生命线工程是维系现代城市功能与区域经济工程的基础性设施系统,对社会的发展、人民的工作生活具有重要意义。作为生命线工程的一个重要子系统,给排水系统为社会生产和人民生活所需的水资源进行输送和排出,对国家的稳定运转及社会生产生活正常进行具有重要影响。近年来,恐怖活动时有发生,如果城市给排水系统遭到破坏,不仅会导致部分地区用水短缺,而且爆炸所产生的冲击波会沿着管道传至建筑物（构筑物）内部,造成更为严重的灾害。本文利用数值模拟方法,结合试验验证,系统地研究了爆炸冲击波在给排水管道内的传播过程和规律,为给排水管道系统设计提供理论支撑。主要研究工作和创新成果包括以下几个方面:（1）研究了爆炸冲击波在满水管道中的传播过程,建立了爆炸冲击波峰值超压和冲量的预测方法。通过显式非线性动力分析软件AUTODYN,建立了爆炸冲击波在满水管道中传播的有限元模型,分析了网格尺寸、人工粘性系数对模拟结果的影响。基于大量数值模拟结果,分析了满水管道中影响爆炸冲击波峰值超压和冲量的关键因素,研究表明炸药的质量、管道直径和传播距离均能在一定程度上影响爆炸冲击波的峰值超压和冲量。据此提出了在满水管道中爆炸冲击波峰值超压和冲量的预测公式。（2）研究了爆炸冲击波在半水管道中的传播过程,建立了半水管道内爆炸冲击波峰值超压的预测方法。运用AUTODYN软件,建立了爆炸冲击波在半水管道中传播的三维有限元模型,选择合适的网格尺寸和时间步长,研究爆炸冲击波在半水管道中的传播情况。结果表明,爆炸冲击波在半水管道中的峰值超压随比例爆距的增大而减小,并据此提出了半水管道中爆炸冲击波峰值超压公式。（3）研究了管道内水的充满度对爆炸冲击波传播的影响。建立水的充满度分别为0、0.25、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9和1的管道三维有限元模型,计算分析水的充满度对爆炸冲击波在管道中传播过程的影响。研究表明,水的充满度小于0.7时,爆炸冲击波的峰值超压随水充满度增加而降低,当水的充满度大于0.7时,爆炸冲击波的峰值超压随水充满度增加而增加。（4）研究了爆炸冲击波在有水封管道中的传播过程。建立爆炸冲击波在水封管道中和空气管道中传播的三维有限元模型,对比模拟结果,分析水封对爆炸冲击波在管道中传播过程的影响。研究表明,水封管道中爆炸冲击波传播速度明显降低,升压时间增长显著,峰值超压和冲量随距离增加衰减较快。因此水封具有良好的抑爆消波性能。