对于既有灌溉任务,又有排水任务的低扬程泵站,为了满足自引、自排及双向抽水需要,我国在大型泵站中常常采用箱涵式双向流道立式泵装置。该双向泵装置型式具有占地面积小、立式泵生产技术成熟、安装维护方便等优点。为减小泵房基础开挖深度,降低建造成本,泵装置设计时需要严格控制装置的垂直高度；有限的高度尺寸必然导致泵装置出水结构设计困难,且容易造成出水流道的水力损失偏大,泵装置效率偏低。针对该设计难点,开展基于CFD技术的数值优化研究,希望进一步提高泵装置效率,具有重要的理论和现实意义。本文采用三维雷诺平均N-S方程和标准k-ε紊流模型,对典型箱涵式双向模型泵装置进行数值模拟计算,揭示泵装置内部流动特性,并利用模型试验结果分析比较外特性,验证CFD计算的可靠性。通过分析比较进口带泵和不带泵时出水流道内部流态和水力损失,认为在优化过程中应该考虑水泵的影响,因此在双向出水流道的优化过程中均对整个泵装置进行计算。利用正交试验法对双向出水流道的叶轮中心至顶板高度H、喇叭管净空高度h及喇叭管出口直径D0三因素进行五水平正交设计,对25种方案的八个工况分别进行了计算,通过直观分析法分析各因素对出水流道的影响及其影响程度。在出水流道最优尺寸下,分析了不同工况下直导叶与扩散导叶对泵装置效率的影响。研究表明,叶轮中心到出水流道顶部的高度最优值为1.9D,喇叭管净空高度最优值为0.5D,喇叭管出口直径最优值为1.6D。采用扩散导叶能进一步提高泵装置的效率