引黃灌區(qū)泵站前池泥沙淤積模擬與防治措施研究.pdf

1、泵站是灌區(qū)發(fā)展的最主要建筑物，而進水前池是泵站的重要組成部分，引導水流平穩(wěn)進入泵站進水池，保證水泵良好的進水條件。對于引黃灌區(qū)，由于水源的泥沙含量大，灌區(qū)內大多數泵站的進水前池都存在一定的泥沙淤積問題，影響泵站的正常高效運行。造成泵站前池泥沙淤積的原因除了水源泥沙含量高外，主要還受前池水流流態(tài)的的影響，水流進入前池后，可能出現偏斜、脫壁等不良流態(tài)，引起前池內漩渦、回流及低流速區(qū)的產生，導致泥沙的沉淀淤積，進而又加劇前池水流流態(tài)的惡化。因

2、此，開展泵站前池流態(tài)及改善措施的研究，對減少多泥沙河流泵站泥沙淤積，提泵站高運行效率和經濟效益都具有重要的意義?！案拭C省景泰川電力提灌工程灌區(qū)”（簡稱“景電灌區(qū)”）是位于我國西北干旱區(qū)的大型引黃灌區(qū)，本文以灌區(qū)內大型揚水泵站為研究對象，采取現場調查和勘測的方法獲取了灌區(qū)內泵站前池泥沙淤積現狀，依據泥沙淤積基本理論初步分析了前池泥沙淤積成因。通過選取泥沙淤積明顯且淤積形態(tài)典型的泵站前池作為代表，利用ICEM-CFD軟件構建原型前池結構三維

3、模型，并進行非結構化網格劃分，采用FLUENT軟件基于Standard k-ε湍流模型對前池流態(tài)進行了模擬分析，探索了泵站前池泥沙淤積機理，并將數值模擬結果與現場調查分析結果進行比對驗證，確定了數值模擬的合理性與可靠性。針對直邊正向前池和曲邊正向前池提出了相應的前池泥沙淤積防治優(yōu)化措施，并利用數值模擬方法分析了不同措施的實施效果。
　　本研究主要內容包括：⑴引黃灌區(qū)，大型泵站正向進水前池（直邊型和曲邊型）泥沙淤積問題最為嚴重，最大

4、淤積范圍占前池容積的近1/2，曲邊正向前池依據直邊正向前池常年淤積形態(tài)優(yōu)化而成，但其實施效果差，對前池泥沙淤積問題的改善不明顯；側向進水前池泥沙淤積主要分布在外壁中后部，淤積程度相對較弱。⑵通過典型泵站前池的數值分析，正向進水前池內嚴重的主流效應是造成前池泥沙淤積問題突出的主要原因，水流平面和立面擴散效果差，引起前池內旋渦回流和低速區(qū)等不良流態(tài)的產生，水流挾沙能力下降；側向進水前池由于水流進入前池后與外壁發(fā)生脫離，外壁中后部形成低速回流