某发电厂循环水泵房进水前池与流道水力性能试验(pdf 8页).pdf

214 汕尾发电厂循环水泵房进水前池及流道水力性能试验研究 汕尾发电厂循环水泵房进水前池及流道水力性能试验研究 邱 静 杜 涓 黄本胜 林美兰 广东省水利水电科学研究院 广州 510630 1 前言 1 前言 汕尾电厂规划装机容量为 4 600MW 4 900 MW 一期工程建设容量为 4 600MW 采用直流式 单元制循环供水系统 机组循环冷却水水源取自红海湾白沙湖 潜没式取水口设于白沙湖电厂煤 码头港池内 四台机组共用一座十孔潜没式取水口 一条重力式自流引水明渠 一座进水前池 一座循环水泵房 设八台循环水泵 大容量电厂循环水泵房进水流道的水力性能设计对保证循环水泵的安全和高效运行至关重 要 对降低循环水泵房的土建投资也有重要作用 受地形条件的限制 汕尾发电厂循环水泵房的 进水前池设置在 90 转弯的位置 为了验证引水明渠与进水前池的衔接是否合理 了解弯道水流 对进水前池及进水流道的影响 会否因而产生有害的漩涡 本文针对工程布置的特点 根据相关 试验研究的成果和积累的实践经验 按重力相似准则设计正态物理模型 在设计工况及相应的水 文组合条件下 通过水流流态的观测 典型断面流速 水位的测量 并经理论分析优化各水工建 筑物的体形尺寸 提出有利于循环水泵安全 高效运行 投资较省的泵房工程布置方案 2 模型设计及试验组次 2 模型设计及试验组次 2 1 模型设计及制作 2 1 模型设计及制作 汕尾发电厂循环水泵房引水明渠 进水前池及泵房流道布置见图 1 为了保证所研究的建筑 物上下游过渡段的衔接能得到较好的模拟 使试验研究段本身的各种可能出现的流态在模型中得 到真实的反映 模型的截取范围包括引水明渠 前池 进水流道 吸水喇叭口和吸水管及与其衔 接的排水管的过渡段 吸水管的形状按照上海凯 士比泵有限公司提供的汕尾发电厂水泵流道图的 吸水口结构模拟 整个模型范围包括 原型 长 度约 540m 根据本试验研究的目的 内容和要求 以及 模型试验的相似理论 按重力相似准则设计成正 态模型 即模型设计采用佛汝德 Froude 数相 似条件 综合考虑各方面的因素 确定模型几何比尺 12 l 由此得模型各水力比尺为 流速比尺 12 3 464 Vl 流量比尺 52 498 83 Ql 糙率比尺 16 1 513 nl 8 50 0 80 5 00 9 00 4 50 剖面图 7 50 4 50 1 00 水流方向 水流方向 水流方向 平面图 图1 原设计方案前池布置及流态 215 2 2 试验工况 2 2 试验工况 汕尾电厂一期工程建设容量为 4 600MW 四台机组共用一座十孔潜没式取水 口 自流引水明渠 一座进水前池 一座循 环水泵房 设八台循环水泵 采用直流式单 元制循环供水系统 一般情况下是两台水泵 供一台发电机组 在冬季水温较低的情况下 可用一台水泵供一台发电机组 循环水泵正常运用 工况如表 1 3 有关设计规程规范对进水前池及流道流态的要求 3 有关设计规程规范对进水前池及流道流态的要求 国家技术监督局和建设部颁发的 泵站设计规范 GB T 50265 97 规定 泵站前池布置应 满足水流顺畅 流速分布均匀 池内不得产生涡流的要求 同时 在任何工况下 流道内不应产 生涡带 而国家电力公司电力规划设计总院颁发的 火力发电厂循环水泵房进水流道及其布置设计技 术规定 DLGJ150 1999 里规定 进水流道的布置应该具有良好的水流流态 使吸水池内水流顺 直 稳定 均匀 