泵站工程在防洪、灌溉、排涝和调水等方面都起到了至关重要的作用,产生了巨大的经济效益和社会效益。引河前池作为泵站的重要组成部分,合理的水力设计可以保证水流平顺稳定,为水泵运行创造良好的进水条件,对改善水泵装置的能量性能和汽蚀性能都有很大影响。本文基于最小能耗率原理,将最小能耗率作为目标函数,首先以河道底宽、断面平均水深、边坡系数作为设计变量,以边界条件和水流特性为约束建立数学模型,通过遗传算法一次优化三个设计变量,其次给定其中一个变量优化其它两个变量分别求得优化断面参数。通过两者的对比验证了一次优化断面参数的正确性。CFD (Computational Fluid Dynamics)技术,即计算流体力学技术,随着计算机性能的提高和数值计算方法的改进,CFD技术得到了飞速的发展。作为目前功能最全面,适用性最广的CFD软件之一的Fluent软件在水利工程中的应用正逐步展开。为了进一步分析采用优化断面后引河弯道、前池的流态、流场情况,本文以FLUENT软件为平台采用N—S方程和RNGk-ε紊流模型,选择相应优化断面通过FLUENT前处理器GAMBIT建立引河弯道、前池、进水流道和出水管的三维实体造型,并在网格剖分过程中采取局部加密技术来提高网格质量。然后给定边界条件,运用SIMPLE算法对其进行三维水流流动数值模拟。数值模拟结果表明,基于最小能耗率原理设计的引河弯道断面参数较为合理。同时根据前池流线图、流道进口断面的流速分布、均匀度等,发现能耗率与断面流速分布并没有确定的关系。前池水流仍然存有偏流、回流,为此在引河弯道中加入了导流墩,加入导流墩后前池圆弧翼墙处大尺度涡大幅减小,水流也更平顺地流入前池,满足水泵均匀配水要求,提高了泵站的运行效率。本文为引河弯道的设计提供一种借鉴方法。