随着科学技术的发展，传统的安全系数结构设计法逐渐被基于可靠度理论的结构设计法所替代，但由于种种原因，南水北调中线工程建筑物的初步设计仍采用的是单一安全数K的老规范，因此对此类水工建筑物进行可靠度分析研究是十分必要的。本文受水利部重点科技项目“跨流域长距离调水工程的系统风险和安全保障关键技术研究”课题资助，进行了大坝坝段和梁式渡槽的系统可靠度研究。并对直接积分法在系统可靠度计算中的应用进行了研究，编制了相应的分析程序。本文的研究对水工结构的系统可靠度分析具有一定的意义，同时对工程应用也有参考价值。 本文的主要工作如下： 通过对结构可靠度的基本概念、结构可靠度的计算方法以及结构系统可靠度的基本概念的认识、整理和研究，为后面章节的南水北调中线工程典型水工建筑物的可靠度分析研究及直接积分计算可靠度奠定了理论基础。 根据重力坝系统的特点，对服役重力坝的受力模型、失效模式、系统可靠度的分析方法进行了探讨。对南水北调工程丹江口水库左联混凝土坝第36坝段加高前后的系统可靠度进行了分析，得出了一些有意义的结果。 根据梁式渡槽的特点，结合南水北调中线工程总干渠河西沟排水渡槽的计算资料，逐一进行各种失效模式的分析，建立相应的功能函数并得出对应的可靠指标及系统可靠指标，本文所选的7个失效模式，体现了梁式渡槽主要的失效形式，可以作为对梁式渡槽结构进行可靠度评价的典型。 在计算过程中发现JC法在计算一些比较复杂的结构问题时有一定的局限性，特别是在计算非线性的极限状态方程和解决多模态相关问题的可靠性时，存在着较大的误差。因此本文依据直接积分的基本思想，通过理论分析解决直接积分法的几个关键问题，编制了能应用于可靠度计算的计算机程序，通过试题检验证明该法较JC法具有更高精确性，可用于结构系统可靠度计算。