具体技术要求 无论是垂直或水平布置的吸水管 接近吸水喇叭口处的水流在 宽度和深度方向上应是均匀的 吸水池中不应出现射流 脱流 高速水流 漩流 自由跌落流体 及严重的水面波动等水流条件 水面波高不宜超过 0 30m 前池内的平均流速宜小于 0 60m s 吸 水喇叭口附近的平均流速不应大于 0 30m s 凯士比泵有限公司要求 汕尾电厂水泵吸水流道内最大流速小于 1m s 4 进水前池方案比较及试验研究成果分析 4 进水前池方案比较及试验研究成果分析 4 1 前池原设计方案试验及所存在的问题 4 1 前池原设计方案试验及所存在的问题 汕尾电站一期工程循环冷却水泵房的布置受厂区范围等条件的限制 前池布置在一个 90o 拐 弯的位置 其引水明渠 进水前池及进水流道的平面布置如图 1 所示 引水明渠为底宽 2 00m 顶宽 41m 底高程 7 50m 两侧边坡为 1 1 5 的复式断面 原设计通过扩散角为 45 扭曲面与前池 连接 根据以往积累的工程经验 本研究认为扩散角 45 偏大 故在模型制作时 将扩散角改为 30 渐变段的长度也相应地从原来的 25 05m 改为 33 77m 试验显示 引水明渠出口 30 扩散角仍然偏大 水流从引水明渠出口不能很好地沿扩散段平 顺下泄 在扩散段左右两侧存在左右两个小范围的回流区 在引水明渠出口形成中间大两边小的 不均匀流速分布 过于集中的明渠出流 造成较大的流速 很容易在进水前池与流速较小的水体 形成剪切 从而引起前池内的回流 漩涡等不良流态 引水明渠与进水前池进口的联接为一 90 的弯道 转弯角度大 转弯半径较小 进水池的宽 度较引水明渠出口大 水深也较深 当泵房 8 台水泵开启时 受水流惯性的影响 水流自引水明 渠出口后 以较大的流速从右侧进入流程最短的 1 2 泵吸水流道进口前 前池右侧流速较大的 水体与左侧流速较小的水体产生剪切 在前池形成大范围的逆时针回流区 吸水流道前产生由右 至左的横向流速 同时又受 3 8 水泵吸水流道内吸水流速的影响 前池水体产生强烈的剪切运 动 见图 1 一方面在前池乃至吸水流道进口前产生一系列的漩涡 另一方面加剧流道进口横向 流速 造成各流道进口的流速分布极不均匀 而且这种不均匀程度由右侧流道至左侧流道越来越 大 流道进口流速分布不均匀直接影响旋转滤网左右侧进口流量分配不平衡 从而导致流道内的 流速分布不均匀 使水流在吸水流道内形成较强的回流甚至漩涡 流道内回流和漩涡的存在将会 使水泵机组产生振动 汽蚀 效率降低等问题 直接对水泵机组的安全高效运行造成影响 这是 泵房设计所不允许的 可见 原设计方案存在以下一些问题 引水明渠出口扩散角较大 明渠出口水流不能平顺 工 况 总流量 m 3 s 单泵流量 m 3 s 台 数 一般情况 88 11 8 冬季水温较低时56 14 4 表 1 循环水泵正常运用工况 216 下泄 水流过于集中 断面流速分布不均匀 水流从引水明渠进入 90 转弯前池 受弯道水流 惯性以及水流进入右侧流道流程较短等的影响 前池右侧流速较大 并与流速较小的水体产生剪 切 从而形成前池内大范围的逆时针回流并诱发漩涡的产生 流道进口流速分布极不均匀 由 此导致进入旋转滤网左右侧进流量不平衡 造成吸水流道内水流的流速分布不均匀 在流道内形 成较强的回流 满足不了设计的要求 如上所述 引水明渠 前池与吸水流道的流态环环相扣 要改善吸水流道内的流态 则要改 善流道的进口流态 而改善流道进口流态必须改善前池流态 改善前池的流态首先从改善明渠出 口水流的均匀性开始 