冰塞水位分析

封河期头道拐水位与万家寨水库水位关系研究作者：梁贵生熊运阜路秉慧霍庭秀路新川孙超来源：《人民黄河》2018年第02期摘要：头道拐水文站至万家寨库尾回水末端（拐上）河段长42km，其间以黑圪劳湾为界，上段属平原型河道，比降较小，历史上年年封河；下段比降增大，历史上较少封河，万家寨蓄水后几乎年年封河。

凌汛期间，头道拐河段水位变化是否受万家寨水库水位影响，颇受关注。

分析2015年封河期头道拐至万家寨水库河段水位变化过程，得出：库区冰塞头部形成位置取决于河道条件、水库水位和河道流量；库尾冰塞一旦形成，库水位变化不对库尾冰塞产生影响；什四份弯道卡冰封河后头道拐至万家寨河段凌情趋于稳定；头道拐河段水位，流凌、稳定封冻阶段由流量决定，封河发展阶段受冰塞壅水影响，与万家寨库水位变化无关。

关键词：封河期；水位；头道拐；万家寨水库中图分类号：TV875；TV882.1 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2018.02.0061 概述头道拐水文站距万家寨大坝114km，是万家寨水库的入库站。

头道拐上游5km处的什四份（险工）弯道，上宽下窄，形成卡口，极易卡冰封河。

头道拐至拐上（万家寨水库回水末端）河段长42km，其间以黑圪涝湾为界，上段河长17km，属平原型河道，比降小，历史上年年封河；下段河长25km，比降增大，万家寨水库运行前封河年份少于不封河年份，水库运行以后几乎年年封河。

拐上至万家寨大坝为库区，河道长72km，属峡谷地貌，天然状态比降大、流速快，不封河；水库蓄水后，冰凌于回水末端堆积、铺冰上延形成冰塞，在岔河口以上的曹家湾一带形成严重壅水，并影响拐上。

河道位置示意见图1[1]。

为观测分析水库水位变化对库尾冰塞及拐上以上尤其是头道拐河段的影响，在头道拐至万家寨大坝间（简称头万河段，包括头道拐上游9km）布设了16个水位自记站（见表1）。

笔者根据2015年冬季自记水位资料，分河段（头道拐、拐上、库区，其中库区又分库尾、库中和库前，见表2）、分期（库区被冰凌完全覆盖前为流凌封河期，什四份弯道卡冰封河后为稳定封冻期，中间为封河发展期）对上下游水位关系进行分析。

南水北调中线干渠冰期输水冰情分析及冰害防治措施刘建军;滕丽娟;刘嘉伟【摘要】南水北调中线总干渠跨越地理纬度大，由南向北气温逐渐降低，由气候温和区走向气候严寒区，沿程流量逐渐减少，流速降低，水深减小，沿岸多交叉建筑物，遇寒冷天气，不可避免地产生冰危害问题。

在大量收集资料的基础上，分析了渠道冰期输水可能出现的冰情及其产生条件，并提出了运行过程中的冰害防治措施。

%China’s Middle route South-to-North water transfer project strides across large span of altitude, walking from mild climate area to freezing area, the temperature is lower and lower, along with the decrease of discharge、velocity、depth and all kinds of buildings across the channel, the Middle route channel will suffer from ice disaster inevitably. Based on magnanimous data, this paper demonstrates the necessary conditions for the appearance of ice cases in Hebei area along the route of South-to-North Channel, states probable ice cases of water delivery in freezing period and the creation conditions, analysis the ice cases along the route of South-to-North Channel, puts forward the corresponding measures for ice hazards prevention of South-to-North Channel in the process of running .【期刊名称】《水科学与工程技术》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】3页(P26-28)【关键词】南水北调中线工程;冰盖;冰塞;冰坝;预防冰危害【作者】刘建军;滕丽娟;刘嘉伟【作者单位】河北省桃林口水库管理局，河北秦皇岛 066004;秦皇岛水文水资源勘测局，河北秦皇岛 066004;承德水文水资源勘测局，河北承德 067000【正文语种】中文高纬度地区的河流、渠道在冬季会出现结冰现象，形成水内冰、浮冰和冰盖［1］。

