泵站设计标准 GB50265-2022
8.2 前池及进水池
8.2.1 泵站前池布置应满足水流顺畅、流速均匀、池内不得产生涡流的要求,宜采用正向进水方式。正向进水的开敞式前池扩散角单侧宜小于15°,底坡不宜陡于1:4。
8.2.2 侧向或偏离引渠方向的进水前池,宜合理布设分水导流设施。对大中型泵站应采用数学模型分析进水池水流流态,必要时通过水工模型试验进行验证。
8.2.3 多泥沙河流上的泵站前池应设隔墩分为多条进水道,每条进水道通向单独的进水池。在进水道首部应设进水闸及拦沙或水力排沙设施。设有沉沙池的泵站,出池泥沙允许粒径不宜大于0.05mm。
8.2.4 多级泵站前池顶高程可根据上下级泵站流量匹配的要求,在最高运行水位以上预留调节高度确定。前池或引渠末段宜设事故停机泄水设施。
8.2.5 泵站进水池的布置形式应根据地基、流态、含沙量、泵型及机组台数等因素,经技术经济比较确定,可选用开敞式、半隔墩式、全隔墩式矩形池或圆形池。多泥沙河流上宜选用圆形池,每池供1台或2台水泵抽水。
8.2.6 进水池设计应使池内流态良好,满足水泵进水要求,且便于清淤和管理维护。
8.2.7 进水池的水下容积可按设计流量下秒换水系数30~50确定,对于多泥沙水源泵站进水池容积应根据不同的进水方式分析确定。
条文说明
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。
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。
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