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敷设在混凝土坝体下游坝面上的水电站压力管道。 20世纪60年代以前，混凝土坝的压力管道大多布置在坝体内部。随着水电站水头和管径增大，这种布置方式的主要缺点有：①在内水压力作用下，钢衬周围混凝土将产生裂缝。当管道直径较大时，在坝体内形成较大的空腔，对坝体应力分布不利。②钢衬受周围混凝土的约束，不能充分发挥钢衬的材料强度优势，多处于低应力工作状态。③坝内压力管道在充水和初期运行时，钢衬周围的混凝土温度往往高于管中水温，混凝土中的温度应力较大。④坝体与管道的施工相互干扰，影响施工进度等。 20世纪60年代，原苏联在修建高水头、大容量水电站中，首先采用了坝体下游坝面管的布置形式，如契尔盖水电站和克拉斯诺亚尔斯克水电站。到1999年，世界上已有一定数量的水电站采用了坝后背管，坝型包括混凝土重力坝、重力拱坝、拱坝、支墩坝、双支墩空心重力坝等。中国已建的东江、紧水滩和李家峡等水电站均在拱坝上布置坝后背管，五强溪水电站在混凝土重力坝上布置坝后背管。中国在建的三峡水电站采用混凝土重力坝坝后背管，最大坝高175m，最大作用水头（H）139.5m，管道内径（D）12.4m，HD值约1730m2。 20世纪60年代，原苏联在坝后背管的设计中，是按钢管单独承担内水压力计算，而将外包钢筋混凝土视为钢衬一旦遭破坏时的防护结构。因此，在内水压力作用下，对钢衬和外包钢筋混凝土强度的安全系数，分别进行计算，其允许值范围，前者为1.3～1.8，后者为1.1～1.3。1977年在原苏联萨扬舒申斯克水电站的大坝下游坝面管的设计中，开始采用钢衬与钢筋混凝土联合承载的设计原则，其总的安全系数为1.8～2.0，使大坝下游坝面管的结构设计有了新的进展。中国水利部正在制定的水电站压力管道设计规范中，总的安全系数采用2.0，外包混凝土强度等级为C20～C30。 钢衬钢筋混凝土联合承载设计的实质是用钢筋代替部分钢衬承载，使钢衬与外包钢筋混凝土联合承载内水压力和其他有关荷载。其特点是：①允许外包混凝土开裂，钢衬和钢筋可充分发挥作用。②钢筋承担部分内水压力和其他荷载，可减小钢衬厚度，可避免高强度钢板焊接加工所引起的技术和造价高问题。③利用钢筋接头焊缝分散的特点，减少钢衬焊缝集中而引起突爆的危险性，提高了结构安全度。与坝内管相比，大坝下游坝面管不足之处为：①管道总长度有所增加，水电站水轮机运行水头损失也相应增加，水击值也有所增大。②管道正常运行时受大气温度的影响较大。 混凝土大坝下游坝面管，有下述几种代表性的布置方案，如图所示。图中AA′B、AA′和BB′为弹性垫层，AB为钢衬钢筋混凝土管道与大坝固结段。图（a）为钢衬外围一定范围内加弹性垫层的浅埋式管道，中国水口水电站和巴西的阿瓜韦梅利亚（Agua Vermelha）电站均采用此种布置方式。图（b）、图（c）和图（d）为钢衬钢筋混凝土联合承载压力管道，其中图（b）为贴面式，图（c）为半悬式，图（d）为外悬式。为限制钢衬钢筋混凝土压力管道对坝体应力的影响，在图（b）和图（c）中，在钢衬钢筋混凝土联合承载管道与坝体间的适当范围内设置弹性垫层。图（a）、图（b）和图（c）中的弹性垫层范围、垫层材料物理特性和垫层厚度等，要根据具体工程特点确定。
各类坝后背管横剖面图 （a）浅埋式；（b）贴面式；（c）半悬式；（d）外悬式
钢衬钢筋混凝土联合承载的坝后背管机理较复杂，相应的设计规范正在制定中。随着坝后背管技术的发展，对结构布置和优化选型、结构静动力分析、非线性有限元分析、结构优化设计、温度应力、非均匀内水压力作用下对管道横剖面的应力分析等进行了可行性研究。结合工程设计、模型试验和一定的现场测试等手段，对上述问题进行了较深入的研究，为大坝的坝后背管设计、施工和运行提供了可靠的依据。
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