凌汛什么意思凌汛，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”。

一、产生凌汛的原因：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可能性较多。

我国黄河上游宁（宁夏）蒙（内蒙古）河段和下游河段，黑龙江支流额尔古纳河、松花江、乌苏里江，额尔齐斯河；俄罗斯涅瓦河、北德维纳河、叶尼塞河、勒拿河；欧洲易北河下游联邦德国汉堡河段；加拿大圣劳伦斯河蒙特利尔河段等，这些都是世界上发生严重凌汛的主要河流。

二、凌汛的分类：1、流凌期，黄河下游河道在冬季气温降至零摄氏度以下、水温到达零摄氏度，河水表面开始结冰，水内产生冰花。

冰花随水流而下逐渐凝结成冰花团或冰块，俗称淌凌，一般年份流凌期多在12月。

2、封冻期，河道流凌期间，随着气温降低，流凌密度增大，冰凌逐渐聚积冻结，遂自下而上逐段封冻，为黄河“封冻期”，俗称“封河期”。

黄河下游据观测资料统计，河道封冻最早在12月，最晚在2月中旬。

3、开河期，春初，气温升至零摄氏度以上，封河冰开始融化；气温继续升高，冰盖脱边滑动，封冰解冻开河。

据观测资料统计，黄河下游解冻开河最早在1月上旬，最晚在3月中旬。

扩展资料：凌汛的危害：1、冰塞形成的洪水危害。

通常发生在封冻期，且多发生在急坡变缓和水库的回水末端，持续时间较长，逐步抬高水位，对工程设施及人类有较大的危害。

2、冰坝引起的洪水危害。

通常发生在解冻期。

常发生在流向由凌汛图片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。

水利学报SHUILIXUEBAO2011年9月第42卷第9期文章编号：0559-9350（2011）09-1117-05收稿日期：2010-09-08基金项目：国家自然科学基金（50979021）；合肥工业大学博士学位专项资助基金（GDBJ2008-020）；合肥工业大学科学研究发展基金（2010HGXJ0064）作者简介：王军（1962-），男，安徽天长人，教授，主要从事河冰两相流研究。

E-mail ：wangjunhfut@稳封期天然河道冰塞堆积的数值模拟王军1，陈胖胖1，隋觉义2（1.合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230009；2.北英属哥伦比亚大学环境工程系，加拿大乔治王子城V2N 4Z9）摘要：冬季寒区河道中容易出现冰塞，冰塞出现使过水断面减少，河道阻力增加，进而引发凌洪灾害。

借鉴泥沙输运理论推导得到的冰塞面变形方程，并结合标准k-ε模型建立了稳封期天然河道冰塞堆积厚度的数值模拟计算模型，采用贴体坐标变换法将曲线网格转化为正交网格，控制方程离散求解采用有限体积法，选取同位网格方法将所有计算变量布置于同一控制体积，引入动量插值法和压力校正方程耦合求解速度压力场，进而求解冰塞面变形方程获得冰塞堆积厚度。

选取黄河河曲段天然河道，应用模型计算得出了稳封期河道中的冰塞堆积厚度，对比实测资料表明，数值模拟与实测结果比较一致，验证了该数学模型的实效性，表明冰塞面变形方程可应用于天然河道冰塞堆积厚度的数值模拟计算。

关键词：冰塞；堆积厚度；天然河道；冰塞面变形方程；数学模型中图分类号：TV131文献标识码：A河流冰塞问题给寒冷地区带来许多危害，也是最复杂的水力现象之一。

研究河冰问题的目的主要是为了预报、控制和防治冰情灾害［1］，因此世界上相关科研工作者对此保持了很大的关注和研究兴趣［2-4］。

目前国内外在河冰一维数值模拟的技术和理论已趋于成熟［5-7］，但在二维或高维数学模型上尚处于探索阶段［8］。

浅析河流冰情观察方法黑龙江省是农业大省，也是水利大省，河流众多，受冬季气候寒冷影响，会产生河流冰情，在冰情产生后，会产生河道治理、凌汛期防汛、交通运输等方面的问题，本文对于河流冰情的观察方法进行分析，并在此基础上提出对策建议。

标签：河流；冰情；观察方法一、概述黑龙江省是农业大省，也是水利大省，河流众多，受冬季气候寒冷影响，会产生河流冰情，在冰情产生后，会产生河道治理、凌汛期防汛、交通运输等方面的问题。

