黄河内蒙古段冰凌形成机理及凌汛成因分析研究

黄河下游凌汛成因及防御措施黄河下游凌汛成因及防御措施黄河下游凌汛成因及防御措施黄河下游凌汛成因及防御措施关键词:黄河凌汛成因防御措施1概况 2凌汛的成因 2.1气温河道冰凌是低气温的产物,气温变化是造成凌汛的重要因素。

黄河下游河道呈西南东北流向,上首位于北纬34度50分,黄河入海口位于北纬38度00分,上下相差3度10分。

气温的变化使上段河道冷得晚,回暖早,负气温持续时间短;下段河道冷得早,回暖晚,负气温持续时间长。

沿程纬度不断变化,造成气温“上暖下寒”,上游河段的气温明显高于下游河段气温,决定了黄河下游河段先封河后解冻的特性。

当气温转暖升高时,上段河道先解冻,下段河道还处于固封状态,上段已解冻的冰水流至处于固封状态的下段,卡冰结坝造成凌汛。

2.2水温气温对凌汛的影响是通过水温的变化体现出来的,冬季气温上暖下寒,温差较大,上段河道封冻晚、开河早、冰层薄、封冻时间短,下段河道封冻早、开河晚、冰层厚、封冻时间长,在上段冰层解冻开河、冰水齐下时,下段冰层仍较坚固,容易导致冰凌阻塞,严重时形成冰坝,致使河道水位迅速上涨,形成严重凌洪。

2.3流量黄河下游封冻期流量较小,封冻冰盖较低,冰下过流能力小,封冻后,河槽内增加的槽蓄水量大部分积存在宽河道内,当上游河段因气温升高或流量增加时,冰下蓄水量自上而下沿程释放,流量逐渐增大,加上下游河道狭窄,因气温差异开河较晚,在上游来水的动力作用下,迫使冰盖上涨,容易形成水鼓冰开的“武开河”,致使水位陡涨,形成冰坝,壅高水位,漫滩偎堤造成严重的凌汛灾害,对黄河下游防凌十分不利。

2.4河道形态黄河下游河道上游宽浅散乱,下游狭窄多弯,封河、开河期间极易出现冰凌卡塞,形成冰塞、冰坝,造成凌汛灾害。

主要表现在:艾山窄河段,该河段有黄河下游河道最窄的艾山卡口,险工与山体对峙,河宽仅275m,河道窄,弯道多,排冰能力小,易卡冰阻水;河道急转弯或连续转弯处,如河段呈“L”形、“S”形,流冰经过这些河段时,主流顶冲凹岸后,急转90度,或连转数弯下泄,很容易在弯道处卡冰壅水,形成冰坝。

