双面止水球阀经常工作的是下游侧止水装置，而上游侧止水仅在检修或更抉下游侧止水装置时使用。在一根输水管道供给几台机组用水的水电厂，每台机组采用双面止水球阀，可以在不影响其他机组运行的情况下，能及时检修或更换球阀下游侧的止水装置。
    上游侧止水有用青铜制成的活塞，可以在球阀壳体内移动，其前后由橡胶盘根和阀体密封，中间形成内腔。在关闭球阀时内腔通以压力水，并由排污阀将球阀内的压力排除。上游侧止水塞在内腔压力水作用下向下游方向移动。压紧球阀活门，起到止水作用。在开启时，关闭排污阀，打开手阀向球阀内充水，同时将上游止水活塞阀内腔的压力水经排水阀排除。止水活塞在下游压力作用下向上方向移动，解除了止水状态，球阀即可开启。