黄河下游凌汛因素及防御措施

2023-11-20 12:50:21 第一文档网 [ 字体：小中大 ] [

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黄河下游凌汛因素及防御措施

【摘要】本文总结多年黄河下游冰冻封河的因素以及凌汛的防御措施。凌汛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，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。如黄河、黑龙江、松花江，容易发生凌汛。通俗地说，就是水表有冰层，且破裂成块状，冰下有水流，带动冰块向下游运动，当河堤狭窄时冰层不断堆积，造成对堤坝的压力过大，即为凌汛。

【关键词】凌汛；防御措施；凌洪 1 凌汛成因

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，造成严重的凌洪。

2 危害

①冰塞形成的洪水危害。通常发生在封冻期，且多发生在急弯窄河道水流缓慢地段，淌凌持续时间较长，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。

③冰压力引起的危害。冰压力是冰直接作用于建筑物上的力，包括由于流冰的冲击而产生的动压力，由于大面积冰层受风和水剪力的作用而传递到建筑物上的静压力及整个冰盖层膨胀产生的静压力。资料记载，1929年2月在山东省利津县冰坝堵塞河道，造成决口，淹没了利津、沾化两县60余村。

3 黄河凌汛

凌汛，是黄河常见的一种自然现象，由冰凌壅塞引起的暂时涨水。由于黄河所处纬度较高，下游河道，一般年份冬季结冰封河。春初解冻开河，冰水齐下，冰凌壅塞，水位上涨，形成凌汛洪水，此时期为黄河凌汛期。黄河下游河道因上下河段纬度相差3度多，冬季平均气温相差摄氏3～4度。上段河道封冻晚、开河早，结冰较薄；下段河道封河早、开河晚，结冰较厚。一般在1～2月间，气温升高，上段低纬度河段封冻首先解冻开河，封冻期间河槽积蓄的水量急剧释放下泄，形成凌汛洪水，洪峰流量沿程递增，水位上涨；但下段高纬度河段因气温仍低，冰凌固封，在水流动力作用下，水鼓冰开，形成“武开河”。“武开河”时，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，这样就容易造成冰凌，有时大量冰凌在狭窄、弯曲、浅滩处阻塞，形成冰塞、冰坝，致使水位陡涨，由于冰凌、流冰插塞，过流面积减少，可形成冰坝，随着水位的提高，将会出现水鼓冰裂、冰凌漫堤的情形，形成凌灾，其危害程度常常超过洪灾。有的年份，上下河段气温变幅相差不大，河道封冻分段解冻开河或就地解冻，不致形

成大的凌汛洪水，开河也比较平稳顺利，这种情况一般称为“文开河”。

4 黄河下游凌汛

黄河，从河南省桃花峪到入海口称为下游，全长786公里，两岸筑有大堤，在山东垦利县注入渤海。下游河道上宽下窄，河道走向呈西南、东北方向，冬季经常受寒潮侵袭，日平均气温上下河段相差3～4℃，并且是正负交替出现，河道流量一般在每秒200～400立方米。由于河道、气象、水文等自然条件作用，下游每年都有凌汛，经常发生插凌、封河。新中国成立以来封河30多次，大多先由河口开始封河，而后逐段向上插封。一般年份封冻总长约400公里左右，最短40公里，最长703公里。开河则由上而下，冰水沿程积集，造成明显凌峰，并易在浅滩、急弯或狭窄河段受阻卡塞，形成冰坝，使河段水位迅速抬高，威胁堤防安全，甚至造成凌灾。

黄河下游凌汛在历史上曾以决口频繁、危害严重、难以防治而闻名。据历史上不完全统计，自1883年至1936年的54年中，就有21年凌汛期发生决口，平均五年二决口。即使在新中国成立初期，黄河下游山东河口地区仍发生过两次凌汛决口。历史上曾有“伏汛好抢，凌汛难防”、“凌汛决口，河官无罪”之说。新中国成立以后，黄河下游人民在党和政府的领导下，战胜了多次严重凌汛，扭转了历史上五年两决口的险恶局面，连续取得了49年凌汛未决口的伟大成就。

5 防凌措施

防治江河、湖泊、港口以及水工建筑物受冰凌危害所采取的措施。世界各国在高寒地区的河流都有冰凌危害，但冰凌危害有不同的种类，需要采取不同的防治措施：

①冰凌冻结江河、湖泊、港口，影响航运交通，可采用破冰船破冰，或在港岸和船闸附近采用空气筛等防冻措施；

②冰凌冻结水力发电厂的引水渠，或阻塞拦污栅，影响发电出力，可设法抬高渠道中水位，促使形成冰盖，防止水内冰产生的措施；

③冰凌冻结各种泄水建筑物的闸门，影响启闭运用，一般采用加热或其它防冻措施；

④冰凌撞击建筑物，如桥墩、闸墩、整治河道的丁坝等，多采用局部加固或破碎大块流冰等措施；

⑤冰盖膨胀时，会产生很大的膨胀力，增加建筑物的荷载，应在设计建筑物时考虑，也可在建筑物临水面设置表底水流交换器防冻，或按放圆浮筒减少冰压力的传递等措施。

1949年以后，在黄河防凌的实践中，积累了一定的经验，随着对凌汛成因的进一步认识，防凌措施也相应地有所改进。基本上经历了以下两个阶段：

①初期认为凌汛是由于冰凌的存在而发生的，冰凌是产生凌汛的主导因素，因而以破冰的方法来防治。采取过的措施有打冰、撒土、破冰船、炸药爆破、炮弹轰冰、飞机投弹炸冰等。并且总结了破冰的经验：即首先注意掌握冰情预报，选择破冰时机，以在快开河时破冰最为有效。早破遇气温下降又复冻结；晚破则失去破冰机会。当河道长，冰量大时，还要选择可能形成冰坝的重要河段，如浅滩、急弯、堤距狭窄等处破冰。

②在实践中，认识到，河内的冰凌，如果没有水流作动力，冰凌静止不动，不能形成冰凌危害。所以水流应该是形成冰凌危害的关键。如果控制水量，不使凌峰形成，可以避免冰坝的产生。即使发生堵塞，由于来水量有所控制，可限制洪水位的升高，防止危害。故在1960年三门峡水库、1968年刘家峡水库和青铜

峡小浪底水库等。黄河上、下游的防凌措施，便由破冰为主发展到以调节水量为主、破冰为辅的阶段。特别是2001年小浪底水库的建成运用，基本解决了黄河下游调节凌汛期河道水量，遇特别情况还可采取水库调节、两岸涵闸分水、分洪区滞蓄，展宽区域分洪等项措施，防止特大凌汛的发生。

今后随着黄河的梯级开发，有足够大的水库库容，逐段拦蓄冰水，调节河道水流、温度，可以从根本上解决黄河下游冰凌危害。

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