ＳＣＩ—ＴＥＣＨ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ 文章编号：１００５—６０３３（２０１１）２６－０１８２—０３ ２０１ １年第２１卷第２６期 收稿日期：２０１ｌ—Ｏ７—２０ 滹沱河界河铺站水文辅牲分析 于宪民 （忻州市水文水资源勘测分局，山西忻州，０３４０００） 摘要：滹沱河界河铺水文站是国家重点水文站，位于山西省中北部原平市境内，属干 流站。根据该站及上游控制站多年统计资料，从降水、径流、暴雨、洪水、泥沙等方面对 其水文特性进行了分析。 关键词：降水；径流；暴雨；洪水；泥沙；滹沱河界河铺站 中图分类号：ＴＶ１２ 文献标识码：Ａ １流域概况 滹沱河发源于山西省繁峙县桥儿沟，在定襄县岭子底出境 流入河北省。界河铺水文站上游河长１６６ ｋｍ，位于滹沱河中上 站，控制面积占到本站流域面积（６ ０３１ ｋｍ２）的４２％。区域内建有 水库１２座，灌区８处。在本站上游２００ ｉｎ建有滹沱河管理局渠 首站，主要承担忻定渠、广济渠的调配水任务。忻定渠位于界河 铺水文站西２０ ｉｎ，广济渠位于站东约２６０ ｎｌ处。所以本站负责３ 个断面的测验任务，分别为河道站、忻定渠站、广济渠站。 游，有支流ｌ２条。上游已设水文站４处：分别为滹沱河上游控制 站上永兴水文站、峪口河（河长３９．７ ｋｍ）王家会区域代表站、阳 武河（７２．６ ｋｍ）芦庄区域代表站、云中河（４９．６ ｋｍ）寺坪小河代表 界河铺站控制流域内主要有山地、丘陵、平原３种地形。其 中，山地６０％，丘陵２０％，平原２０％，流域内植被稀少，森林覆盖 ［５］李培锋，孙立斌，康进武，等．基于微机的铸件凝固过程应力 数值模拟及工程应用［Ｊ］．铸造技术，２００１（３）：５—８． 计算时间和内存，且网格产生需做很多工作。其次，刚性模具接 触降低了计算时间和内存，不需要模具产生有限元网格。但是这 一技术带来的是高应力。总而言之，使用虚拟模具技术，能够得 ［６］康进武，朱慧，黄天佑．基于有限差分网格的铸件热应力分 析［Ｊ］．铸造，２００６，５５（３）：２５９—２６１． 到合理的应力结果和良好的热裂缺陷预测指标。 参考文献 ［１］ＴｉｅｎＲＨ，ＫｏｕｍｐＶ．ＡＳＭＥＪ．Ａｐｐｌ［Ｊ］．Ｍｅｃｈａｎ，１９６９（３６）：７６３． ［２］ＬｅｗｉｓＲＷ，ＢａｓｓＢＲ．Ｔｒａｎｓ［Ｊ］．ＡＳＴＭ，１９７６（８）：４７９． ［３］Ｗｉｌｌｉａｍｓ Ｊ Ｒ，ｅｗｉＬｓ Ｒ Ｗ．Ｋ．Ｍｏｒｇａｎ：Ｉｎｔ．Ｊ．Ｎｕｍｅｒ［Ｊ］．Ｍｅｔｈ． Ｅｎｇ，１９７８（１４）：１９． ［７］刘小刚．大型铸钢件热应力分析及热裂与变形预测［Ｄ］．北 京：清华大学，２００７． （责任编辑：胡建平） 第一作者简介：赵长荣，男，１９６５年９月生，１９８８年毕业于 ［４］廖敦明，陈立亮，刘瑞祥，等．铸件热应力场数值模拟［Ｊ］．特 种铸造及有色合金，２００３（６）：３０—３２． 湘潭大学，高级讲师，湖南机电职业技术学院汽车工程系，湖南 省长沙市，４１０１５１． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｔｒｅｓｓ ｉｎ Ｃａｓｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍｏｌｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ＺＨＡＯ Ｃｈａｎｇ－ｒｏｎｇ ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍａｋｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｒａｃｋ ｔｅｎｄｅｎｃｙ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ ｅｖｉｄｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｅｓｉｇｎｅｒｓ ｉｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｃａｓｔｉｎｇｓ’ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｃａｓｔｉｎｇｓ’ｑｕａｌｉｔｙ，ｔｈｅ ｖｉｒｔｕａｌ ｍｏｕｌｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗａｓ ｐｕｔ ｏｒｗａｒｄ。Ｔｈｉｆｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｕｓｅｓ ｏｎｌｙ ｐａｒｔｉａｌ ｉｆｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｓｈ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇｓ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｒｔｕａｌ ｍｏｌｄｓ，ｔｈｅ ｓｐｒｉｎｇ ｒｏｄ ｕｎｉｔ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｓｉｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｃｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｓｔｉｎｇｓ ａｎｄ ｍｏｕｌｄｓ．Ｉｎ ｇｅｎｅｒａｌ， ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｍｏｕｌｄ ｉｓ ｍｕｃｈ ｂｉｇｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇｓ，ＳＯ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｇｒｅａｔｌｙ ｔｈｅ ｄ ｎｕｍｂｅｒ，ｓａｖｅ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｍｏｒｙ ａｎｄ ｔｉｍｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｔａｃｔ，ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｏ ｂｅ ｆｅａｓｉｂｌｅ． ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｒｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｖｉｔｕａｌｒ ｍｏｕｌｄ ｌ８２ 于宪民滹沱河界河铺站水文特性分析 本刊Ｅ—ｍａｉｈｂｊｂ＠ｓｘｉｎｆｏ．ｎｅｔ科技论坛 率很低。土壤主要有黏土、沙土、壤土。 滹沱河界河铺站控制流域内的年径流量的年际变化很明 ２水文特性 ２．１降水 显，这主要是受降雨年际变化的影响。相对来说雨量充沛的年份 其年径流量就大，反之则小。但是从历年资料来看，年径流量的 极值所对应的年份跟年降雨量的极值年份并不吻合，如年径流 量的最大值在１９５９年，而年降雨量的最大值在１９８８年，这主要 是由于我国在２０世纪８０年代以来大力发展植树造林，改善生 态环境，使得流域内的植被覆盖率大大增加，于是降雨被植物截 ２．１．１降水量的地域分布 界河铺站控制流域内降水量的分布相对均衡，多年平均年 降水量在４００ ｍｍ～５００ ｍｍ之间。其中山区雨量相对较大，如新 庄雨量站，多年平均值为５０９．８ ｍｍ，年最大８２６．６ ｍｍ。一般来说， 雨量随高程递增而递增，关系相当密切，地形高程每增加１００ ｉｎ， 年雨量即可增加２５ ｍｍ一３０ ｍｍ。 ２．１．２降水量的年内分配 降水量的年内分配极不均匀，大量集中在汛期６—９月，占 年降水量的７０％～８０％，仅７—８月就可占全年的５０％左右。根据 建站５Ｏ多年来的系列资料可知，暴雨尤以７月下旬和８月上旬 发生频率最高，也就是水文行业所说的“七下八上”。暴雨伴随而 来的就是洪水，前面所讲的时间段也是最易发生全年最大洪水 的时间。 ２．１．３降水量的年际变化 由于受大气环境的控制，降水量的年际变化各地存在差异， 有一定的变化幅度。最大年降水量与最小年降水量之比在２．４７～ ５－３ １之间，历年降水量变差系数ｃ 值在０．２３～０．３３之间。界河铺 站历年降水量最大值为７２７．５ ｍｍ，年份为１９８８年；而历年降水 量最小值却只有１３７．１ ｍｍ，年份为１９７２年。二者比值为５＿３１， 值０．３３。可见丰枯水年的降水量变化极大，也可以说流域内的旱 涝是极不均匀的。 ２．２径流 ２．２．Ｉ径流量的地域分布 滹沱河界河铺站控制流域内径流主要来源于降水补给。本 站多年平均年径流量为３４ ８４９万ｍ ，平均径流深为５７．８ ｍｍ。径 流深变化在２０ ｍｍ一２００ ｍｍ之间，相差１０倍。