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前言
電廠循環(huán)水泵房進水流道的布置包括引水段、前池、進水 室、泵室、吸水喇叭口及進水管 5 個部分，對于循環(huán)水泵房內(nèi)水 流流態(tài)的研究已經(jīng)成為一個很重要的水力學(xué)課題。循環(huán)水泵房 進水建筑物的布置形式對于主泵更高效的運行有著重要的作 用。水流經(jīng)過引水段進入前池后紊動較大，經(jīng)過在進水前池的擴 散，到達進水流道進口處尚未充分發(fā)展，而后進入進水流道內(nèi)經(jīng) 過不同建筑物的整流后才進入取水泵房。主泵吸水口附近的水 流流態(tài)決定了主泵是否可以安全高效的運行，所以對于主泵的 運行效率，關(guān)鍵要看其進水建筑物的布置對水流流態(tài)的調(diào)整。
本工程由于受到地形條件限制，海水泵房取水隧洞的轉(zhuǎn)彎半徑較小且直線段較短，海水在進入前池后無法保證其配水的 均勻性，因此，需通過模型試驗優(yōu)化轉(zhuǎn)彎半徑、直線段、配水井與 前池的尺寸以實現(xiàn)均勻配水。
2 取水隧洞段物理模型試驗
2.1 工程概況
某電站擴建工程 5-6號機組循環(huán)水系統(tǒng)采用海水直流供水 方式、單元制供水系統(tǒng)，因取水隧洞與 PX 泵房的相對平行位置 關(guān)系，導(dǎo)致取水隧洞在與 PX 泵房相銜接時，需 90。拐彎，然后通 過直線段進入 PX 泵房前池配水井。由于受空間限制，取水隧洞 的轉(zhuǎn)彎半徑較小且直線段較短，海水在進入前池后克法保證其 配水的均勻性，需通過模型試驗優(yōu)化轉(zhuǎn)彎半徑、直線段、配水井 與前池的尺寸以實現(xiàn)均勻配水，圖 1 為工程布置圖。
2.2 模型設(shè)計
為便于流態(tài)及流速觀測，循環(huán)水泵房及部分引水管道全部采 用有機玻璃制作，包括引水隧洞、前池、泵房進水口、各個流道、導(dǎo)流設(shè)施、及出水管道等。有機玻璃的糙率為 O. 85 -0.009 0，按阻力相似換算到原型約為 0.014 - 0.0149，基本滿足阻力相似的 要求。
2.3 流速測點布置
隧洞閘門井斷面上測點水平間距和垂直間距均為 LOm; 流道進水口測速斷面上，測點水平間距為 0.8m ，垂直間距為1.0 m。 模型部分測點布置圖，見圖 1。
2.4測量儀器
(1)流量:模型恒定流工況采用標準矩形薄壁量水堪測量和控制。 (2)流速:采用南京水利科學(xué)研究院研制的 OA 型旋漿式光 纖流速傳感器，接專用測量儀器進行測量。 (3)水位(恒定流):采用1/50 mm 游標測針及平水槽進行測控。 2.5 試驗成果分析
修改方案：轉(zhuǎn)彎半徑為13.0 m，隧洞直段長度則為53 171，彎管上游直段36.5 m，彎管下游至前池間距離16.5 m。隧洞閘門井斷面及流道進口流速分布見圖3。
2.5.2 水頭損失分析 ，
根據(jù)水力學(xué)中水頭損失的計算公式，對兩種方案中各部位的水頭損失情況列于表2。
從表中可以看出，轉(zhuǎn)彎半徑縮小后，隧洞沿程水頭損失及彎道水頭損失均有所加大，隧洞一前池局部水頭損失不變，總水頭損失由0.142 m增加至0.147 m，但數(shù)量級不變。
從表3可以看出，在修改方案中，盡管各流道進口處平均流速偏差仍然較大，配水均勻性較差，平均流速最大偏差為2o%，但是隨著隧洞轉(zhuǎn)彎半徑的縮小，配水均勻性與原方案相比略微有所改善。
圖2和圖3分別描述了各斷面上分層流速分布情況，轉(zhuǎn)彎半徑縮小至13.0 m以后，門井斷面分層流速分布的均勻性明顯好于19.5 m方案，垂線平均流速最大偏差由18%降低至7%。但是，各流道進水口斷面上流速分布的均勻性與l9.5 m方案相比基本相當，各斷面垂線平均流速最大偏差都比較大，說明水流從取水隧洞出來后，在前池中仍然不能充分擴散，主流過于集中。
3 結(jié)論
綜合考慮本工程彎管中水流流動特性和隧洞沿程及彎管段水頭損失情況：
(1)由于直管段中水流經(jīng)過彎段部分進入下游5D范圍以后，水流流態(tài)將重新均勻分布，因此，轉(zhuǎn)彎半徑的降低將增加取水隧洞直線段的長度，有利于隧洞中水流的重新均勻分布。
(2)轉(zhuǎn)彎半徑的減小將使得隧洞沿程及轉(zhuǎn)彎處的水頭損失增加，轉(zhuǎn)彎半徑由19.5 m降低至13.0 m后，水頭損失由0.142 lrn增加至0.147 m，轉(zhuǎn)彎半徑縮小33.3%，水頭損失增加約3.5%，水頭損失可以控制在允許范圍之內(nèi)。
2.5.1 流速成采 根據(jù)試驗?zāi)康暮蛢?nèi)容，確定兩泵同時運行工況作為方案比選工況，單泵流量 28 曠'18 ，水位 -12.85 m。 為確定取水隧洞的設(shè)計尺寸，模型試驗對比分析了兩種隧洞轉(zhuǎn)彎半徑，分別為原方案 19.5 m (3.0D) 和修改方案l3.0 m(2.0D)，D為隧洞直徑6.5 171。 。
原布置方案：轉(zhuǎn)彎半徑19.5 m，隧洞直段長度假設(shè)為40.0 m，彎管上游直段30 m，彎管下游至前池間距離10 171。隧洞閘門井斷面及流道進口流速分布見圖2。