所谓河流冰情是指冬季河流随着气温、水利条件、地理变化等因素而发生的结冰、封冰和解冻等现象。

在冰情观察过程中首先要明确冰情中的三个阶段，一是结冰期，结冰期一般自每年秋末开始至河道水面封冰期之前，在这一阶段结冰一般从岸边开始，特别是河流缓慢大的河湾以及静水边，形成透明的冰带称之为初生岸冰。

当温度继续下降后，初生岸冰成为牢固冰带时，称之为固定岸冰。

二是封冰期，封冰期是河流结成冰层到冰层融裂开始流冰阶段，河流封冻前，一般发生流冰及流冰花等现象。

通常用疏密度来表示其流冰的数量。

三是解冰期，从春季流水开始至全部融冰之日为止称之为解冰期，在这个阶段在可见范围内已经没有固定的盖面冰层，或河心融冰面积已大于河段总面积的百分之二十时，称之为解冰。

解冰是由于热力、水力作用面使冰层解体，直至开河。

二、各冰期的冰情观察方法岸冰，对于岸冰的观察主要是为河流封冰过程、冰期流量资料整理、编辑以及封冻预报提供数据参考。

岸冰的观测范围可以在观测站测流断面上下游一定距离内的河段两岸进行觀察。

通过观察岸冰的生成、发展和消失的过程，以及影响岸冰消失的气温、水温、流速等变化过程，来实现数据的收集和整理，岸冰观察的次数取决于影响岸冰的各个因素特征分析为决定因素。

对于岸冰的观察主要是观察影响岸冰形成、发展和消失的气温、水温、流速、开河时间等数据指标，为绘制累积气温与岸冰增长关系图，固定断面岸冰、水深、流速横向分析图，以及流速与岸冰增宽速度关系图等提供数据支持。

冰川湖泊的水文模型和预测方法对于冰川湖泊的水文模型和预测方法的研究，可以采用以下格式进行论述和阐述：导言冰川湖泊是指由冰川融水堵塞而形成的湖泊，其形态和水文特征独特。

由于全球气候变暖的影响，冰川湖泊的规模和数量不断增加，这使得对其水文模型和预测方法的研究变得尤为重要。

本文将介绍冰川湖泊的水文模型以及目前常用的预测方法。

一、冰川湖泊的水文模型冰川湖泊的水文模型是对其水文过程进行数学建模，以了解和模拟湖泊的水量变化、湖泊演化和相关的水文特征。

通常包括以下几个方面：1. 冰川供水模块：考虑冰川熔水对湖泊水量的贡献，通过监测和测算冰川融水量，建立冰川供水的模型，从而估计冰川融水的输入量。

2. 降水输入模块：考虑降水对湖泊水量的影响，结合降水观测数据和气象模型，建立降水输入的模型。

3. 湖泊排泄模块：考虑湖泊的出流情况，包括湖泊出口水域的流量、地下水的补给以及湖泊蒸发等因素。

4. 冰川湖泊演化模块：考虑冰川退缩引起湖泊演化过程，建立冰川湖泊演化的模型，分析湖泊的形态变化和航道调整等。

二、冰川湖泊的预测方法针对冰川湖泊的水文过程，目前常用的预测方法主要包括以下几种：1. 统计模型方法：利用历史数据和相关统计方法，通过对冰川湖泊水文过程的回归分析、时序分析等，建立起统计模型，从而预测湖泊未来的水量变化。

2. 物理模型方法：基于冰川湖泊的水文物理过程以及质量守恒原理、能量守恒原理等基本原理，建立物理模型，通过数值模拟方法来预测湖泊的水量变化。

3. 数据驱动模型方法：基于大数据分析和机器学习算法，通过对冰川湖泊的监测数据进行训练和学习，建立数据驱动模型，利用模型来预测湖泊未来的水量变化。

4. 水文模拟方法：借助水文模拟软件，通过对冰川湖泊的水文模型进行搭建和参数校准，利用数值模拟方法来预测湖泊的水文变化趋势，并提供相应的预测结果。

结论冰川湖泊的水文模型和预测方法的研究对于了解和预测冰川湖泊的水量变化和相关问题具有重要的意义。