黄河防凌对策黄委防办滕翔[摘要]历史上，黄河凌汛灾害频繁发生，人们在与凌汛灾害的不断斗争中，逐步认识并致力于凌汛防治。

新中国成立以来，黄河两岸人民采取了防、蓄、分、排的综合措施，最大限度地减轻了凌汛灾害。

本文在总结近年来黄河防凌工作的基础上，对黄河防凌的经验和问题进行了分析，探讨了黄河防凌的对策措施。

[关键词] 黄河防凌对策2008年，黄河宁蒙河段发生了近40年来最为严重的凌汛，黄河堤防2处决口，1万多人因灾转移。

在防凌过程中使用了固堤、抢险、炮击炸冰、轰炸机破冰、利用灌溉渠系和临时分凌区分滞凌水等综合措施，有效减轻了凌灾损失。

分析多年来黄河防凌的经验教训，有许多成功的经验，在坚持不懈地建设防凌工程体系、完善凌情监测体系、防凌指挥调度体系以及防凌抢险体系等方面有了长足进展。

但在工程体系建设、凌情监测预报、冰坝处理等方面仍显不足，尤其是还不能从根本上实现人工干预开河的目标，消除或缓解黄河凌汛灾害。

一、黄河凌汛概况1、凌汛凌汛，俗称冰排，是冰凌对水流产生阻力而引起的江河水位明显上涨的水文现象。

冰凌有时可以聚集成冰塞或冰坝，使水位大幅度抬高，造成漫滩或决堤。

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。

2、黄河凌汛成因黄河流域东西跨越23个经度，南北相隔10个纬度，地形和地貌相差悬殊，径流量变幅大。

冬春季受西伯利亚冷空气影响，气候干燥寒冷。

元月平均气温都在0℃以下。

年极端最低气温：上游-25~-53℃，中游-20～-40℃，下游-15～-23℃。

因此，黄河干流和支流冬季都有程度不同的冰情现象出现。

影响冰情的因素主要有热力因素、动力因素及河床边界条件。

低纬度上的河段冬季温度高，一般形不成冰情；流量大、水动力强不利于河流形成结冰；河道的束窄、弯曲、浅滩处，容易卡冰结坝，造成凌汛灾害。

黄河干流凌汛主要发生在上游宁蒙河段、中游北干流河段、下游河段以及上中游干流水库库尾河段。

第２２卷　第２期２０２４年３月中国水利水电科学研究院学报（中英文）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＶｏｌ．２２　Ｎｏ．２Ｍａｒｃｈ，２０２４收稿日期：２０２３－０８－２７；网络首发时间：２０２４－０１－０３网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｕｒｌｉｄ?１０．１７８８．ＴＶ．２０２３１２２９．１６２９．００１基金项目：国家自然科学基金项目（Ｕ２２４３２２１，Ｕ２２４３２３９，５１９７９２９１，５２００９１４４）；流域水循环模拟与调控国家重点实验室自由探索课题（ＳＫＬ２０２２ＴＳ０４）作者简介：孙亚翡（１９９８－），硕士生，主要从事河冰水动力学及冰情预报研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：１２４１２８２３４８＠ｑｑ．ｃｏｍ通信作者：王涛（１９７５－），博士，正高级工程师，主要从事河冰水动力学及冰情预报研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｔａｏ＠ｉｗｈｒ．ｃｏｍ文章编号：２０９７－０９６Ｘ（２０２４）－０２－０１４９－１０黄河内蒙古河段凌汛期首封影响参数辨识和预报模型研究孙亚翡，王　涛，周中元（中国水利水电科学研究院流域水循环与调控国家重点实验室，北京　１０００３８）摘要：黄河上游河道首封时间和地点准确预报是制定科学防凌预案的关键。

本研究在总结黄河内蒙古河段首次封冻地点基础上，总结了首封河段同河道弯曲、束窄、桥梁及河心滩等河道特征的关系，定量总结了易发生首封河道的地形特征为：河段处弯曲系数大于１．５、束窄系数在０．２５～０．６０范围内，为首封地点分析预测提供依据。

在总结首封日期影响因子特征基础上，分别基于随机森林和ＢＰ－ＤＥＭＡＴＥＬ模型构建首封日期分析模型，得到影响首封日期的主要因子权重，并应用到首封日期预报中。

通过因子选择和模型比较两方面对比，随机森林模型选取出的关键因子得到的预报结果与实测值吻合率１００％，其在首封分析中的应用效果最优。

黄河宁蒙段凌汛期径流量变化分析摘要：黄河石嘴山至巴彦高勒河段长期以来冰期实测径流多数年份过程对应差，其量存在上大下小现象。

通过对两站28个冰期实测径流资料分析，初步弄清冰期径流存在的主要问题及其产生原因，建立了两站径流关系。

为今后指导测验，提高水文情况预报质量找到了一种新的途径。

关键词：径流变化；凌讯期；黄河宁蒙段1河段概况石嘴山站位于宁夏平原最北端，巴彦高勒站位于内蒙古黄河三盛公水利枢纽拦河闸下，地理坐标分别为东经106°47′和107°02′，北纬39°15′和40°19′，均属黄河流域高纬度地区。

两站集水面积分别为309 146和314 000km2，区间面积为4 854km2。

多年平均降水量分别为180mm和140mm，两站附近是黄河流域最干旱的地区，区间无大支流加入。

黄河自石嘴山以下进入海渤湾峡谷到乌达公路桥以下大中滩出峡，全长约39km。

该河段两岸岸坡较高，有头二、三道坎等急流陡坡，河宽多在250～300m 之间，河床坡降较大。

大中滩以下至磴口河段，河道弯曲，水流较乱，河心出滩，河面宽多在300～700m之间。

磴口至三盛公河段因属三盛公库区，水面宽400～1 500m，冬季三盛公拦河闸敝开闸门泄流，水面宽多在400～1 000m左右。

2冰情黄河内蒙河段地处黄河流域最北端，因远离海洋，气候主要受蒙古高压控制，冬季漫长严寒。

由于黄河自兰州以下流向由南向北，甘肃、宁夏气温偏高，内蒙古气温偏低，每年河道流凌、封冻均由内蒙开始，然后溯源而上，解冻开河则由上而下逐渐发展。

一般情况下，黄河内蒙古乌拉特前旗三湖河口站较巴彦高勒及石嘴山站流凌分别早3d和10d，封冻早7d和28d，开河迟6d和9d。

3冰期实测径流对照与误差分析3.1水量平衡方程W巴——（W石＋W区-W引-W蒸±W槽±W岸）=△W式中：W巴、W石——巴彦高勒、石嘴山站月、时段实测径流量；W区、W引——区间加入和引出水量、冬季均按零处理；W蒸——区间月、时段水面蒸发能力，经对7年资料试算，月蒸发能力在0.01～0.04亿m3之间，时段在0.1０m3亿左右，因此暂不考虑；W槽、W岸——河段封冻期槽蓄和河岸调节量，封冻水位上涨为正，开河释放为负，时段槽蓄和平河岸调节量，均可近似视为零；△W——误差。

