南水北调中线工程是缓解我国华北地区水资源严重短缺、优化水资源配置、改善生态环境的重大战略性基础设施。工程渠道南北纬度相差7°,水流由暖温带流向半寒冷地区,在冬季输水期间,一定的输水流量和寒冷气候条件下,可能出现冰塞、冰坝等险情。水温是冬季输水冰期预报的主要指标之一,因此如何准确的进行水温和冰情预报,并在保证工程冬季冰期输水安全的基础上,提高总干渠冬季冰期输水能力是中线工程冬季输水研究的重点问题。本文首先对2014年全线通水以后的实测流量、水温、冰情资料进行分析;然后从M-K突变检验法、典型年份划分和稳定转负日期等方面对总干渠沿线主要地区历年气温特性进行研究;接着以中线工程总干渠冬季水温为研究对象建立一维水温数学模型,模拟不同气象冷暖冬条件与不同输水流量方案下总干渠沿线水温变化过程;最后针对在线调蓄水库水温调节措施,利用水温数学模型模拟分析雄安调蓄库对总干渠水温的调节效果。主要研究成果如下:（1）2014年以来各冬季总干渠沿线各典型闸站数据表明水温过程大体分为下降、稳定、回升三个阶段;最低水温与地理位置有较大关系,越北方的闸站水温就越低,北拒马河节制闸历年最低水温仅为0-0.82℃;2015-2016年出现强降温过程,典型节制闸水温0-0.8℃为历年最低表明水温变化与气温变化密切相关。（2）冬季总干渠沿线主要地区的气温年际变化具有一定程度的一致性以及同步性,安阳以北的典型气象站点最低冬季平均气温都发生在1957年,分别为-2.369℃、-3.747℃、-4.044℃以及-4.917℃;从1950年至2020年总干渠冬季总体气温呈现出显著上升趋势,可以将90年代作为气温突变变暖的时间节点。根据冬季气温分类标准把1969、2013、2006、2017年4个冬季分别划分典型强冷冬、弱冷冬、平冬以及暖冬年份。（3）典型冬季预测结果表明:同一气象条件下,输水流量越大,总干渠沿线水温降低的就越少,如在2013年弱冷冬年份,输水流量从150 m~3/s增长到350 m~3/s时,沿程降温率则由0.37℃/100 km减小至0.16℃/100 km;同一输水流量条件下,虽然气温升高对水温的提高有一定的效果,但不同典型冬季年份降温率并没有显著相关性。（4）雄安调蓄库对总干渠水温调节具有一定的调节效果,在总干渠输水流量为280m~3/s,两种配水点设计方案下北拒马河闸最低水温最大增温达到0.32℃;其他条件相近时,配水点位置在西黑山闸上游和下游时,北拒马河闸最低水温最大增温均为0.32℃,说明调蓄库对总干渠水温调节效果基本一致。（5）建议在冬季可采取大流量、低水位输水方案,减少水温降幅,旨在提升全线非冰盖输水的可行性。