4 2 前池修改方案试验及成果 4 2 前池修改方案试验及成果 在原设计方案的试验研究的基础上 对前池进行了十多个方案的修改优化 其中典型的修改 方案有 6 个 6 个方案先从简到繁 然后又从繁到简 经历了不断整合 优化的过程 并从这一 过程的研究中 进一步加深了对汕尾电厂引水明渠和进水前池的水力特性的认识 4 2 1 方案 1 针对原设计方案存在的问题 即水流在引水明渠出口进入 90 转弯前池 并从最短的路径流向进水流道进口 容易在较宽阔的前池造成偏流 伴随偏 流产生水流剪切 从而形成前池的回流 方案 1 在原设计方案的基础上设想 对前池进行分隔 使水流受到一定约束 并按一定的导向平稳地流向吸水流 道进口 故沿引水明渠渐变段和进水前池的中心线设置一长117 41m 厚0 80m 的隔墙 墙顶高程为 2 63m 平面布置见图 2 方案 1 的试验显示 中间隔墙将进水前池分成左 右两个分隔 隔墙直 伸至引水明渠扩散段中部 使明渠水流在扩散段就分成左右两股水流 并顺左右分隔前池下泄 与原设计方案相比较 水流偏流流态有所改 善 渐变段左右两侧回流减弱 但仍有较小的回流区 且由于左右分隔前池 的宽度仍较大 在 90 转弯段 左 右侧墙和中间隔墙的转弯半径都为 28 75m 半径偏小 在前池转弯段附近的凹岸至流道进口前出现较大范围的回流区 其回流的强度比原方案有所改善 但仍不能满足设计要求 4 2 2 方案 2 方案 2 将引水明渠出口扩散角从原来的 30 改为 20 针对方案 1 前池 左右分隔 过水断面较宽 对 90 转弯的前池水流的约束力较弱 流向流速 难以控制的情况 方案 2 在方案 1 的基础上 再在左右分隔前池的中心线 上各加一面高度一样的隔墙 将前池从弯段进口分隔成四个相对独立的流 道 并将前池左侧外墙 凹岸 的圆弧半径改为 45 75m 平面布置见图 3 方案 2 的试验显示 当泵房 8 台水泵全开 抽水流量为 88m 3 s 在不 同潮位时 引水明渠出口扩散角改为 20 后 水流在扩散段的前段就被 中间隔墙分成左右两股水流 尽管中间的流速与两侧流速相比偏大 左右侧水流仍可顺着 20 扩 散角平稳前行 在前池进口的拐弯段 水流再沿着左右流道中间的隔墙各分成两股进入前池 水 流经过不断分流 流速分布得到一定的调整 在调整的过程中逐渐趋于均匀 由于前池分成四个 流道 过水断面较窄 水流的流向流速得到了一定的控制 而 90 的弯段是一个急转弯 受水流 的惯性影响在弯段附近仍存在局部小范围的回流区 但其回流的强度较小 范围也不大 在弯段 下游的顺直段水流趋于均匀 顺直 平稳 泵房吸水流道进口流速分布均匀 值得注意的是 由 于前池位于 90 转弯处 三道隔水墙将前池分隔成四个流道后 受前池布置的局限 四个流道在 弯段下游至吸水流道进口前的顺直段长度不一 最靠近右岸 凸岸 的流道其顺直段长度最短 最靠近左岸 凹岸 的流道其顺直段长度最长 这对流道的流态有一定影响 顺直段长度长的流 水流方向 水流方向 图2 方案1前池布置图 图3 方案2前池布置图 217 态平稳 顺直段长度短的流态略差一些 但在 97 校核低潮位 8 台水泵同时开启时 各流道进口 前水流流态较平稳 仍能满足设计要求 吸水流道进口不会出现偏流 不至引起吸水流道内的不 良流态 当电厂 2 台发电机检修 2 台发电机正常运用 循环水泵房 1 4 水泵开启 水位为 97 校核低潮位时 引水明渠出口至吸水流道进口 右侧 凸岸 流道距离最短 1 2 水泵吸水流 