2018—2019年度黄河宁蒙河段凌情特点及成因作者：陈冬伶刘兴畅韩作强来源：《人民黄河》2020年第12期摘要：2018—2019年度黄河宁蒙河段凌情特点主要表现为首凌晚、首凌到首封历时短、封河流量大、槽蓄水增量小、凌期水位低、开河凌峰小、开河最大10 d水量少等。

从热力、动力和河道条件三方面对导致2018—2019年度凌情这一特点的原因进行分析，结果表明：流凌前期气温高、流量大是首凌偏晚的主要原因;流凌封河关键期冷空气活动频繁、势力强，是首凌到首封历时短的主要原因;内蒙古河段河道条件改善，冰下过流能力增强，是槽蓄水增量小的主要原因;同时，水库调度和人工分凌等措施也是影响该年度凌情的重要因素。

关键词：凌汛;气温;槽蓄水增量;过流能力;黄河宁蒙河段中图分类号：P333;TV882.1 文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.12.007Abstract： The ice conditions in Ningxia and Inner Mongolia reach of the Yellow River from 2018 to 2019 are characterized as follows： late appearance of icerunning， short duration from icerunning to freezingup， large discharge of freezingup， small increment water storage， low water level in icerun period and small ice flood peak and the largest water amount in 10 d. This paper analyzed the causes of ice conditions in this year from three aspects： thermodynamic， dynamic and river channel conditions. The results show that high temperature and large discharge in the early stage are the main reasons for the late appearance of icerunning. Frequent cold air activities and strong influence after the appearance of icerunning are the main reasons for the short duration from icerunning to freezingup. The improved river channel conditions and the enhanced discharge capacity under ice are the main reasons for small increment water storage. In addition， the measures of reservoir regulation and artificial division of icerun are also the important factors affecting the ice conditions.Key words： ice flood; temperature; water storage; discharge capacity; Ningxia and Inner Mongolia reach of Yellow River黃河宁蒙河段是凌灾频发河段。

黄河宁蒙段凌汛致灾影响因素及灾害演变特点作者：郭立兵周跃华田福昌苑希民王丽娜来源：《人民黄河》2020年第02期摘要：黄河宁蒙段冬季凌汛现象频繁发生，凌灾影响损失严重，防凌抢险极为困难。

根据历年凌汛期实测凌情数据与灾害统计信息，阐述凌汛水文过程及其形成机理条件，从热力环境、动力因素、边界条件和人类活动等方面分析凌汛洪水致灾影响因素，系统总结气候条件、水文情势、河势演变及人类活动等多元环境因素驱动下，黄河宁蒙段凌汛封开河时序与周期、冰盖厚度、冰期输水泄流能力、槽蓄水增量、水位流量关联关系及变化梯度、凌峰流量、冰塞冰坝发生频次及凌灾影响、防凌减灾控制等方面的时空演变特点。

关键词：凌汛灾害;致灾影响因素;灾害演变;黄河宁蒙河段中图分类号：TV131.2;TV882.1文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.02.005Abstract：Winter ice flood occurs frequently and causes serious damage in Ningxia-Inner Mongolia section of the Yellow River. Ice prevention and emergency rescue is extremely difficult. Based on the measured data and disaster statistics during the flood season， the hydrologic process and forming mechanism of ice flood were expounded. The influencing factors of ice flood disasters were classified from four aspects： thermal environment， dynamic factors， boundary conditions and human activities. Driven by multiple environmental factors such as climatic conditions，hydrological regime， river regime evolution and human activities， the correlation between timing sequence of river closure and opening during ice flood and cycle length， ice sheet thickness， water discharge capacity， tank storage increment and water level flow were systematically summarized. The new characteristics of temporal and spatial evolution in terms of variation gradient， peak flow，occurrence frequency of ice jam and ice dam， impact of ice jam， and control of ice prevention and disaster reduction were also summarized. The research results can provide support for the analysis and assessment of the situation of preventing and reducing the risk and the formulation of risk prevention and control project in Ningxia-Inner Mongolia section of the Yellow River.Key words： ice flood disaster; influence factors of ice flood disaster; disaster evolution; the Ningxia-Inner Mongolia section of the Yellow River凌汛是冬季河道结冰导致冰凌阻挡水流运动而引起的一种涨水现象，直接影响水利工程运行维护、内陆航运、冬季输水、河流水环境、水生态与水安全[1]。

