Page 91 - 2025年第56卷第2期

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别增大至无淤积（ δ ?ｈ ＝ ０）时的 １．４６、１．９８和 ２．１４倍；Ｑ ＝ １５．９Ｌ?ｓ（对应原型流量 ６６ｍ ?ｓ）时，δ ?ｈ ＝ ０．２、
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０．４和 ０．６的排沙耗水率分别增大至无淤积时的 １．２８、１．７８和 １．９２倍；在 Ｑ ＝ １０．８Ｌ?ｓ （对应原型流 ４５ｍ ?ｓ）
工况下，各淤积工况下的排沙耗水率分别增大至无淤积时的 １．２７、１．６８和 １．７９倍。

图 ４ 不同流量、含沙浓度下排沙耗水率与淤积厚度的关系
３．１．２ 泥沙截除率 图 ５为不同来水来沙条件下排沙漏斗泥沙截除率随淤积体厚度的变化关系。从图
中可见，在相同含沙浓度下，泥沙截除率随流量增大而略微降低，但随淤积厚度的增加明显下降；在
相同流量下，泥沙截除率随含沙浓度增大略微提高，整体变幅不大，但随淤积厚度的增加明显下降；
在相同淤积情况下，改变含沙浓度及进口流量之后，泥沙截除率最大变幅仅 １４％；相同水沙条件下，
淤积厚度越大，泥沙截除率越小。相较于 δ ?ｈ ＝ ０时，各水沙工况下淤积厚度 δ ?ｈ ＝ ０．２、０．４、０．６时泥
沙截除率减幅分别为 １％～１０．７５％、３３％～５３％、３４％～５７％，δ ?ｈ ＝ ０．４ 和 ０．６时泥沙截除率较为接近。
３．２ 排沙漏斗水沙分离性能的影响因素及机理 排沙耗水率和泥沙截除率是反映排沙漏斗运行过程中
水沙分离性能的主要指标，而这些指标的变化取决于排沙漏斗三维流场特性，因此，对不同厚度淤积体
影响下的排沙漏斗三维流场变化规律进行分析，并基于流场特性探明淤积体对水沙分离性能的影响机理。
３．２．１ 空气涡形态、尺寸 空气涡的尺寸、形态及稳定程度是排沙漏斗流场稳定及旋流强度的直观表
现形式。图 ６为各工况下空气涡形态及平均直径，从图中明显看出，流量的变化对空气涡尺寸影响较
小，对空气涡形态基本无影响，δ ?ｈ ＝ ０ 时，与设计流量 Ｑ ＝ １５．９Ｌ?ｓ 相比，Ｑ ＝ １７．４Ｌ?ｓ 时，空气涡直径
仅增大了 ３％，Ｑ ＝ １０．８Ｌ?ｓ 时，空气涡直径仅减小了 １５％。随着淤积量增加，空气涡尺寸逐渐减小，
在靠近底孔处变化尤为明显，其形态趋于不稳定状态且位置逐渐偏移。无淤积（ δ ?ｈ ＝ ０ ）时，底孔处的
空气涡直径接近底孔直径；δ ?ｈ ＝ ０．２时，其在各流量下的形态相较于无淤积时并无明显变化，其平均直
径在流量 Ｑ ＝ １７．４ 、１５．９和 １０．８Ｌ?ｓ时空气涡直径分别减小了 １４．３９％、１１．９１％和 ５．９５％，δ ?ｈ ＝ ０．４时，
其尺寸显著减小，平均直径分别减小了 ３３．３％、３８．１９％和 ３０．３２％；δ ?ｈ ＝ ０．６时，空气涡尺寸继续减小，

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