道进口前顺直段最短 右侧流道流速稍偏大 水流也欠平稳 在相同的水位下 循环水泵房 3 6 水泵开启 或 6 8 水泵开启 流态都较平稳 各吸水流道进口的流速分布均匀 可见 1 2 泵吸水流道前的前池顺直段长度略短 若能增长 5 10m 流态会有一定改善 可见 方案 2 在泵房各种不同工况下 特别是在正常工作的工况下 前池 的流态较平稳 吸水流道进口也不会产生严重的偏流现象 基本满足设计要求 4 2 3 方案 3 方案 2 的前池布置了的三道隔墙 长度较长 工程量较大 方案 3 将右侧 隔墙缩短 9m 中间隔墙缩短 51m 具体布置见图 4 尽管引水明渠扩散段的 20 扩散角比原方案 45 扩散角小 但中间隔墙缩短 后 水流在扩散段得不到很好的控制 中间较大流速在扩散段出口偏向流程较 短 阻力较小的流道 前池右侧两流道流速较大 在 90 弯段出现明显回流 水流不平稳 不能满足设计要求 4 2 4 方案 4 针对方案 3 存在的问题 方案 4 在引水明渠扩散段设置两排 共三个 三角形导流整流墩 第一排为一个边长为 5m 的正三角形的整流导流墩 第二 排为两个底宽为 2 97m 的等腰直角三角形墩 同时 在方案 3 的基础上 右 侧隔墙再缩短 5 25m 方案 4 前池隔墙总长度为 196 24m 工程布置见图 5 方案 4 的试验显示 明渠水流在扩散段中间较大流速首先碰到前面较大 的三角墩 经三角墩分流 并在墩后产生尾流旋流 再往前行的过程中与第 二排小三角墩相碰 再分流并再次产生尾流消能 水流经过这一系列的整流 导流和消能后得到较好的调整 出口水流平稳 均匀 进入进水前池的动能 减小 前池流道只是偶尔出现回流 四个分区及吸水流道进口流速分布均匀 满足设计要求 4 2 5 方案 5 为了进一步节省工程量 方案 5 在方案 4 的基础上将中间和左侧的 90 的圆弧转弯隔墙改为 60 的圆弧段 这样 中间隔墙比方案 4 缩短了 15 05m 左侧隔墙缩短了 19 50m 具体布置见图 6 试验发现 方案 5 与方案 4 的流态相似 前池流态基本均匀平稳 但右 侧前池区凹岸的圆弧半径 15m 偏小 靠凸岸的主流与凹岸流速较小的水体形 成剪切 形成小范围的回流 4 2 6 方案 6 方案 6 是在方案 5 的基础上 对引水明渠出口的导流整流墩作进一步调 整 在方案 5 两排三角墩的基础上增加第三排墩 一个底宽为 4 24m 的等腰 三角墩 且将第二排右侧整流墩改为底宽为 3 68m 的等腰直角三角形墩 与此同时 将右侧导流隔墙转弯段的圆弧半径改为 21 85m 并将该 90 的 圆弧转弯隔墙改为 60 的圆弧段 前池隔墙总长度为 154 13m 比方案 5 缩短了 4 19m 见图 7 导流整流三角墩的作用 通过三角墩的合理布置对明渠出口水流进行调整 使三角墩下游前 池进口的水流流速达到均匀分布 水流在通过三角墩导流整流的同时 在和各个不同的三角墩的 碰撞及其自身所产生的尾部漩流中达到了一定的消能的目的 减小进入前池水流的动能 使进入 图4 方案3前池布置图 图5 方案4前池布置图 图6 方案5前池布置图 218 前池的水流更均匀 平稳 隔墙的作用 在对 90 转弯的水流进行导流的同时 对水流的流速流向 也进行一定的约束 使吸水前池的水流更顺直 均匀 引水明渠的水流必须经过其出口的扩散段与前池衔接 如前所述 明渠 出口 20 的扩散角 若没有相应的导流整流措施 水流不能沿扩散段与前池 平顺衔接 会出现明渠出口的集中水流 对前池流态造成不良影响 