黄河宁蒙河段凌情灾害成因分析及防御措施研究作者：马莅茗卞昱霖蔺冬来源：《人民黄河》2024年第04期摘要：随着经济社会的高速发展，对黄河的防凌安全提出了更高的要求，研究凌情灾害成因及防御措施变化显得尤为重要。

通过分析，影响宁蒙河段凌情变化的因素主要包括热力条件、水动力条件和河道边界条件。

通过梳理１９８９年以来宁蒙河段典型凌灾情况，发现造成冰凌灾害的严重凌情多受剧烈天气过程、河道流量变化、复杂河道条件等因素影响。

为避免宁蒙河段凌汛灾害，针对热力因素，应及早开展凌汛期气温凌情预报工作；针对水动力因素，应优化凌汛期水库群和分凌工程联合调度；针对河道边界条件，应提前拆除临时阻水建筑物，保证河道畅通，协调空军部队在险情发生时及时轰炸破冰，并加快黑山峡水利枢纽建设，恢复和长期维持较大的中水河槽过流能力，为宁蒙河段防凌防洪提供基本条件。

关键词：凌情灾害；凌情影响因素；灾害成因；防御措施；黄河宁蒙河段中图分类号：Ｘ４３；ＴＶ８８２．１文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０４．０１０引用格式：马莅茗，卞昱霖，蔺冬．黄河宁蒙河段凌情灾害成因分析及防御措施研究［Ｊ］．人民黄河，２０２４，４６（４）：６２－６７，８５．０引言在寒冷地区，如果河流流向是从低纬度流向高纬度，冬季则会发生明显的凌汛［１］，如中国的黄河［２－４］、罗马尼亚的ＢｉｓｔｒｉｔａＲｉｖｅｒ［５］、加拿大的ＲｅｄＲｉｖｅｒ［６］等。

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［７］。

受地理位置、河道走向和河道条件等因素的影响，黄河宁蒙河段和下游河段是凌情灾害重点防控河段［８］。

黄河宁蒙河段位于黄河流域最北端，冬季寒冷而干燥，日平均气温处于零下的时间可持续４～５个月，最低气温低至－３５℃，几乎每年冬季都会封河。

宁蒙河段的封河自下而上，容易形成冰塞抬高水位；开河从上游向下游发展，槽蓄水增量的释放逐渐增大，极易形成冰坝壅水导致凌灾发生［９］，因此宁蒙河段冰凌灾害频发［１０］。

2021年5月第9期总第475期内蒙古科技与经济Inner Mongolia Science Technology&EconomyMay2021No.9Total No.475浅後黃河內蒙占段凌液特征g风险徹警袁晓洋1,袁国波2(1.包头广播电视台;2.包头市气象局，内蒙古包头014000)摘要：介绍分析了黄河内蒙古段地理、气候特征，探讨了黄河凌汛期特征对凌汛风险预警和防险抢险工作具有的重要意义。

关键词：黄河内蒙古段；地理特征；气候特征；凌汛特征；风险预警中图分类号:P338+.4(226)文猷标识码：A文章编号：1007—6921(2021)09—0080—011黄河内蒙古段的地理特征黄河内蒙古段，由宁夏石嘴山市北部的惠农区进入内蒙古境内，流经乌海、阿拉善、巴彦淖尔、鄂尔多斯、包头、呼和浩特等6个盟市。

其中从乌海市拉僧庙到巴彦淖尔市杭锦后旗，河水由南向北流，而后折向东流，在河套、土默川平原徘徊后，到呼和浩特市托克托县又折转向南流，随后在鄂尔多斯市准格尔旗出境。

干流全长830km,呈“几”字形环绕鄂尔多斯高原，流域坐标106.16°E〜112.83°E,37.58°N 〜41.83°N,从南到北提升4.25个纬度，从西向东跨越6.67个经度。

