大型低扬程泵站广泛应用于跨流域调水、水环境改善、农业灌溉和城市防洪排涝等重要领域。斜式泵装置是大型低扬程泵站的主要泵装置型式之一,已应用于盐官泵站、太浦河泵站和三堡泵站等多座大型低扬程泵站。在对斜式泵装置进行的研究中发现:斜式出水流道的两孔出流流量相差很大,存在着严重的偏流问题。为研究解决斜式泵装置出水流道的偏流问题,本文以某大型待建泵站斜式泵装置为研究对象,采用CFD分析和模型试验研究的方法,分析了偏流产生的原因,并提出了解决偏流问题的思路和措施,得到了以下研究成果:(1)对某泵站采用常规长度中隔墩的斜式出水流道进行了三维流场数值模拟,计算得到该出水流道的偏流系数为2.738,出水流道两孔水流出流流量明显不同,一孔大、一孔小,偏流问题严重;顺水流方向看,出水流道内的主流偏于左侧上部,流道右下侧存在大范围的旋涡区。(2)分别在流道进口水流有环量和无环量的条件下,研究了环量对弯曲流道和不弯曲流道内流场的影响,发现了斜式出水流道偏流问题的本质:具有环量的水流以螺旋状流入呈“S”形弯曲的斜式出水流道所产生的一种流动现象。(3)提出了在斜式出水流道弯曲段内设置导流板消减流道进口水流的环量解决其偏流问题的措施。采用数值模拟方法研究了导流板的不同要素对斜式出水流道偏流的影响,结果表明:导流板长度越长,出水流道偏流系数越小,流道损失越大;仅使用竖向导流板或横向导流板,导流板数量越多,偏流系数越小;竖向导流板的纠偏效果好于横向导流板。(4)中隔墩长度对斜式出水流道偏流的影响明显,常规中隔墩长度会使水流主流左偏,过长的中隔墩长度会使水流主流右偏,经过优化计算,该出水流道最优中墩长度确定为23.35m,出水流道左右两孔水流流量基本相等,偏流系数接近于1。(5)中隔墩长度优化方案被某大型斜式泵站采用,对该站斜式泵装置进行了模型试验,试验结果表明:该斜式泵装置的能量性能、空化性能和压力脉动等水力特性均符合设计要求,出水流道两孔水流流量基本相等,数值模拟结果与模型试验结果相符。本文对大型斜式泵装置出水流道偏流现象进行了深入研究,并提出了解决斜式泵装置出水流道偏流问题的有效办法,提高了出水流道的水力性能,为泵装置的安全稳定运行提供了重要保证。