泵站正向进水前池水流特性与扩散角度优化

李芸; 马国民; 李超超; 李明洋; 顾靖超

doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2025.07.012

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泵站正向进水前池水流特性与扩散角度优化

综合 | 更新时间：2025-10-14

- 泵站正向进水前池水流特性与扩散角度优化
- Optimization of Flow Characteristics and Diffusion Angles of Forward Inflow Forebay of Pumping Station
- 人民珠江 2025年46卷第7期页码：122-131
- 作者机构：
  
  1.宁夏大学土木与水利工程学院，宁夏银川 750021
  2.宁夏水务投资集团有限公司，宁夏　银川 750002
  3.河北省承德市兴隆县水务局，河北承德 067300
  4.宁夏回族自治区红寺堡扬水管理处，宁夏中卫 755000
- 作者简介：
  
  李芸（1996—），女，硕士研究生，研究方向为水文水资源。E-mail:15209511167@163.com
  李超超（1988—），女，博士，副教授，研究方向为气候变化与水安全，水文水资源等。E-mail:lichaochao@nxu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(52369005);宁夏自然科学基金(2023AAC03034;2023AAC03739)
- DOI：10.3969/j.issn.1001-9235.2025.07.012
  中图分类号： TV675
- 收稿：2024-12-07，
  
  修回：2024-12-22，
  
  录用：2024-12-31，
  
  网络出版：2025-01-24，
  
  纸质出版：2025-07-25
- 稿件说明：
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李芸，马国民，李超超，等.泵站正向进水前池水流特性与扩散角度优化［J］.人民珠江，2025，46（7）：122-131.

LI Yun,MA Guomin,LI Chaochao,et al.Optimization of Flow Characteristics and Diffusion Angles of Forward Inflow Forebay of Pumping Station[J].PEARL RIVER,2025,46(07):122-131.
李芸，马国民，李超超，等.泵站正向进水前池水流特性与扩散角度优化［J］.人民珠江，2025，46（7）：122-131. DOI： 10.3969/j.issn.1001-9235.2025.07.012.

LI Yun,MA Guomin,LI Chaochao,et al.Optimization of Flow Characteristics and Diffusion Angles of Forward Inflow Forebay of Pumping Station[J].PEARL RIVER,2025,46(07):122-131. DOI： 10.3969/j.issn.1001-9235.2025.07.012.

摘要

针对因没有合理地运行泵站以及前池设计不足而导致的水流状态混乱引发的一系列问题，选取盐环定扬黄典型泵站为研究对象，在FLUENT软件下进行数值模拟，以Realizable湍流模型和欧拉多相流模型为基础模型，对前池的不同状态进行数值模拟分析，阐明了不同扩

散角度和不同泵站机组开关数量对前池内流场结构的影响。结果表明：①随着扩散角度的增加，前池流态漩涡数量由1个增加至2个，扩散角度为25、30°时，漩涡面积占进水前池面积较小，流场结构较稳定；②当泵站开启的数量由5台减少至2台，前池的漩涡的面积由31.42 m

下降至10.15 m

，当开启3、4号泵站时可以得到较好的前池流态。研究成果可为同类泵站的设计和更新改造提供参考和指导。

Abstract

To address issues arising from chaotic water flow due to unreasonable pumping station operation and insufficient forebay design

this study took the Yanhuangding pumping station as a typical case. Numerical simulations using FLUENT software were conducted to examine different forebay patterns based on the Realizable turbulence model and the Eulerian multiphase flow model. The influences of different diffusion angles and different number of operating pumping stations on the flow field structure in the forebay were expounded. The results show that: ① As the diffusion angle increases

the number of vortices in the forebay flow rises from one to two. At diffusion angles of 25°and 30°

the vortex area occupies less of the forebay inflow

resulting in a more stable flow field. ② Reducing the number of operating pumping stations from five to two decreases the vortex area in the forebay from 31.42 m

to 10.15 m

with optimal forebay flow achieved when operating pumping stations 3# and 4#. The research results can provide reference and guidance for the design and renovation of similar pumping stations.

关键词

Keywords

references

王铁力 . 多泥沙河流泵站前池流态数值模拟及防淤措施研究［D］. 扬州：扬州大学， 2012 .

王成 . 引黄泵站正向进水前池体型优化及泥沙淤积响应研究［D］. 兰州：兰州理工大学， 2021 .

韩晓娟 . 浅谈景电工程泵站节能增效的途径和方法［J］. 甘肃科技纵横， 2010 ， 39 （ 4 ）： 84 - 85 .

张雪，周济人，梁金栋，等 . 侧向进水泵站前池流态试验研究［J］. 南水北调与水利科技， 2016 ， 14 （ 3 ）： 101 - 105 .

袁连冲，杨陈，陈斌，等 . 基于CFD技术的侧向进水回流泵站优化设计［J］. 江苏水利， 2022 （ 1 ）： 1 - 4 .

CONSTANTINESCU S G ， PATE V C . Role of turbulence model in prediction of pump-bay vortices ［J］. Journal of Hydraulic Engineering ， 2000 ， 126 （ 5 ）： 387 - 391 .

周济人，仲召伟，梁金栋，等 . 侧向进水泵站前池整流三维数值计算［J］. 灌溉排水学报， 2015 ， 34 （ 10 ）： 52 - 55，80 .

CONSTANTINESCU S G ， PATE V C . Role of turbulence model in prediction pump-bay vortices ［J］. Journal of Hydraulic Engineering ， 2000 （ 5 ）. DOI： 10.1061/（ASCE）0733-9429（2000）126：5（387 http://dx.doi.org/10.1061/（ASCE）0733-9429（2000）126：5（387 ）.

王浩博，周大庆，郭俊勋 . 基于PIMPLE算法的低负荷水泵水轮机内部流态研究［J］. 人民长江， 2023 ， 54 （ 11 ）： 152 - 157，165 .

王芳芳，吴时强，肖潇，等 . 三维数值模拟在泵站侧向进水前池的应用［J］. 水利水运工程学报， 2014 （ 2 ）： 54 - 59 .

陈伟，成立，周春峰，等 . 分叉型侧向进水泵站前池底坎整流机理［J］. 中国农村水利水电， 2020 （ 10 ）： 176 - 180 .

李茹，鲁海峰 . 潜水一维非稳定流方程的数值求解与工程应用［J］. 唐山学院学报， 2022 ， 35 （ 6 ）： 1 - 7 .

刘辉 . 引黄灌区泵站前池泥沙淤积模拟与防治措施研究［D］. 郑州：华北水利水电大学， 2016 .

周龙才，刘士和，丘传忻 . 泵站正向进水前池流态的数值模拟［J］. 排灌机械， 2004 （ 1 ）： 23 - 27 .

高传昌，刘新阳，石礼文，等 . 泵站前池与进水池整流方案数值模拟［J］. 水力发电学报， 2011 ， 30 （ 2 ）： 54 - 59 .

肖志乔，费照丹，钱尚拓 . 泵闸联合体中双向引排水泵站进水系统的水力优化研究［J］. 人民珠江， 2024 ， 45 （ 6 ）： 65 - 72 .

付国丛 . 具有扩散角的泵站前池流场及角度优化研究［D］. 扬州：扬州大学， 2023 .

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