从黄河源头到青铜峡2600km的河道中，海拔由4448m下降到1133m,可谓“黄河之水天上来”。

而内蒙古段河道上、下游落差仅162m,河道开阔，水流明显趋缓。

由于黄河水中携带大量泥沙，缓慢的流速使得河床不断淤积。

黄河流经的内蒙古段多为沙质土壤，加之河床在内蒙古段的淤积提升，使得行洪能力减弱，险工险段明显增多。

尤其是进入河套地区后，由于流域所处的纬度较高，温度较低，每年的冬季河水流经这里便早于上下游而先行结冰，形成封河;当春季升温，封冻河道的融冰开河又会晚于上下游。

此时，凌块在流速较缓、行洪能力差的河段易于壅冰阻水，甚至结成冰坝，引起水位迅速抬高，造成河水淘岸、漫堤、决口等险情。

凌汛专题知识凌讯专题知识防凌名词解释“文开河”与“武开河”：当大地回春，气温升高时，河里的冰开始融化，分解的冰块随河水向下流动，河流开封。

但并不是所有的河冰都平安无事地解冻，有时候解冻来得很快，特别是气温猛升或水位暴涨，大块冰凌汹涌而下，这样就易造成冰凌。

水利上的人们给河流的开河方式起了两个名字，一个叫“文开河”，一个叫“武开河”。

慢慢解冻的开河，叫“文开河”，这种开河方式一般危险性较小；迅速解冻易引起冰凌的开河叫“武开河”，这种开河危险性较大。

由南向北的河流由于温差影响特别容易发生武开河。

当上游已是春光明媚，下游还是冰封千里的时侯，融水带着冰凌顺流而下，时而阻塞，水位抬高，时而溃决，横冲直撞，使下游冰层遽然胀破，于是就形成巨大的冰排，向下猛冲，造成严重的凌汛。

什么是冰坝：每年冬春季，黄河的某些河段，因为流凌的堆积而形成巨大的冰体，这种冰体会阻断河水而形成凌汛。

黄河下游河道上宽下窄，多湾多滩，是最易形成冰坝的河段之一。

黄河史志资料记载，1970年1月27日，济南老徐庄弯曲河段，冰坝上排到齐河县南坦以上，冰坝长17公里，堆冰厚2—3米，最厚达8.3 米，总冰量约2160万立方米，冰坝以上北店子水位陡涨4.21米，最高水位达34.18米，高出1958年洪水位0.19米。

冰坝是造成凌汛决口的主要因素之一。

黄河和黄河凌汛黄河发源于青海省巴颜喀拉山脉，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东9个省（区），最后在山东省垦利县注入渤海，干流全长5464公里，素称“九曲十八弯”，实际直线距离只有2068公里。

黄河从源头到内蒙古自治区托克托县河口镇为上游，河长3472公里；河口镇至河南郑州桃花峪间为中游，河长1206公里；桃花峪以下为下游，河长786公里。

黄河流域东西跨越23个经度，南北相隔10个纬度，流域内冬季气温的分布是：西部低于东部，北部低于南部，高山低于平原。

元月平均气温都在0℃以下。

年极端最低气温：上游-25～-53℃，中游-20～-40℃，下游-15～-23℃。

凌汛发生的条件及原因是什么
凌汛出现的条件有三个；河流有一定的结冰期；河流的流向从低纬度流向高纬度；发生的时间是结冰和融冰期。

1什幺是凌汛发生的条件由低纬流向高纬的河流，在初冬开始结冰和初春融冰的时候，由于河流是由低纬流向高纬，所以这条河流在低纬段会先融冰或是后结冰。

这样河水就会把高纬段的冰冲破。

称为凌汛现象，在我国黄河有，主要在山东段和宁夏平原段，俄罗斯的大部分河流都有凌汛现象。

要发生另寻的有几个条件，一：河流的有结冰期；二：河流由低纬流向高纬，三：流量要足够。

这样，河流在初冬结冰时，或者在初春河流融冰时。

高纬地冰会后于低纬地融化。

这样低纬区段河水就会把高纬段的冰冲破。

称为凌汛现象。

我国华北山东短的黄河，东北黑龙江，松花江，宁夏一段的黄河。

外国流入北冰洋的河流。

1凌汛的成因是什幺产生凌汛的自然条件取决于河流所处的地理位置及河道形态。

在高寒地区，河流从低纬度流向高纬度并且河道形态呈上宽下窄，河道弯曲回环的地方出现严重凌汛的机遇较多。

这是因为河流封冻时下段早于上段，解冻时上段早于下段。

而且冰盖厚度下段厚上段薄。

当河道下段出现冰凌以后，阻拦了一部分上游来水，增加了河槽蓄水量，当融冰开河时，这部分槽蓄水急剧释放出来，出现凌峰向下传递，沿程冰水越聚越多，冰峰节节增大。

当上游的冰水向下游传播时，遇上较窄河段或河道转弯的地方卡冰形成冰坝，使上游水位增高。

凌汛严重于否，取决于河道冰凌对水位影响的程度，通常只有在河道中出现严重的冰或冰坝后，才会引起水位骤涨，造。