引水明 渠出口扩散段上设置第一个底宽 5m 的导流整流三角墩 目的是将引水明渠 中间流速较大的水流进行分流 导流 使水流能更好的沿扩散段向下游扩散 第二排两个三角墩对水流进行第二次分流 由于前池右侧流程较短 阻力较 小 流速较大 故第二排右侧的三角墩比左侧略大些 这样水流在经过第二 排三角墩进行流量重新分配时 整个断面的流速会更均匀 第三排的三角 墩对第二排三角墩中间流速较大的水流作进一步分流 调整 通过第一 二 三排四个三角墩对水流的导流 整流 以及水流对前后各排三角墩的撞击 消耗部分能量 减缓下泄流速 明渠水流经过这一系列的导流整流三角墩的调整 以较小 较均匀的流速与前池 衔接 前池设置半径分别为 21 85m 28 75m 37 25m 角度为 60 的圆弧隔墙 引导水流实现前池 90 转弯的平稳过渡 试验显示 前池修改方案 6 在 97 校核低潮位 两台水泵供一台发电机 8 台水泵同时开启 或 1 6 开启 3 8 开启 1 4 开启 5 8 开启 3 6 开启或 1 2 开启 在冬季运用 工况一台水泵供一台发电机 1 3 5 7 开启 2 4 6 8 开启 2 3 6 7 开启 1 4 5 8 开启或 1 开启时 明渠出口水流经三排四个整流墩的整流后 再经三道半径分别 为 21 85m 28 75m 37 25m 角度为 60 的圆弧隔墙导流 在前池顺直段及进水流道前的流态平 稳 流速分布均匀 为进水流道创造了良好的进流流态 值得注意的是对吸水流道进口胸墙底高 程为 4 5m 的方案 在电厂冬季运行工况 水泵隔孔开启 特别是在 1 3 5 7 泵开启运用 时 在吸水流道进口的胸墙前会出现位置固定的立轴漩涡 甚至涡带 建议在吸水流道进口设置 消涡栅消除出现的漩涡 5 进水流道修改方案试验研究 5 进水流道修改方案试验研究 进水流道模型试验的目的是优化水泵吸水口的进口流态 使水泵运行平稳 目前我国尚未有 一套关于水泵进口流态的判别标准 本试验各方案的好坏判定主要以水泵吸水室的流速分布均匀 对称与否 有无表面带气核漩涡及固壁漩涡来判别 同时兼顾扩散段及其它部位流态和水泵吸水 室流动是否平稳及尽量减小水头损失等要求 受场地等条件的限制 循环水泵房进水流道的长度设计为 28m 见图 1 泵房进水流道包括流 道进口的胸墙 拦污栅 旋转滤网 吸水头部及相应的阻涡结构 综合考虑各方面的要求 旋转 滤网采用的是侧面进水正面出水的结构 受流道长度的局限 旋转滤网出口与吸水流道用 30 扩 散角连接 要在有限的流道长度内实现旋转滤网出口水流的平顺连接 必须通过物理模型试验优 化旋转滤网出口的导流结构 研究吸水头部附近的水流流态及流速分布 寻求满足泵房安全运行 的流道布置方案 本研究根据汕尾电厂的实际情况 综合考虑前池流态 流道内旋转滤网对吸水室水流流态的 影响 进行了流道方案 A F 六个方案的优化试验 现分述如下 5 1 流道方案 A 5 1 流道方案 A 流道方案 A 流道宽度为原厂家设计的 5m 吸水管中心线离后壁的距离为 2 19m 即旋网扩 散段出口与吸水管中心线的距离为 8 156m 吸水管后为弧形阻涡板 本研究在旋转滤网出口的扩 散段设置了 5 个导流墩 导流墩中墩厚度为 0 5m 两侧的墩厚依次为 0 4m 0 3m 导流墩的顶高 图7 方案6前池布置图 219 程为 2 5m 在扩散段出口末端 导流墩的上面设置胸墙 具体布置见图 8 试验显示 在 97 低潮位时 水流经旋转滤网 2m 宽出口 并顺 30o 扩散角前行 