广州抽水蓄能电厂(简称广蓄电厂)二期工程的引水系统是我国长距离、高水头、大直径的水工隧洞典型代表之一,采用一洞四机布置,主洞及高压岔管为钢筋混凝土衬砌,装机容量为4×30万kW,承受最大静水头为610 m。由于隧洞使用年限较久,衬砌岩层已逐渐老化,且在1998年进行的充排水实验中,曾在高压岔管上方的地质探洞出现局部水力劈裂现象,因此对于水电厂高水头长距离大直径引水隧洞充排水的研究是很有必要的。本文主要介绍了广蓄电厂引水隧洞水位监测系统的分类和特点,探索并建立了引水隧洞锥形充水阀充水速率关系模型、基于充水速率控制目标的充水阀提起高度关系模型和充水过程二次调整关系模型共三个模型,对广蓄电厂引水隧洞进行多头分段式排充水策略的研究,利用不同阶段水道特点采取不同的排充水方式,采用化整为零的方式,将复杂的高水头长距离大直径引水隧洞排充水工程分割成多个独立的排充水过程,简化操作,降低风险。在引水隧洞多头分段式排充水策略的基础上,本文建立了排充水过程风险管控策略用于预防排充水过程可能出现的风险,同时建立以隧洞外内压差为控制目标的排充水预警机制,预警机制以排水过程隧洞外内压差在200米水头以内,充水过程隧洞外内压差在-400米水头以内为控制目标。通过对以上问题的研究,本文的研究结论将为长距离、高水头、大直径的水工隧洞运行维护提供应用指导。