从工程角度分析泵站虹吸式出水流道的优化设计

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1、Science&TechnologyVision科技视界科技·探索·争鸣从工程角度分析泵站虹吸式出水流道的优化设计干dxJlI(江苏省淮沭新河管理处。江苏淮安223005)【摘要】工程中采用虹吸式出水流道，不仅可以减少水流量的损失，减少能源的消耗，而且还便于维修，降低维修成本，同时也便于管理，安全系数高等其他优点。所以，我国很多泵站在施工建设时都采用了虹吸式出水流道的解决方案。然而由于在实际工程中，施工环境千差万别．以及其他各种限制因素．使得虹吸式出水流道的设计方案的实际效果并不能很好的达到人们的预期

2、效果因此从实际工程中找出影响虹吸式出水流道实际效果的原因．显得很有必要．并根据具体的原因制定有针对性的解决方案。本文结合笔者多年的工程项目管理经验．从工程的角度对泵站虹吸式出水流道的优化设计做出浅显的探讨【关键词】泵站；水力特性；影响因素；解决方案1问题的提出时也要控制驼峰截面的水流速度．若速度过小．将会严重影响虹吸过程。同时驼峰处的曲面形状也对虹吸过程有着不小的影响。若曲面的在泵站建设工程中．通常把出水池和水泵之间的这一段距离称之半径过小．虽然对虹吸现象有利．但却会使管道内水流的速度急剧增为出水流道

3、。一般而言。出水流道有以下两方面的作用．首先是把水泵大。若曲面半径过小，则会使虹吸现象变得极其困难。同时下降段的倾抽出的水送到出水池．其次是把水泵高速抽出的水的部分动能转变为斜角度对虹吸过程同样有很大的影响．使下降角度增大虽然可以减少压力能。进而提高水泵的工作效率。出水流道分为两部分，第一段为出成本，但却使得虹吸现象的形成变得困难。倾斜角过小不仅会增加工水室，常见的有弯管式。后一段比较常见的有虹吸式、直管式、屈膝式程成本．而且还不利于虹吸现象的形成等。其中由于虹吸式与其他几种方式有显著的优点．因此在实

4、际工程3．2水泵性能对虹吸形成的影响中被广泛应用。主要体现在，虹吸式出水流道对水流有比较好的扩散若水泵的扬程比较高．将会降低虹吸现象的效率．还会影响水泵性，使得水流在流动时速度很小。由于其结构简单，使得在实际使用的稳定性。给生产安全带来严重的安全隐患。若扬程比较远，可能会导时。不仅所需的成本较小，而且还便于维修．而且很安全。虹吸式出水致气蚀的产生。这些情况都对虹吸形成产生不可忽视的影响。流道已经成为很多大型的泵站在施工建设时的首选．南水北调工程中3．3其他因素基本上有一半泵站采用的是虹吸式出水流道。在

5、虹吸式出水流道被如影响虹吸形成的因素除了上述提到的外．还包括出水池的水位．此广泛应用的情况下．对其进行不断改进和优化必定会带来极大的经出水管的长度和管道的直径．相关设备的安装及配置情况其中出水济效益。为我国水利工程的发展起到促进作用。同时国内外也有大量管内气体的压强受管道的直径和出水池的水位影响同时设备的运行的专家对虹吸式出水流道做了深入的研究．并积累了大量的宝贵经时间及运行时间间隔都会对虹吸形成产生影响。设备的安装位置不合验。理也会对虹吸形成产生影响．特别是水泵的安装位置2常规虹吸式出水流道水力特性

6、4改善虹吸形成条件的措施笔者在实际工程管理中发现，要想深入的分析虹吸式出水流道，4．1虹吸管型线结构的优化必须要对虹吸式出水流道的结构和工作原理非常熟悉。如上文所述，虹吸管型线结构对虹吸形成的影响最大．因此在改2．1常规虹吸式出水流道的结构善虹吸形成时．须重点改善虹吸管型线结。对于管道的线型结构优化在工程中。虹吸式出水流道的工作原理是比较常见的一种物理原时，要以以前的工程经验为依据，仔细分析比较成功的工程，并从中吸理即虹吸原理。比较常用的布置形式如下．虹吸式出水流道的进水口取经验和教训．为改进虹吸式出

7、水流道的优化设计提供科学有效的参与水泵相连接，出水流道的中间部分比两端要高出一部分，也要比最考。同时在对虹吸管型线性结构进行优化时还可以引入数学模型．并高水位高-4,部分，通常称中间部分为驼峰．出水口则在最小水位之可以利用计算机，对各种数据集中分析．从而全面的对管道的各个参下。在虹吸式出水流道运转正常的情况下．驼峰部分的压力低于标准数进行准确快速的确定．进而确定出最优的虹吸管型线结构大气压．正是由于虹吸式出水流道这种特殊结构．使得当泵停止运转4．2虹吸管的布置形式时，能迅速阻断两侧的水流流向进水池．从

8、而使水泵安全快速的停止对虹吸形成造成影响的不仅有虹吸管型线结构．还有虹吸管的实运行。际布置形式。笔者在实际工程管理中发现，改变虹吸管后端的布置形2．2常规虹吸式出水流道的虹吸过程式对改善虹吸形成的效果最为明显。因为在水泵和虹吸管道都正常工在水泵工作之前．出水流道的进出1：3与水池的进出I：1水面都是相作的状态下，虹吸管的后部分不会因为出水池中的水位变化而变化，同的。中部驼峰内部此时充满了空气．出水流道与外界是不相通的状管内始终有水。这样的好处是当水泵工作