遇胸墙后从其下面布置的导流墩群中穿 过进入吸水室 并在胸墙后形成水平轴向的回流流态 见图 9 在距离泵轴中心线 2D D 为水泵的直径 为 2 0m 的 CS4 在距离泵轴中心线 1 5D 的 CS5 断面 2 748m 以上水层 右侧 以正流为主 左侧多为负流 右侧的正流与左侧的负流相剪切 形成不稳定的回流和漩涡 这是值得注意的 由于本工程的吸 水流道较短 即旋网出口与水泵吸水头部距离较短 而本方案 流道的宽度较窄 流道内的流速较大 回流和漩涡的存在 将 会对泵房安全稳定运行带来影响 5 2 流道方案 B 5 2 流道方案 B 流道方案 B 流道宽度为 6 5m 吸水管中心线离后壁的距 离为2 85m 即旋网扩散段出口与吸水管中心线的距离为7 496m 吸水管后为弧形阻涡板 旋转滤网出口的导流墩厚度及长度与 方案 A 相同 但导流墩的角度作了相应调整 在扩散段末端设 置同样的胸墙 试验显示 CS4 断面 右侧垂线在 2 748m 0 25H 高程 以上的水流为正流 在相同水层左侧垂线的水流为负流 CS4 断面右侧的正流与左侧的负流形成剪切 在吸水室内形成回流 流态 并造成胸墙以上水层的水流流态不稳定 而且 由于该 方案吸水口离旋转滤网出口的距离比方案 A 短 0 66m 因此不 良的回流流态对水泵产生更直接的影响 在 4 665m 高程 即 流速图中的 0 50H 下同 及以下的水流经导整流墩群的整流 水流为稳定的正流 但流速分布欠均匀 平稳 流速时大时小 本方案的流道较宽 但由于结构的要求旋网出口与水泵吸水头 部距离较短 旋转滤网出口 尤其是面流速及 0 25H 水层的流 速分布不均匀 在吸水流道内形成表面回流乃至表面漩涡 故 不能满足设计要求 5 3 流道方案 C 5 3 流道方案 C 流道方案 C 流道宽度为 6 5m 吸水管中心线离后壁的距离为 2 85m 即旋网扩散段出口与 吸水管中心线的距离为 7 496m 吸水管后为三角形阻涡结构 旋转滤网出口的导流墩及胸墙设置 与方案 B 相同 试验显示 CS4 断面垂线水流为正负交替 流态不稳定 时而为正流 时而为负流 CS5 断面 2 748m 高程以上的水层均为负流 从表面流态观察 方案 C 的流态比方案 A B 平稳 但从模型 试验的流速测量数据分析 方案 C 垂线平均流速与断面平均流速的偏差仍较大 由于吸水室的流 道较短 对水泵吸水口的影响也会较明显 5 4 流道方案 D 5 4 流道方案 D 流道方案 D 流道宽度为 6 5m 吸水管中心线离后壁的距离为 2 19m 即旋网扩散段出口与 吸水管中心线的距离为 8 156m 吸水管后为三角形阻涡结构 与方案 C 相同 旋转滤网出口的 导流墩及胸墙设置与方案 B 相同 方案 D 在 97 低潮位时 CS4 断面各垂线的面流速为稳定的负流 CS5 断面除了左侧边测点时 正时负外 其余各测点均为负流 流态观察表明 方案 D 的流态比方案 A B C 平稳 其各断面 图9 胸墙 流道 CS3 CS4CS5 流道 CS5 CS4 CS3 面流速 底流速 图8 流道方案A布置图 图10 流道方案A流速分布 方案A 5000 19 37 9 90 方案A流道导流墩 2190 5000 2800 1600 1500 500 5 00 4 50水流方向 9 00 4 50 2 50 8456 平面图 立面图 旋转滤网 旋转滤网 胸墙 胸墙 导流墩 2 63 2190 400 300 吸水室 28000 220 的垂线平均流速也较均匀 