我国水资源时空分布极为不均、洪涝旱灾害频发,严重阻碍我国社会经济的可持续发展和人民生活水平的不断提高。进入21世纪以来,我国正在兴建许多以大中型泵站为核心的水利工程,如南水北调东线工程等,以进行水资源的调配和抵御洪涝旱灾害。在这些泵站中,大型低扬程泵站扮演十分重要的角色。这些泵站具有扬程较低、流量较大和年运行时间长的特点。鉴于南水北调等工程的重要性,国家对这些大型低扬程泵站也提出了高标准高要求,要求泵站在安全稳定运行的同时,泵装置效率要高。泵装置是泵站工程的核心,由进水流道、水泵以及出水流道三部分组成,三者相辅相成,都很重要。其中,出水流道乃是水泵叶轮室和出水池之间的过渡段,出水流道的主要作用是使水流有序转向,平缓扩散,在不产生脱流与旋涡的情况下,尽可能回收更多水流动能。出水流道的水力性能是决定泵站能否安全、稳定且高效运行的重要因素之一。水头损失的大小是衡量出水流道水力性能的重要指标。流量对出水流道水头损失具有重要影响已是共识,而另一个影响出水流道水头损失的重要因素——环量并未引起足够的重视。由于水泵的旋转,导叶出口水流具有一定环量,使得出水流道内水流是呈螺旋状运动的。流量与环量共同作用,使得出水流道水头损失规律十分复杂。在以往有关研究的基础上,本文对泵装置变工况下的出水流道水头损失进行了探讨。本文采用试验与数值计算相结合的研究方法,主要内容包括以下几点：(1)采用专门设计的试验装置系统,以南水北调东线工程某大型泵站出水流道为研究对象,在不同工况下进行试验,对出水流道水头损失进行测试和研究。(2)采用Fluent商用数值计算软件,对在正常运行工况范围的出水流道内水流的流动进行三维湍流数值模拟。(3)根据试验和数值计算结果,分析并总结流量与环量对出水流道水头损失的影响规律。本文得到以下主要结论：(1)对于确定的泵装置,随着流量的增大,环量先减小而后增大,最小环量出现在略小于设计流量工况时。(2)对于确定的泵装置,导叶出口水流的平均涡角随流量的变化具有一定规律,在0.4～0.8倍设计流量工况下平均涡角随流量的增大而减小,而在正常运行工况下平均涡角变化不大。(3)对于确定的泵装置,在0.4～0.8倍设计流量工况下,出水流道水头损失随流量的增大而略有减小；在正常运行工况下,出水流道水头损失随流量的增大而增大。(4)泵装置出水流道的水头损失受到流量与环量的共同影响,流量是造成出水流道水头损失的主要因素,环量则主要由于影响了水流流态而对出水流道水头损失产生影响。