Page 97 - 2025年第56卷第6期

分配不均匀，中间两孔的流量明显大于边孔，各孔口流量比均超出 ０．９～１．１的范围，需进行优化。
为了分析接坡度隧洞进?出水口出流工况孔口流量分配不均匀的原因，图 ９（ｂ）给出了进?出水口内
部 ｙ?Ｈ ＝ ０．５ （孔口中心高程）水平截面的流速分布云图。由图可知，出流工况水流自坡度隧洞流入扩散
段，水平方向流速呈现中间大、两侧小的不均匀分布，水流在分流隔墙的作用下分别流入 ４个孔道，
扩散段始端水流流道形态发生显著变化，分流隔墙首部为水流剧烈调整区域；中间分流隔墙在首部较
两边分流隔墙后退了 ３．０ｍ，对水流的阻碍作用小于两侧分流隔墙，且分流隔墙首部中、边孔道宽度
比为 ０．９２３，大于设计规范中的推荐值 ０．７８５，进而导致水流向中间两孔集中，流量明显大于边孔。

图 ９ 接坡度隧洞进?出水口孔口流量分配

５．２ 进?出水口体型优化 由上文分析可知，接坡度隧洞进?出水口孔口流量分配不均匀主要原因是分
流隔墙首部布置不合理。如图 １０（ａ）所示，对于 ３分流隔墙 ４孔道进?出水口，分流隔墙布置可以从中
墙在首部较两边隔墙后退距离 ｌ（简称中墙后退距离）和分流隔墙始端中、边孔道宽度比 ｂ ∶ｂ两方面
ｂ ｃ ｓ
进行调整。为保证拦污栅断面流速分布和进流工况流量分配不变 ［１６］ ，本文考虑通过改变中墙后退距
离，改善出流工况孔口流量分配情况。
本文在接坡度隧洞进?出水口其他体型参数不变的条件下，设置 ３组中墙后退距离，间隔为 １．０ｍ，
分别为 ３．０、２．０和 １．０ｍ（见图 １０（ｂ））。获得更好优化效果的同时，分析中墙后退距离对孔口流量分
配的影响。

图 １０ 进?出水口分流隔墙布置

不同中墙后退距离下进?出水口孔口流量比如图 １１所示。从图中可以看出，中墙后退距离对出流
工况的孔口流量分配影响显著，随着中墙后退距离的减小，各孔口流量比均趋近于 １．０，当中墙后退
距离为 １ｍ时，各孔口流量比在 ０．９～１．１之间，满足设计要求。分析原因，中墙后退距离的减小增大
了中墙对水流的阻碍作用，促使水流向两侧扩散，进而增大两边孔的流量，达到孔口流量分配均匀化
的效果。因此，在接坡度隧洞进?出水口的基础上，将中墙后退距离由 ３ｍ减小为 １．０ｍ，可得到进?出
水口优化体型。
５．３ 复杂布置形式隧洞弯道效应 为分析复杂布置形式隧洞对进?出水口水力特性的不利影响，在进?
出水口优化体型后接复杂布置形式隧洞，形成接复杂布置形式隧洞进?出水口优化体型。
５．３．１ 进?出水口孔口流量分配 图 １２为接复杂布置形式隧洞前后孔口流量比的对比。接复杂布置形

— ７ ８ ５ —