Page 81 - 2025年第56卷第7期

4 结论

本文探索了将空气动力学中伴随优化算法和水沙两相流计算相结合的水泵前池深度优化策略，针
对高含沙量河流的泵站前池泥沙淤积问题，建立相应的水沙数学模型，采用伴随优化算法深度提升泵
站水动力特性，减少泥沙淤积，研究结果表明：
（1）正向泵站前池由于突扩效应，前池内容易产生漩涡，形成严重的泥沙淤积，传统的整流措施
影响因素较多，计算量较大，主观性与经验性较强，达不到水动力深度优化效果，传统的八字形导流
墩措施，仅提高流速均匀度 11.18%，亟待进一步优化。
（2）通过引入均匀度目标函数，利用伴随优化法对原有的八字形导流墩进一步优化，几何外形经
过倾角的调整和边缘形态的优化，微调面积为 10.56%，此时特征断面流速均匀度提高到 90.23%，漩
涡结构体积较八字形导流墩减小 75.32%，较原工况减小 85.47%，泥沙淤积减少 65.22%。
（3）伴随优化算法在水沙耦合等水利工程问题中展现出显著优势，相较于传统的八字形导流墩，其
迭代过程高效且目标明确，实现了泵站前池水动力性能的深度优化，展现出较高的应用潜力。未来，该
算法可进一步推广用于低碳节能泵站设计与复杂水沙问题优化，为水利高质量发展提供技术支撑。

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