泵站设计标准 [附条文说明] GB50265-2022 建标库

8.2  前池及进水池

8.2.1、8.2.2  前池、进水池是泵站的重要组成部分。池内水流状态对泵站装置性能,特别是对水泵吸水性能影响很大。如流速分布不均匀,可能出现死水区、回流区及各种漩涡,发生池中淤积,造成部分机组进水量不足,严重时漩涡将空气带入进水流道(或吸水管),使水泵效率大为降低,并导致水泵汽蚀和机组振动等。

    前池有正向进水和侧向进水两种形式。正向进水的前池流态较好,正向进水前池扩散角单侧宜控制在15°以内,扩散角越大越易在前池两侧形成回流区,影响两侧水泵机组运行效率。例如,某泵站前池采用正向进水,进口前的引渠直线段较长,且引渠和前池在同一中心线上。运行情况证明,水流很平稳,即使在最低运行水位时(此时水泵叶轮中心线淹没深度只有0.7m),前池水流仍较为平稳,无回流和漩涡现象。又如,某泵站前池采用侧向进水,模型试验资料表明,池内出现大范围回水区和机组前局部回水区,流态很不好,流速分布极不均匀。为改善侧向进水前池流态,结合进水池的隔墩设置分水导流设施是有效的。因此,在泵站设计中,应尽量采用正向进水方式,如因条件限制必须采用侧向进水时,宜在前池内增设分水导流设施,必要时应通过水工模型试验验证。

    根据甘肃和宁夏地区多泥沙河流上泵站的运行情况,在泵站进水侧难以设置沉沙设施时,泵站前池可采用侧向进水方式;或依据模型试验的结果选择流态稳定、泥沙淤积不明显的其他进水方式。

8.2.3  多泥沙河流上的泵站前池,当部分机组抽水或前池流速低于水流的不淤流速时,在前池的部分区域将发生淤积,这是北方地区开敞式前池普遍存在的问题。例如某泵站前池通过水工模型试验,将原正向进水开敞式前池,改在每2台机组进水口之间设隔墩及分水墩,形成多条进水道,每条进水道通向单独的进水池,从而解决了前池泥沙淤积的问题。出池泥沙粒径允许值应符合现行行业标准《水利水电工程沉沙池设计规范》SL/T269的规定。

8.2.5  对于圆形进水池(无前池),在有较大的秒换水系数(即进水池的水下容积与共用该池的水泵设计流量的比值)及淹没深度情况下,水流入池后,主流偏向底部,在坎下形成立面旋滚,而进水池两侧出现较强的回流,水流紊乱,受到立面旋滚所起的搅拌作用,从而使流向进水管喇叭口的水流流速增大,挟沙能力增强。因此,在消耗有限能量的前提下,圆形进水池是一种防止泥沙淤积的良好形式。

8.2.7  为了满足泵站连续正常运行的需要,进水池水下部分必须保证有适当的容积。如果容积过小,满足不了秒换水系数的要求;如果容积过大,显然会增加进水池的工程量,而且对改善进水池的流态没有明显的作用。根据国内一些泵站工程的运行经验,认为进水池的秒换水系数取30~50是适宜的。