上游主要支流有 阳武河、云中河、峪口河，根据这些河道所设水文站多年资料可 知，这些小河站的多年平均径流量总和也只占界河铺站年径流 量的３６．６％。忻定渠和广济渠每年的灌溉用水量约占多年平均径 流量的３０％左右，所以该站的资料对于了解下游农业生产情况 等提供了重要的科学依据。 ２．２．２径流量的年内分配 本站控制流域内径流量年内分配与降水量基本一致。多年 平均汛期径流量可占全年的５０％左右，最大值一般出现在７月 或８月，最小值一般出现在４月或５月。主要控制站径流量年内 分配如下：界河铺站多年平均径流量为３４ ８４９万ｍ，，汛期为 １６ ７２５万ｍ ，占比为４８％；王家会站多年平均径流量为２ ６００万 ｍ ，汛期为１ ４６２万ｍ ，占比为５６．３％；芦庄站多年平均径流量为 ５ ９４７万ｍ ，汛期为２ ７５０万ｉｎ ，占比为４６．２％；寺坪站多年平均 径流量为４ ２２５万ｍ３汛期为２ ８３１万ｍ，，占比为６１．２％。 ２．２．３径流量的年际变化 留了相当一部分，从而减少了径流的产生。另外工矿企业对水资 源的侵占也是一个重要原因。从该站资料可知，２Ｏ世纪５Ｏ年代 和６０年代发生大洪水的频率很高，这其中与降雨有关，但也与 森林植被及工业活动的情况密不可分。 ２．３暴雨洪水 ２－３．１暴雨 暴雨主要发生在６—９月，多集中在７—８月，暴雨历时短， 强度大，２４ ｈ最大降水量在１００ ｍｍ～２００ ｍｍ之间。其成因主要受 强对流天气系统的影响，所以暴雨常伴有雷电及短时大风。 ２＿３．２洪水 滹沱河界河铺站洪水多为大雨或暴雨形成，洪水变化过程 与暴雨基本一致。每年６—９月为洪水期，年最大洪水以７—８ 月出现的几率为最多。历史最大流量为１ ６３０ ｍ３／ｓ，足以威胁到 下游人民群众的生命财产安全。所以上游如果发生大范围的降 雨，该站就可以通过多年资料分析，提前作出可能发生洪水的 预报，使下游的群众转移，减少灾害带来的损失。就这一点来 说，水文工作在防洪减灾方面有不可替代的作用。该站一年中 各主要河流较大暴雨洪水过程，出现时间具有一致性。流域内 上游控制站的洪水特性表现为暴涨陡落，历时短的特点，唯有 界河铺站的洪水特性表现为起涨过程较慢，洪峰历时较长，落 水过程也较缓慢。主要原因是由于该站集水面积较大，上游支 流多，且河道断面较为宽阔等。一般情况最大流量与最高水位 是相应的，有时受泥沙淤积影响，也可表现为不一致。由于该站 断面河床属于泥沙质河床，所以冲淤变化非常明显，水位与流 量关系多为临时曲线。 ２．４泥沙 滹沱河界河铺站控制流域内森林覆盖率低，植被状态较差， 河流在平水期含沙量小；但在汛期，洪水却挟带着大量的泥沙。 根据各支流控制站和本站多年资料分析，输沙量的年际变化极 其不均匀，如王家会站年最大输沙量７３万ｔ，最小仅为０．００４万 ｔ；界河铺站年最大输沙量３ ７４０万ｔ，最小为１．４５万ｔ。输沙量的 年内分配主要集中在汛期。该站对于泥沙方面的资料收集，为研 究这一地区的水土保持情况提供了重要的科学依据。 ３结语 界河铺水文站是滹沱河中上游的重要控制站，研究其水文 特性对于滹沱河的流域治理及防汛抗旱都有重要的指导意义。 （责任编辑：胡建平） １８３ 科技情报开发与经济 文章编号：１００５－６０３３（２０１１）２６－－０１８４—０３ ＳＣＩ—ＴＥＣＨ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ ２０１ １年第２１卷第２６期 收稿日期：２Ｏｌ１－ｏ ＿ｏｌ 在线硅酸盐连续分析仪故障分析及维护经验探讨 杨新乔，崔彬 （阳城国际发电有限责任公司，山西阳城，０４８１００） 摘要：以阳城国际发电有限责任公司６ｘ３５０ ＭＷ机组为例，根据电厂汽水取样系统 在线硅酸盐连续分析仪的组成及工作原理，分析了在线硅酸盐连续分析仪产生故障的 原因，介绍了在线硅酸盐连续分析仪的维护经验。 关键词：在线硅酸盐连续分析仪；故障分析；维护经验 中图分类号：ＴＨ８３ 文献标识码：Ａ 阳城国际发电有限责任公司一期６￣３５０ ＭＷ机组，每台机组 汽水取样系统配置３台瑞士ＳＷＡＮ公司的硅酸盐连续分析仪，分 中硅质量分数在０．０２ｘｌＯｒ６以内，此过程称为洗硅。当压力升至９．８ ＭＰａ时开始洗硅。以后锅炉升压必须受炉水中的含硅量的限制。 别测量凝结水、炉水和蒸汽中硅酸盐的含量。其中炉水硅酸盐分 析仪是单通道测量，凝结水和蒸汽硅酸盐分析仪采用四通道定期 根据化学分析取样，炉水中含硅量达到一级压力容许的含 硅量时，才能升压至相应级，并继续进行洗硅，直至正常运行。可 见对硅酸盐的在线监控非常重要。 