大型抽水蓄能电站的泄洪排沙洞在运行期将受高速水流、输沙冲蚀及外水压作用，洞内可能存在衬砌开裂、剥蚀、掉块等局部破坏现象，对其长期使用产生不利影响。以丰宁抽水蓄能电站泄洪排沙洞为例，首先开展了基于机器人的实时视频、高清图像和多参数气体采集，实现了近2 km洞段的巡检，将隧洞缺陷划分为结构性和功能性缺陷，并提出分级标准；然后，结合近6年的隧洞内监测数据初步评价了隧洞围岩的稳定性；最后，采用数值分析方法对不同运行条件下的隧洞围岩和衬砌结构受力进行计算分析评价。结果表明，泄洪排沙洞在当前状态下服役性能良好。研究结果对已建电站运维管理及类似隧洞工况巡检具有一定参考价值。