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时，同样容易导致主流偏向进?出水口顶板侧，并在断面下部形成较大范围的反向流速区。由于惯性作
用，经立面转弯隧洞的水流在隧洞末端仍有垂直向上流动的趋势，进而导致拦污栅断面主流偏上，流速
分布不均匀。孙双科等 ［５］ 试验量测了张河湾抽水蓄能电站上水库进?出水口拦污栅断面流速，该进?出水
口后部存在 ８４°转弯，转弯半径 ２０ｍ的立面转弯隧洞，结果表明进?出水口中间两个孔道的流速分布主流
靠近孔道顶部，底部存在反向流速，流速分布不均匀。立面转弯隧洞的主要参数为转弯角度、转弯半径
及转弯后直隧洞距离。研究表明增大立面转弯隧洞的转弯半径至 １２Ｄ（Ｄ为隧洞直径）以上或转弯后直隧
洞长度增大至 １６Ｄ以上，均能够显著改善进?出水口拦污栅断面流速分布 ［６］ 。
平面转弯隧洞主要影响进?出水口各孔口的流量分配，出流工况下水流进入进?出水口时易出现偏
流现象，直接造成某个孔口流量过大，而某个孔口流量过小 ［７ － ８］ 。平面转弯隧洞内二次流现象明显，
主流会偏向隧洞的一侧 ［９ － １０］ 。高学平等 ［１１］ 结合某抽水蓄能电站上水库进?出水口，研究平面转弯隧洞
的参数（转弯半径、转弯角度等）对进?出水口出流工况水力特性的影响，得到使进?出水口具有较好水
力特性的平面转弯隧洞参数取值范围，即转弯角度小于 ５０°，转弯半径大于 ３０Ｄ，同时保证转弯后直
隧洞长度大于 １０Ｄ。郭港归等 ［１２］ 对一接平面转弯隧洞的进?出水口进行了数值模拟，研究表明偏流出
现时，进?出水口各流道水平流速分布极不均匀，主流偏向一侧，造成该侧流道的流速显著增加。
目前，关于输水隧洞对进?出水口水力特性的影响，大多关注单一形式隧洞对进?出水口水力特性
的影响，缺少对接复杂布置形式隧洞进?出水口水力特性的研究，同时也缺少在不改变隧洞布置形式的
条件下，对进?出水口体型进行优化的方法。本文结合实际工程，以接复杂布置形式隧洞的进?出水口
为研究对象，研究其水力特性及相应的优化方法。研究成果可为抽水蓄能电站进?出水口的水力设计提
供有效参考。

２ 研究对象

进?出水口沿进流方向依次为：防涡梁段、扩散段。防涡梁段长 １０．７ｍ，顶部设置 ４道断面尺寸为
１．０ｍ × １．５ｍ（宽× 高）的防涡梁。进?出水口扩散段内布置有 ３个分流隔墙，分流隔墙首部呈凹型分布，
中墙始端较边隔墙始端后退距离 ３．０ｍ，中边孔宽度比 １．７０∶１．５７，分流隔墙将扩散段分为 ４孔。扩散
段平面为双向对称扩散，平面扩散角 ３２．５°，立面为单向扩散，顶板扩张角为 ２．１１°。扩散段后接闸门
井段、渐变段和输水隧洞。与进?出水口相接的输水隧洞布置条件复杂，洞径 ７．６ｍ，具有 ７％坡度，
同时存在立面转弯和平面转弯。具体体型参数如下：转弯隧洞上弯段转弯半径 ２５ｍ，转弯角度 ８６°；
下弯段转弯半径 ２５ｍ，转弯角度 ８９°。图 １给出了接复杂布置形式隧洞进?出水口体型。

图 １ 接复杂布置形式隧洞进?出水口体型
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