非对称式泵站前池流态及整流措施研究
2023-08-07周虹均任红蕾
水利规划与设计 2023年8期
周虹均,任红蕾
(1.安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司,安徽 合肥 230088;2.合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽 合肥 230009)
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在泵站工程总体布置时,应结合地形、地质、内外水系及周边相关红线等因素,先根据工程任务和规模选定主要建筑的型式,再考虑各建筑物结构尺寸进行平面布置,必要时对征地移民、环境影响、施工组织、工程投资多方面进行技术经济比较,选择布置合理、效益显著、工程安全、投资较省、运管便利的方案[1-3]。前池作为上游渠道和水泵进水流道的衔接结构,主要功能是调整上游来水,平稳且均匀地扩散到进水流道,保障机组的高效运行。GB 50265—2022《泵站设计标准》规定[4]:泵站前池布置应使水流顺畅、流速均匀、池内不得产生涡流的要求,采用正向进水的开敞式前池扩散角单侧宜小于15°。实际工程受周边环境制约,上游引水渠与泵房轴线呈一定的夹角,采用单侧扩散非对称式布置的前池,将会产生一定的不良流态,形成旋涡回流区,造成前池内泥沙淤积,且因水泵进水口流态紊乱,影响装置运行效率,引起机组和泵房振动。目前,针对上述问题主要通过水工模型试验解决,张雪[5]等根据水流运动相似率和物理模型设计原则,开展了某侧向进水泵站的模型试验,对底坎、导流墙、“Y”型导流墩等多种整流措施整流效果进行比较。近年来,随着计算机技术和数值模拟方法的快速发展,数值分析技术得到了长足进步,基于有限体积法的RNG k-ε紊流模型已成为当前水动力研究的重要分析方法。……
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