欢迎您来到全国水雨情信息网站! 2021年1月28日 星期五
 
  当前位置: 首页--水利百科--防洪--防凌

河流封冻

2020-04-09 21:01

河流或河段的水流表面被固定冰层全部覆盖称为封冻。冰层虽未全部覆盖,但敞露水面的面积小于该河段总面积的20%时,亦属封冻。

封冻类型

按稳定性,河流封冻可分为稳定封冻和不稳定封冻。①稳定封冻。在纬度高、气候严寒而漫长地区的河流,如中国的黑龙江、松花江等,由于低气温处于主导地位,河道水流虽有一定流量、流速抗御封冻,但每年都要封冻,即属稳定封冻。封冻历时达半年左右,最大冰厚可超过1.5m。②不稳定封冻。在中纬度较寒冷地区的河流,如黄河下游的山东河段,由于冬季气温年际变化大,有少数年份气温并不是持续在0°C以下,而是在0°C上下大幅度的变化;加之上游来水量大小不同,不是每年都封冻,而且封冻的河长不一。据统计,1951~1980年黄河山东河段有6年不封冻。在封冻的年份中,曾有3个年度,每个年度有3次封冻、3次解冻的情况发生。黄河北干流大部分河段因河道纵比降大,流速快,一般低气温不能形成封冻,只有在强寒潮的多次作用下,局部河段才能形成短时期的封冻。

按冰盖的形态,封冻可分为平封和立封两种类型。①平封(参见彩图ⅩⅤ—11)。多发生在水流平稳的河段上,封冻前先产生冰桥,上游流来的冰花、冰块,被冰桥挡住,平铺上溯,导致河段封冻。在小的河流上,两岸岸冰较宽,气温在0°C以下又大幅度下降时,岸冰迅速增长,形成平封。平封的特点是冰盖表面平整,封初冰盖厚度与流冰厚度大致相同。②立封(参见彩图ⅩⅤ—10)。又称插封,多发生在水流较急的浅滩或弯曲河段,流冰被阻后冰块相互挤压堆叠上溯,导致河段封冻。立封的特点是冰盖表面不平整,封初的冰盖厚度与流冰的冰块大小及堆叠的倾斜度密切相关。

ⅩⅤ—11 平封

王文才摄

ⅩⅤ—10 立封

刘桂筠摄

除上述两种封冻形式外,有些严寒地区的小河,由于流量小、河道比降缓,常发生连底冻。在长的河段,由于气温、流量、河道形态不同,故不是上下河段同时封冻,而是流冰密度大、河道弯曲或浅滩较多的河段先封冻,较顺直的河段在继续受寒潮侵袭时再封冻,称为阶梯型封河。另一种形式是先从河口封起,这里水面宽阔,水流分散,流速锐减,流凌易被卡塞形成封冻,继而封冻河段向上游发展,称为全河段封冻。

封冻演变

封冻的冰盖在河水与大气之间的热交换中起着调节作用。当气温低于水温时,冰盖向大气输出的热量多于它从水中得到的热量,这时冰盖失热增厚。反之,冰盖得热减薄。因此,如冬季寒潮次数多,降温强度大,负气温持续时间长,则冰盖厚,封冻河段长,河内总冰量就多。冰量是衡量凌汛严重程度的重要指标。若冰盖上有积雪覆盖,在同样负气温的条件下,冰盖厚度增加缓慢。若局部河段由于涨水出现冰盖裂缝,河水从冰裂中溢出,发生冰盖上流水或积水,该层水与冰盖冻结在一起,则会使局部河段冰厚显著增加;若降温强度较弱,该层水较深,不能全部冻结,仅在流水表面结一层薄冰,则形成层冰层水。

责编: system