泵站进水流速增加或进水淹没深度减小时,常在进水口附近发生不同程度的表面漩涡,若产生表面吸气漩涡,不仅会恶化进水流态和降低水泵效率,甚至危及水泵安全运行。前人对泵站前池和进水池中的漩涡研究较多,而对泵站“进水前池+进水闸室+进水流道”组成的进水装置中的漩涡研究较少。本文以邢家渡引黄闸前泵站增容改造工程为背景,采用数值模拟和物理模型试验方法对该泵站进水装置的水力特性,特别是进水闸室的漩涡特性和消涡措施等方面进行研究,有效改善进水水流流态,保证水泵机组安全稳定运行。1、介绍了泵站进水装置的水力特性、漩涡分类和消涡整流措施的研究现状;从理论上对数值模拟采用的三维湍流模型、网格划分和模型试验涉及的相似准则及缩尺效应等方面进行了阐述;结合实际工程,提出的数值模拟方法和模型试验方法,能较好地用于泵站进水装置水力特性的研究。2、对泵站进水装置在不同运行工况下的水力特性进行了数值模拟,分析了进水前池、进水闸室和进水流道的水流特性及其三者之间的影响因素;重点对进水闸室表面漩涡产生的原因、类型、大小和位置,以及对进水流道水流特性的影响进行了研究,揭示了进水闸室表面漩涡的强度随着进水流速的增加逐渐增强的规律,当进水流速大于0.48m/s时,进水闸室内产生4型及以上的表面漩涡,经与相应的模型试验研究结果对比,二者基本一致。3、为了消除危害性较大的表面吸气漩涡,在分析漩涡特性和已有消涡措施的基础上,针对消除泵站进水闸室表面吸气漩涡,提出了垂直消涡板、水下压水板和水平消涡板三种消涡整流措施;数值模拟和试验研究结果表明:三种消涡措施消除了表面吸气漩涡,改善了进水闸室和进水流道的水流流态,提高了进水流道进出口断面的流速分布均匀度。通过进水装置水流流态分析及水力性能计算,确定了消涡整流措施的最佳布置方式。本文的研究成果能为不同运行工况下的引黄泵站进水装置水力特性研究及消涡整流措施提供理论基础和技术支持。