迄今为止,大流量、远距离输水大多采用两种方式—渠道输水和管道输水。渠道输水相对古老,且有较大的水流渗漏与蒸发,对水资源的可持续发展不利,而管道输水作为一种新型输水方式,优势明显,在世界范围内的工业用水和城市生活用水中已被广泛采用。尽管管道输水优势明显,但在有压管道输水过程中,由于阀门的急剧关闭、开启及水泵机组的突然停机等常常造成管中瞬时高压或低压,严重破坏管道输水的安全性,造成重大经济损失和安全事故。因此,研究输水管路的水力瞬变理论,寻找控制及防护水力瞬变的方法措施,对确保工程的安全运行具有重要意义。随着现代大型远距离调水工程的持续发展,输水系统的瞬变特性及安全防护研究更越来越受到重视。本文以有压输水管道系统为背景,重点研究了模拟水力瞬变特性的IAB摩阻模型,提出了模型摩阻项的Simpson积分处理方法,并利用模型试验对提出的非恒定摩阻模型进行验证；研究了多种常用防护措施的适用条件及工作原理,并给出了其边界条件；发现并解决了在模拟实际输水工程中应用瞬变模型存在的问题。本文主要研究工作及成果包括：(1)详细阐述目前国内外关于瞬变摩阻模型及安全防护的研究现状,找出其中存在的问题及不足。(2)基于对研究管道水力瞬变需要更准确的模型的认识,定性分析了几类瞬变摩阻模型,并给出了IAB摩阻模型中摩阻项的Simpson处理方法及其离散网格；利用模型试验,定量分析了准恒定摩阻模型及IAB非恒定摩阻模型的模拟结果与实测压力值的吻合程度,对比分析模型的优劣。(3)通过对两个经验公式分别计算出的Brunone摩阻系数κ值进行算例分析,验证了系数κ原经验公式的准确性,并研究了系数κ对IAB模型的影响。(4)在LAB模型的基础上,通过对不同关阀时间进行模拟,研究了关阀时间与最大间接水锤及其出现时刻间的关系；通过算例研究了Simpson差值网格计算的时间步长zΔt对模拟精度的影响,提出了At的合理取值范围。(5)详细论述了多种瞬变流安全防护措施的防护机理及工作原理,并给出了相应的边界条件,为安全防护方案的选择提供依据。(6)结合IAB摩阻模型和安全防护措施的边界条件,开发有压管道输水工程安全运行决策支持系统,并通过工程实例,对工程水力瞬变过程进行计算机仿真,提出输水系统安全合理的运行方式,验证系统软件的有效性。