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探寻凌情产生原因

发布时间:2023-10-26

首先凌汛的产生是由于江河表面冻结冰体开化,沿上游化开直至下游,使上游集聚涨水,而下游河面仍处于冻结阶段,产生冰上水、水下冰的情况,致使液面难以下降,洪水难以调控。

根据《水利大辞典》中描述凌汛,俗称冰排。冰凌堵塞河道,对水流产生阻力而引起的江河水位明显上涨的水文现象。水面结冰的河道,上游河冰先融,下游河道尚未解冻,易出现凌汛。主要受气温水温流量与河道形态等几方面因素的综合影响而形成,可能导致堤防溃决,洪水泛滥成灾。中国北方的河流,如黄河黑龙江松花江,在冬季的封河期和春季的开河期都有可能发生凌汛。黄河凌汛洪水在发生频次和规模上远较其他地区为高,往往造成较大灾害。凌汛期一般需采取破冰措施,防漫堤决口,酿成灾害。[1]


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而为何会出现上游冰面优先化开、下游冻冰不化,产生凌汛的现象黄河内蒙古河段,自上而下布设石嘴山、巴彦高勒、三湖河口、头道拐等多个水文站,建站时间早,对水文站断面水位、流量、含沙量、冰情、水温、气温以及断面等进行了观测。[2] 

水文站

设站时间

距离河口/

流域面积/

年最大径流量/

年最大输沙量/

备注

km

km2

亿m3

亿t

石嘴山

1942年9月

2 665

309 146

492.6

3.82


巴彦高勒

1972年10月

2 523

314 000

423.8

3.05


三湖河口

1950年8月

2 302

347 909

445.6

3.25


昭君坟

1954年6月

2 152

358 777

448.7

3.17

1995年停测

头道拐

1952年1月

2 002

367 898

437.2

3.16


653dd01d3d16a.jpg

可以看到随着河道的延展、距离河口距离的增长,其流域面积不断变大,年最大径流量逐渐缩小,由于总流量基本不变,可知随着河流的发展,其下游河道宽度逐渐减小,河流分支不断增多,在同样气温下,下游流量小、河道窄,更易冻结,因此冰封沿下游至上游逐步封冻。以黄河为研究对象,(黄河位于我国中北部,受大陆性季风气候影响,冬季部分河段会出现封冻,黄河凌汛是我国冬、春季节最突出、最主要的汛情)其下游支流延伸至东北,在冬季其纬度高、气温低,河面更早上冻,春季亦然,故冰封期时间大于上游纬度较低地区,因此更易形成凌汛。[3] [4]

以黄河内蒙古河段为例冬季干燥寒冷,气温在0℃以下的时间可持续45个月,几乎每年都会出现不同程度的凌汛,河道一般从11月中下旬开始流凌,12月上旬封冻,由于气温上暖下寒,封河自下而上;翌年3月中下旬解冻开河,由于气温南高北低,开河自上而下。1986年以来,内蒙古河段主要是巴彦高勒至头道拐河段堤防先后发生7次决口,其中6次凌汛决口[5],给沿河两岸地区造成巨大经济损失。

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参考文献:

[1] 张金良,鲁俊.黄河内蒙古河段河道冲淤演变与凌情响应机制[J].水科学进展,2021,32(02):192-200.DOI:10.14042/j.cnki.32.1309.2021.02.004.

[2] 河海大学《水利大辞典》编辑修订委员会.水利大辞典.上海辞书出版社.201539

[3] 林明倓,邢芳.19921993年度黄河下游凌情概况[J].人民黄河,1993(03):22.

[4] 张末,张兴红,朱信华,等. 2016-2017 年度黄河凌情与水库防凌调度回顾[J]. 中国防汛抗旱, 2017,27(6):6-9.

[5] 陈冬伶,刘吉峰,谢晨等.黄河内蒙古段凌汛期槽蓄水增量影响因素分析[J].人民黄河,2017,39(05):32-35.