切换测量：凝结水硅酸盐分析仪分别可以测量主凝结水、精处理出 口和除盐水补给水中的硅酸盐含量；蒸汽硅酸盐分析仪分别可以 测量主蒸汽、再热蒸汽和饱和蒸汽中的硅酸盐含量。 在机组启动过程中，随着锅炉工作压力的提高，蒸汽密度不 阳城国际发电有限责任公司一期６ｘ３５０ Ｍｗ机组自２０００ 年投产以来，ｌ８台硅酸盐连续分析仪全部投运，准确率长期保持 在９８％以上，表计从来没有出现过长期停运的情况。也没有出现 过大的设备损坏事件，这在全国的电厂中也是领先的。鉴于目前 没有专门对硅酸盐连续分析仪维护的详细说明，笔者把多年来 断增大，蒸汽密度也愈接近于水，溶盐的能力也就愈强。蒸汽的溶 盐有以下特点：饱和蒸汽和过热蒸汽均可溶盐，凡能溶于水的盐 也可溶于蒸汽中；蒸汽溶盐能力随着蒸汽的提高而增大；炉水中 含盐愈高，则溶于蒸汽中的盐也愈多。蒸汽对盐分的溶解具有选 择性，蒸汽溶解的盐分主要是硅酸盐。 蒸汽中的溶盐严重影响了蒸汽的品质。硅酸盐随蒸汽带人 汽轮机，蒸汽在汽轮机中膨胀做功，随着压力的下降，盐类就从 蒸汽中析出，沉积在汽轮机的低压通道和叶片上，难溶于水，严 重影响汽轮机的安全经济工作。 因此锅炉在启动过程中，对炉水含硅酸盐量应进行严格控 对其维护的经验总结，与大家共同探讨、分享、提高。 １在线硅酸盐连续分析仪工作原理 硅酸盐连续测量仪是根据不同浓度硅钼蓝溶液对波长８１５ ｎｍ光的吸收度不同的原理来设计的。 在低ｐＨ值条件下，硅酸盐和磷酸盐与钼酸铵反应，分别生 成黄色的硅钼酸和磷钼酸。在硅钼酸被硫酸亚铁铵还原成多聚 混合物之前，加入草酸将磷钼酸破坏掉，以防止磷酸盐对其测量 的干扰。 制，根据含硅量限制锅炉升压，排去硅浓度高的给水，保证蒸汽 省水利学校，２００６年毕业于太原理工大学（函授大专），助理工程 第一作者简介：于宪民，男，１９７８年生，１９９７年毕业于山西 师，忻州市水文水资源勘测分局，山西省忻州市，０３４０００． Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｈｕｔｕｏｈｅ Ｒｉｖｅｒ’Ｓ Ｊｉｅｈｅｐｕ Ｓｔａｔｉｏｎ ＹＵ Ｘｉａｎ．ｍｉｎ ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｈｕｔｕｏｈｅ Ｒｉｖｅｒ’Ｓ Ｊｉｅｈｅｐｕ Ｓｔａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｎａｔｉｏｎａｌ ｋｅｙ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔａｔｉｏｎ，ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ Ｙｕａｎｐｉｎｇ Ｃｉｔｙ ｂｅｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈ－ｃｅｎｔｒａｌ ｐａｒｔ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ａｎｄ ｂｅｌｏｎｇｓ ｔｏ ｔｈｅ ｍａｉｎｓｔｒｅａｍ ｓｔａｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｍａｎｙ ｙｅａｒｓ’ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｄａｔａ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｐｓｔｒｅａｍ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｔｉｏｎｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｎａｌｙｚｅｓ ａｉｔｓ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｆｒｏｍ ａｓｐｅｃｔｓ ｆ ｏｒａｉｎｆａｌｌ，ｒｕｎｏｆｆ，ｈｅａｖｙ ｒａｉｎ，ｆｌｏｏｄ，ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔ，ｅｔｃ． ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｒａｉｎｆａｌｌ；ｒｕｎｏｆｆ；ｈｅａｖｙ ｒａｉｎ；ｆｌｏｏｄ；ｓｅｄｉｍｅｎｔ；Ｈｕｔｕｏｈｅ Ｒｉｖｅｒ’Ｓ Ｊｉｅｈｅｐｕ Ｓｔａｔｉｏｎ １Ｒ４