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平均直径分别减小了 ４７．８１％、５３．０７％和 ４６．２５％，且其形态变为细长型，位置偏移明显，该形态下的
空气涡在运行过程中极易摆动，导致其周围的流场不稳定，不利于细颗粒泥沙沉降。结合图 ４中排沙
耗水率变化可知，排沙漏斗空气涡直径越小、形态越不稳定，排沙耗水率越大，其原因是空气涡尺寸
减小后，其稳定性减弱，偏移距离增加，导致底孔处的水流过流断面面积增大，从而使得底孔出流流
量增大，故排沙耗水率增大。可以预见，若淤积体厚度继续增加，空气涡将无法贯穿底孔，摆动及偏
移将进一步加剧，且出现间歇性消失，该现象也出现在原型工程中。
３．２．２ 切向时均流速 排沙漏斗内切向流速大小决定了旋流强度的大小，而旋流强度的大小决定了水沙
螺旋分离效果和沉降泥沙的排出能力。根据试验结果，在流量分别为 １７．４、１５．９和 １０．８Ｌ?ｓ时，流场呈
现相似的变化规律，受篇幅所限，下文仅对具有代表性的设计流量 Ｑ ＝ １５．９Ｌ?ｓ 时各淤积工况下的流场特
性进行分析。图 ７为设计流量 Ｑ ＝ Ｑ 时不同淤积工况下断面 ２ － ２的切向时均流速分布，从图中可以看出，
设
淤积厚度增加并不改变切向流速的分布特征，各工况下的切向流速分布特征仍然表现为边壁处的强迫涡
与中心自由涡。

图 ７ Ｑ＝ １５．９Ｌ?ｓ 时断面 ２ － ２切向流速分布

为了突出泥沙淤积后切向流速值相对于无淤积时的变化情况，将 Ｑ ＝ １５．９Ｌ?ｓ时不同淤积厚度下各
测点的切向流速值与无淤积工况下对应测点的切向流速求比值，比值变化情况如图 ８所示。
从图 ８可以看出，随着淤积厚度的增大，无悬板区切向流速整体呈减小趋势。在 － ０．４＜ ｒ?Ｒ＜０．４区
域内（ｒ为测点所在径向位置，Ｒ为漏斗半径，ｒ?Ｒ＜０一侧无悬板），δ ?ｈ ＝ ０．２时，各断面的流速比值均
接近于 １，表明 δ ?ｈ ＝ ０．２ 时淤积体对该区域切向速度影响小，但 δ ?ｈ ＝ ０．６时，该区流速仅为 δ ?ｈ ＝ ０时
的 ０．４５～０．８倍，流速减小了 ２０％～５５％，δ ?ｈ ＝ ０．４ 时的流速变化介于二者之间，表明 δ ?ｈ ＝ ０．４ 和 ０．６时
淤积体大幅削减了切向流速。这是由于底板淤积泥沙后，淤积体代替了原漏斗底板，淤沙厚度越大底
板坡度越缓，糙率越大，壁面阻力越大，水流流速越小。另外，泥沙淤积后空气涡摆动扰乱周围流

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