对辽河凌汛的思考及建议

冰坝引起的洪水危害,通常发生在解冻期,常发生在流向由南向北的纬度差较大的河段,形成速度快,冰坝形成后,冰坝上游水位骤涨,堤防溃决,洪水泛滥成灾。辽河2013年发生了较大的凌汛,凌汛发生的过程中,造成一定的破坏力。文中对此进行了分析,并提出建议,在未来的辽河治理保护工作中应充分考虑凌汛的影响。     

凌汛危害及其防护措施

凌汛在冬春季节江河水充受冰凌阻碍而引起的涨水现象，凌汛的发生与江河所处的地理位置密切相关，由于河流下游段的纬度高于上游段，因而产生封冻时下段早于上段，解冻时下段迟于上段，再加上江河中一些河段弯曲狭窄，在封冻流冰期，易开成冰塞洪水；在解冻流冰期；易产生冰坝洪水，其结果轻则漫滩，重者决堤成灾，造成很大灾害。我国在防凌汛洪水措施方面积累了较丰富的经验，在实路中逐步认识到凌汛的产生是由于热力和动力因素共同     

基于分形理论的黄河内蒙古段河势演变特征及其与凌汛灾害关联研究

寒区河道凌汛灾害河势“弯道效应”的量化评估十分重要。基于分形理论提出河道横断面-纵剖面-平面多维度河势分形维数计算方法及其物理机制，并探讨黄河内蒙古段不同维度河势演变分形特征及其与凌汛灾害的关联关系。结果表明，黄河内蒙古段不同维度河势均具有多尺度自相似分形特征，且具有多年记忆周期的长程相关性；冰坝（严重性冰塞）发生频次与河道主槽弯曲分形维数呈正相关指数型函数关系，与河相系数、深泓点高程和河段平均底坡分形维数负相关，与水深-面积分形维数正相关，总体表明冰坝灾害更易发生于主槽偏移摆动大、蜿蜒曲折、河湾发育程度高的宽浅型弯曲河道，研究成果可为凌汛期冰塞冰坝灾害易发河段诊断及预测提供重要理论依据。     

河道特征对黑龙江上游冰坝生消影响

为探究黑龙江上游典型河段不同河道特征与冰坝形成的相关性,在2019年开江期进行了GPS追踪试验,观测开江期流速变化及流凌阻塞程度,并采用多元回归方法建立典型河段河道特征与冰坝生消相关的预报模型。试验结果表明：黑龙江上游不同河段开江期流速呈现先减小后增大的趋势,所得流速变化可以反映开江期各河段流冰阻塞情况,低流速区域与冰坝易发河段契合良好。将典型河段预报结果与实际冰情对比,结果表明在“武开江”条件下,河道比降区间为2‰~3‰,河道弯曲系数处于2.0~3.0之间,河道突缩宽窄比超过3.0的河段易形成冰坝。与传统经验统计预报模型相比,河道特征回归模型优先考虑河道特征元素,预报精度为85%,更为准确地模拟了黑龙江上游各河段在“武开江”期间的冰坝发生概率。     

黑龙江洛古河冰坝分析

文中分析了中方建站以来的实测水位流量和冰情资料,阐述了冰坝河段的特殊性和形成冰坝的有利条件。分析了冰坝特点及成因,为冰坝凌汛分析计算和冰坝的预报提供了依据。     

黄河内蒙河段凌汛期河床变化的特点及其带来的影响

黄河内蒙古河段沙质河床的变化是影响该河段凌洪灾害的因子之一。本次研究根据观测数据,统计分析了内蒙河段凌汛期的输沙特征,解释了这种特性产生的机理,并在此基础上探讨了河床变化及影响。结果表明:黄河内蒙河道凌汛期洪水具有较强的粗泥沙输移能力,这是由于低温水流具有高悬浮效率,同时冰的运动形成了特殊的水力学环境。大量粗泥沙的运动提高了开河期河床变化对洪水量级及形态的敏感程度,并使得横断面形态趋向宽浅。凌汛期过后三湖河口至头道拐河段河床明显冲刷,而巴彦高勒到三湖河口河段淤粗排细,直接导致河底抬高。因此凌汛期输沙特性带来的河床变化应在防凌减灾措施中给予充分的考虑。     

黄河头道拐段冰输移及堆积过程数值模拟

头道拐河段因其特殊的河道形态及地理位置而成为黄河内蒙古段最易形成冰坝的河段,研究该河段河冰输移及堆积过程是理解内蒙古段河冰过程及卡冰结坝作用机理的关键。本文基于耦合的二维有限元水动力学模型和DPM(Discrete Parcel Method)河冰动力学模型,模拟了黄河头道拐河段2020—2021年冬季封河过程并进行了验证,讨论了不同水力条件、上游流凌密集度及河道形态对封河过程的影响。结果表明：相比于官牛犋弯道,河道弯曲率大、束窄程度高的什四份子弯道更易形成卡冰,且流量越小,卡冰作用越明显,冰盖向上游发展速度越快。河道流凌密集度小于0.4时,各种流量下研究河段未发生卡冰;流凌密集度增大至0.4,表面流冰首先在弯曲率系数较大的什四份子弯道处形成卡冰,随着流凌密集度和流量的进一步增大,下潜并输移到下游的流凌也会在官牛犋弯道形成卡冰,因此,头道拐河段形成卡冰的流凌密集度临界条件为0.4。应用冰水耦合二维动力学模型可以很好地模拟天然河道河冰输移、堆积过程中河道的水力特性、冰厚增长及封河形态,揭示了影响河冰过程的相关因素及作用机理,为黄河内蒙古段防凌减灾工作提供技术支撑。     

黑龙江松花江流域部分年份冰坝凌汛分析

根据中苏历史水文年鉴,普查了冰坝河流的分布、凌汛洪水过程,分析了寒冷山区性河流冰坝形成的条件和类型。     

黑龙江上游开江期河道特征对流冰速度的影响

为探究黑龙江上游江段开江期流冰速度沿程变化规律和运移过程，通过抛投微型冰浮标定位器进行流冰追 踪试验，分析黑龙江干流开江期流冰速度分布特征及河道形态对流冰速度的影响规律。结果表明：2019 年开江期 距黑龙江干流源头 69~692?km 河段流冰速度分布为 0.79~3.56?m/s，平均速度为 1.65?m/s，流冰速度与河道宽度、河 道弯曲系数呈负相关关系；在弯曲河段、江心岛河段和弯曲分汊型河段流冰速度降低趋势明显，且河道特征对流 冰速度的影响依次减弱。流冰速度沿程分布规律可为冰坝预测及预防凌汛灾害提供数据支持，研究成果对寒区 河流治理具有十分重要的意义。     

1981年松花江下游冰坝凌汛分析

1981年松花江下游发生了大范围的大型冰坝凌汛.通过对冰坝发生发展过程及规模、冰凌灾害和冰坝成因等分析,认为松花江下游河道具有平原区河流特点,河道紊乱,比降落差害大,宽窄、深浅变化不一,具有阻塞冰排,水流急弯、曲折,沙州,串沟等河道特征.每年受热滞后,形成倒开江,具备形成冰坝的先决条件.