前池及进水池对泵站运行的影响和改进措施.pdf

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1、2Q!垒生篁至塑I望篁!!!塑l逗酉建堑————』堕三堇查前池及进水池对泵站运行的影响和改进措施●顾凌云1。张晓玲2，汪亮3111．常州市武进区牛塘水利(务)站，江苏常州213163；2．盐城市新洋港闸管理所。江苏盐城224333；3．南京水建水利建筑工程监理有限公司，江苏南京210001摘要：前池及进水池是泵站最主要的进水过流部件。泵站来水通过前池及进水池的调节之后最终进入水泵，因此两池对入泵水流的调整直接影响到水泵的效率及整个泵站的运行效果。本文分析了不同形式的前池及进水池对池内水流流态的影响并提出了改进流态的措施，为泵站工程的进水设计提供参

2、考。关键词：前池进水池流态1前池1．1前池分类根据水流方向，可将前池分为两大类，即正向进水式和侧向进水式。正向进水是指前池的来流方向与进水池(集水室、进水流道)的水流方向一致；侧向进水是指两者的水流方向正交或斜交。12前池对水泵机组运行的不利影响侧向进水前池的水力条件交差，由于流向的改变，池内容易形成回流、漩涡，造成管(流道)口流速分布不均，影响水泵性能。无论是正向进水前池还是侧向进水前池，当设计不良时，池中的不良流态会直接影响进水池或进水流道内的流态，从而影响水泵的正常工作。试验和现场观测表明，前池水流状态对水泵性能有较大影响。例如前池的回流可

3、波及到进水池，前池中形成的漩涡也会随水流向进水池方向游动，甚至将空气带入水泵中，使池中水流紊乱，进水条件恶化，严重时将引起水泵气蚀，振动和噪音等。江苏省江都抽水站由于担负灌溉、排涝双重任务，灌溉体水时，往往里下河地区还要自流引水。因此，为了尽量减少挖。压土地，减少工程量，将站房布置成与河道(新通扬运河)平行，引水渠短而宽大，前池侧向进水。实际运行中，无论是提水灌溉或提水排涝，前池中流态均很紊乱，主流偏向一侧，另一侧形成一个大的回流区，影响水泵效率，边侧机组水泵有汽蚀和水力振动发生。此外，前池中偏流与回流还可能造成局部中刷或淤积。13影响前池水流流

4、态的主要因素正向进水条件下前池扩散角是影响前池尺寸和水流流态的主要因素。水流在渐变段流动时时有其天然角，如果前池扩散角小于或等于水流的天然扩散角，则水流不会产生脱壁现象，从而可以避免前池中回流的产生。如果前池扩散角过大，虽然位正向进水，主流仍可能产生脱壁、偏折，池内形成回流和漩涡，致使池中水流不顺畅，段面流速分布不均匀，沿池长方向流速急剧变化等。而特别是扩散角大，池底坡度又陡，则来水不能及时扩散，水流必然直冲中部，然后折向两侧，引起边侧回流。由于边侧回流又压迫主流区，更导致池中水流状况进一步恶化。14前池中水流条件改善(1)为改善前池水流条件，可

5、在池中增设隔墩或导流栅。2004年扬州大学在进行江都抽水站进水整体模型试验时，在引渠口部分加倒“Y”形导流墩，流态有很大的改善。(2)改善前池流态也可以在前池中设置底坎，降低池底流速，以防止回流；国外也有利用涡流理论，在池中设置底坎或立柱，有的目的地在前段预先造成一定漩涡或增加漩涡的作用，以改变流动性质，从而解决站前回流及漩涡。(3)设置压水板。压水板主要是通过导流，下压调流来实现改善前池流态的。(4)设计曲线型进水池。聊城市阳谷县南徐泵站位于陶城铺引黄灌区南干渠上，在设计中为改善两个边孔水泵的进水条件，采用了正向曲线型进水池15实例聊城市在近几

6、年的泵站建设和改造中，为改善前池中普遍存在的水流紊乱和泥沙淤泥问题，采取了多种工程措施。在位山引黄灌区韩庄泵站、骆驼山泵站设计中采用了倒坡前池，在陶城铺引黄灌区南徐泵站、骆驼巷泵站设计中采用了曲线型进水池，并在前池中设置了导流墙，工程运行后，前池和进水池水流稳定，水泵运转正常，噪音小。2002年在对聊城市冠县岳胡庄泵站和临清市尚店泵站改造中采用了在前池中部设置横坎的工程措施，改造后水流条件明显好转，水泵汽蚀现象明显减轻，改造前1～2年水泵叶轮因汽蚀破坏就需要更换，改造后泵站现已正常运行3年多时间，水泵仍状况良好。2进水池2_1进水池简介进水池是安

7、装水泵进水管供泵吸水的泵站建筑物。对于卧式水泵，进水池一般位于站前；对小型立式泵，一般布置在机房下部，成为一个开敞的地下集水室，即同时也就泵室。22进水池对水泵运行的不利影响虽然进水池内水力损失很小，一般仅为mm计算，但是，流态不好，对水泵的安全运行及效率的影响很大。因为水泵是在进口水流均匀流的假设下进行设计的，这就要求进水池中大部分过流断面特别是叶轮进口有均匀的流速分布，涡流小到可以忽略或不致引起水流脉动。但是由于水泵吸水管的吸水作用，以及水流流过吸水管时绕流作用，难免会有局部漩涡出现，如果进水池本身形状、尺寸设计不当，就会产生漩涡或加大涡强度

8、，破坏水泵设计的先决条件；如果漩涡呈涡带进入水泵，则造成水泵叶片通道的不平衡负荷，引起机组振动。空气进入泵内，还造成水泵流量减小、效率降