不会出现较大的偏差 5 5 流道方案 E 5 5 流道方案 E 流道方案 E 流道宽度为 6 5m 吸水管中心线离后壁的距离为 2 19m 即旋网扩散段出口与 吸水管中心线的距离为 8 156m 吸水管后为三角形阻涡结构 旋转滤网出口的导流墩厚度不变 长度加长 角度也作相应调整 导流墩顶与胸墙底高程均为 0 83m 试验显示 CS4 断面面流速除了个别测点外 基本上均为稳定的负流 在 2 748m 高程的水层 CS5 断面面流速均为负流 在 2 748m 高程的水流右侧垂线均为较稳定的负流 左侧垂线以正流为 主 在 4 665m 高程及以下的水流经 5 个导整流墩的整流 流速分布对称 均匀 流态观察表明 方案 E 的流态比方案 A B C D 平稳 其各断面的垂线平均流速也较均匀 不会出现较大的偏差 离泵轴线 1 5D 的断面的垂线平均流速与断面平均流速偏差均不超过 10 8 流道内未见明显的漩 涡 5 6 流道方案 F 5 6 流道方案 F 流道方案 F 流道宽度为 6 5m 吸水管中心线离后 壁的距离为 2 19m 即旋网扩散段出口与吸水管中心线 的距离为 8 156m 吸水管后为三角形阻涡结构 与方案 E 相比 旋转滤网出口的导流墩长度 高度不变 考虑 到将来运用时海生物可能附着导流墩壁 将 5 个导流墩 厚度都改为 0 3m 角度也作相应调整 胸墙设置与方案 E 相同 见图 11 方案 F 在 97 低潮位时 水流经旋转滤网 2m 宽出口 并顺 30o 扩散角前行 遇胸墙后从其下面布置的导流墩 群中穿过 较均匀地进入吸水室 并在胸墙后形成水平 轴向的回流流态 CS4 断面面流速为稳定的负流 但左侧 流速较小 右侧流速较大 在 2 748m 高程的水层 右侧 垂线测点为较稳定的负流 中间流速极小接近于零 左侧 垂线测点为正流 CS5 断面面流速均为负流 在 2 748m 高程的水流亦为负流 但流速极小接近于零 在 4 665m 高程及以下的水流 CS4 断面流速分布比方案 E 略差 但 也趋近于均匀 CS5 断面流速分布对称 均匀 流态观察 表明 方案 F 的流态平稳 其各断面的垂线平均流速也较 均匀 不会出现较大的偏差 离泵轴线 1 5D 的断面的垂 线平均流速与断面平均流速偏差均不超过 9 1 流道内 未见明显的漩涡 各流道方案在 97 低潮位 0 83m 运行时 在离泵 轴线 1 5D 的 CS5 断面的流道垂线平均流速与断面平均流 速最大的偏差分别为 方案 A 为 22 8 方案 B 为 29 3 方案 C 为 26 方案 D 为 26 7 方案 E 为 10 8 方案 F 为 9 1 可见 方案 E F 与其他各方案相比流道内的流 速分布改善是显著的 流道流速分布较均匀 流道内未见 明显的漩涡 试验还显示 流道方案中的导流整流墩不会造成旋转 滤网前明显的水位壅高 在明渠设置的三角形导流整流墩 亦未造成明显的水位壅高 方案F 方案F流道导流墩 5 00 4 50 9 00 0 83 水流方向 4 50 平面图 立面图 2190 6500 1500 1000 500 1500 流道 3900 9 90 21 37 3000 2200 300 8156 旋转滤网 胸墙 旋转滤网 胸墙 导流墩 2190 2 63 CS1 CS2 CS4 CS5为面流速 说明 CS3 CS1 CS2 CS1 CS2 CS4 CS5为0 25H流速 单位 m s 水流方向 水流方向 CS5 CS4 CS3为高程 4 9层流速 图13 推荐方案前