黑龙江林口稻蟹科技小院

培养单位:东北农业大学

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探寻凌情产生原因

发布时间:2023-10-26

首先凌汛的产生是由于江河表面冻结冰体开化,沿上游化开直至下游,使上游集聚涨水,而下游河面仍处于冻结阶段,产生冰上水、水下冰的情况,致使液面难以下降,洪水难以调控。

根据《水利大辞典》中描述凌汛,俗称冰排。冰凌堵塞河道,对水流产生阻力而引起的江河水位明显上涨的水文现象。水面结冰的河道,上游河冰先融,下游河道尚未解冻,易出现凌汛。主要受气温水温流量与河道形态等几方面因素的综合影响而形成,可能导致堤防溃决,洪水泛滥成灾。中国北方的河流,如黄河黑龙江松花江,在冬季的封河期和春季的开河期都有可能发生凌汛。黄河凌汛洪水在发生频次和规模上远较其他地区为高,往往造成较大灾害。凌汛期一般需采取破冰措施,防漫堤决口,酿成灾害。[1]


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而为何会出现上游冰面优先化开、下游冻冰不化,产生凌汛的现象黄河内蒙古河段,自上而下布设石嘴山、巴彦高勒、三湖河口、头道拐等多个水文站,建站时间早,对水文站断面水位、流量、含沙量、冰情、水温、气温以及断面等进行了观测。[2] 

水文站

设站时间

距离河口/

流域面积/

年最大径流量/

年最大输沙量/

备注

km

km2

亿m3

亿t

石嘴山

1942年9月

2 665

309 146

492.6

3.82


巴彦高勒

1972年10月

2 523

314 000

423.8

3.05


三湖河口

1950年8月

2 302

347 909

445.6

3.25


昭君坟

1954年6月

2 152

358 777

448.7

3.17

1995年停测

头道拐

1952年1月

2 002

367 898

437.2

3.16


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可以看到随着河道的延展、距离河口距离的增长,其流域面积不断变大,年最大径流量逐渐缩小,由于总流量基本不变,可知随着河流的发展,其下游河道宽度逐渐减小,河流分支不断增多,在同样气温下,下游流量小、河道窄,更易冻结,因此冰封沿下游至上游逐步封冻。以黄河为研究对象,(黄河位于我国中北部,受大陆性季风气候影响,冬季部分河段会出现封冻,黄河凌汛是我国冬、春季节最突出、最主要的汛情)其下游支流延伸至东北,在冬季其纬度高、气温低,河面更早上冻,春季亦然,故冰封期时间大于上游纬度较低地区,因此更易形成凌汛。[3] [4]

以黄河内蒙古河段为例冬季干燥寒冷,气温在0℃以下的时间可持续45个月,几乎每年都会出现不同程度的凌汛,河道一般从11月中下旬开始流凌,12月上旬封冻,由于气温上暖下寒,封河自下而上;翌年3月中下旬解冻开河,由于气温南高北低,开河自上而下。1986年以来,内蒙古河段主要是巴彦高勒至头道拐河段堤防先后发生7次决口,其中6次凌汛决口[5],给沿河两岸地区造成巨大经济损失。

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参考文献:

[1] 张金良,鲁俊.黄河内蒙古河段河道冲淤演变与凌情响应机制[J].水科学进展,2021,32(02):192-200.DOI:10.14042/j.cnki.32.1309.2021.02.004.

[2] 河海大学《水利大辞典》编辑修订委员会.水利大辞典.上海辞书出版社.201539

[3] 林明倓,邢芳.19921993年度黄河下游凌情概况[J].人民黄河,1993(03):22.

[4] 张末,张兴红,朱信华,等. 2016-2017 年度黄河凌情与水库防凌调度回顾[J]. 中国防汛抗旱, 2017,27(6):6-9.

[5] 陈冬伶,刘吉峰,谢晨等.黄河内蒙古段凌汛期槽蓄水增量影响因素分析[J].人民黄河,2017,39(05):32-35.


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