课程资源•自然生态|天寒水凝冰,一文带你了解凌汛!
天寒水凝冰,一文带你了解凌汛!
随着气温降低,松花江流域部分江河已经封冻,黄河干流上游河段开始流凌,我国北方河流陆续进入凌汛期。
什么是凌汛?一起来了解一下。
01
凌汛,俗称冰排。
凌汛,俗称冰排,是由于冰凌阻水而引起的江河涨水的水文现象。冰凌有时可以聚集成冰塞或冰坝,造成水位大幅度地抬高,最终漫滩或决堤,称为凌洪。在冬季的封河期和春季的开河期都有可能发生凌汛,中国北方的大河,如黄河、松花江等。
纬度差异是引起凌汛的主要原因。黄河从兰州到河套,南北纬差达约4度,冬季月平均温度相差5℃以上,北部比南部结冰封冻的时间长,冬季封冻早,春季解冻晚。山东境内黄河南北纬度差为3度,封冻期南北也不一样长,间隔也比较长。
秋末冬初,北部河水首先封冻,南来的未结冰的水流受阻排泄不畅,于是抬高水位,引起凌汛。冬末春初,南部的河水先解冻,而北部河面依然冰层很厚,上游大量的水流夹带冰凌一齐下泄,不仅无法破坏下游的冰层,甚至浮冰还会增进冰层的加厚,极易形成冰坝或冰桥,阻塞水流,抬高水位,发生凌汛。如果凌汛与黄河春季的洪汛结合起来,将会产生更大的危害。
02
黄河是我国防凌的重点流域
黄河宁夏到内蒙古河段与下游山东河段为南北走向,河水从低纬度地区流向高纬度地区,入冬封河时,下游先结冰、上游后结冰,而且下游冰厚、上游冰薄。裹挟流冰的河水遇到下游扎实的冰层阻塞,水位被壅高。
春季融冰开河时,上游比下游先融冰,也会发生同样情况。河流解冻期间,如果气温升高很快,或上游来水突然增加,使河冰突然破裂,迅速集中解冻,称为“武开河”,会导致河道里水量增加,水位快速抬高,形成洪峰。
当然,黄河凌汛的发生也有赖于其他一些原因,如内蒙古境内黄河河道宽浅、平缓,浅滩、河湾众多,山东境内河道上宽下窄,都不利于水流下泄,极易阻塞流冰,造成凌汛的危险。
03
多管齐下防凌
凌汛的防治措施是在认识冰凌演变规律的基础上不断提高的,在实践的基础上,人们逐步认识到凌汛危害的主要原因是水不是冰。随着防凌工程的不断增加,防凌措施在理论和实践中逐步得到改进,对保证凌汛安全将起到很大的作用。
加强凌情观测和预报
凌情观测是防凌的依据,是防凌工作的耳目,其目的是了解和掌握全部冰凌、气象资料,研究冰凌的发展变化。
冰情观测主要是观测结冰地点、面积、冰量、淌凌密度、速度,封冻地点、长度、宽度、封冻形式、冰厚以及冰色、冰质变化、冰堆形成的位置等。凌情严重时,适当增加观测点,增加观测次数,及时分析凌情,预测冰凌的发展趋势,及早采取防凌措施。
凌情预报可增加防凌的预见性和主动性,是指挥防凌工作的重要依据,凌汛期间,密切注视天气变化,加强水文、气象观测,提高凌情预报的准确度,争取防守的主动性。加强水文站网建设,改善施测设备和技术,加大观测力度,提高预报水平和预报精度,为防凌决策提供可靠的依据。
2
利用水库防凌
小浪底水库和三门峡水库联合运用,再辅以东平湖水库,能够有效控制黄河下游河道的流量,消减凌汛期河道的槽蓄水量,控制开河期凌汛流量,减轻对黄河下游的凌汛威胁。利用水库发电泄流水温,使水库下游一定距离的河段不封冻。
3
分水分凌
把受冰凌阻水而壅蓄在河道中的部分水量,通过沿岸涵闸或分水工程,有计划地分泄出去,有效减少河道内的槽蓄水量,消减凌峰流量,避免冰水泛滥成灾。
为此,凌汛期间,要搞好涵闸检修及渠道清淤,封冻前泄空渠道,避免渠道存水结冰后,在开河期分水时造成渠道卡凌。涵闸凌汛期引水要统一调度,实行计划引水,保持适宜的河道流量,促使凌情向有利于防凌的方向发展。
在下游狭窄河段,为解决凌洪威胁,可利用南、北展宽工程进行分凌,根据临时卡冰情况,一旦需要,开闸分凌,减轻冰凌威胁。
4
破冰防凌
破冰对黄河防凌至关重要,在历年的防凌工作中发挥着极大的作用。根据冰凌的发展情况,在开河期,确需破冰时可采用炸药爆破、打冰、炮击、撒土等方式,其中炸药爆破法是较为有效、实用的破冰方法。其作用是扩大断面、增大排冰能力,疏导冰凌的下泄,减少冰凌堵塞。实施爆破前,需准备一定数量的防凌机械和破冰工具,事先详细勘察封冰河段的河势溜向,根据冰凌预报、河道封冻、断面过流等情况,制定爆破计划。
爆破队员要熟悉破冰技术和安全操作规程,按照“宽河道不破、窄河道破”的原则,选好破冰河段,预测可能形成冰凌卡塞、产生冰坝的河段,掌握破冰经验和注意事项,严格实行岗位责任制,选择好破冰时机,确保爆破工作的顺利实施。
习题链接
练习
圣劳伦斯河(图3a)是一条著名的“冰冻之河”。图3b示意蒙特利尔年内各月气温和降水量。据此完成1—3题。
1.蒙特利尔失控河段结冰期大致为:
A.2个月 B.3个月 C.4个月 D.5个月
2.据图示信息推测,冬季可能不结冰的河段位于
A.安大略湖至普雷斯科特河段
B.普雷斯科特至康沃尔河段
C.蒙特利尔至魁北克河段
D.魁北克以下河口段
3.减少该河凌汛危害的可行措施是:
①加深河道 ②绿化河堤
③分段拦冰 ④拓宽河道
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析与答案
1.C 【解析】该题考查学生分析数据图的能力。根据蒙特利尔气候资料可以看出,月平均气温在
0℃以下的月份从12月到次年3月,可以得出蒙特利尔河段结冰期为4个月,答案选C。
2.B【解析】该题考查读图能力和影响河流结冰的因素(温度和落差)。图例中有水电站附近河段落差大。普雷斯科特至康沃尔河段河流落差大,水流速度快,冬季不易出现结冰现象,故答案选B。
3.C【解析】该题考查凌汛的治理措施。分段拦冰,可以避免浮冰过度聚集而抬高水位;通过拓宽河道,可以降低水位,以减少凌汛的发生,减少对沿岸地区造成危害,故答案选C。
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