水电站水轮机过流通道的工作水流中若含有足够数量的悬浮泥沙，坚硬的泥沙颗粒撞击过流表面，使其疲劳损坏，这个过程称为水轮机泥沙磨损。

泥沙磨损是一种物理破坏过程。被水流夹带的泥沙具有一定动量，当它以一定的方向冲击，从微观来看是不平整的水轮机流道壁面时，被冲击点处的局部将发生疲劳破坏，微小的金属颗粒被剥落。随着运行时间的增加，长期被磨损的表面变得粗糙，从而加速了后期磨损破坏的进程。

泥沙磨损与下列因素有关：

（1）含沙水流的特性，例如含沙浓度、水流速度、泥沙粒径、泥沙颗粒形状、泥沙硬度等。

（2）水轮机流道过流面材料的特性，例如材料的表面硬度、冲击韧性、表面弹性、表面粗糙度Ra值等。

（3）磨损时的工作条件，例如水轮机的工作条件、流道几何参数、导叶翼形等。

一般地说，水流的含沙量愈高，水流速度愈大，泥沙颗粒愈硬，水轮机材料表面愈软、愈不光滑，水轮机遭受泥沙磨损的破坏程度（通常以失重体积损失表示）就愈严重。以下列关系式表示：

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式中　S——单位时间内单位被磨损表面金属的失重；

U——相对于磨损表面的水流平均流速；

K——取决于各种因素的系数，其中包括含沙浓度、粒径、硬度以及其他与磨损有关的因素；

m——指数，m=2.7～3。

该式建立了金属失重与流速之间的关系，可见，流速增大，磨损将随之加剧。高水头的水轮机，在其他条件相同或相近的情况下，泥沙磨损的破坏较低水头水轮机要严重得多。

混流式水轮机中易受泥沙磨损的零部件主要有：水轮机转轮，上、下止漏环，顶盖，导叶和导水机构、底环等。转轮中水流速度较高，因而转轮叶片的正、反面均会遭受到严重的磨损破坏。导叶上、下端面间隙和转轮上、下转动止漏环间隙中，水流速度亦较高，因而在间隙的两个结合面上均能遭到严重的破坏。混流式转轮泥沙磨损破坏部位如图6-1所示。

图6-1　转轮泥沙磨损部位