多种因素对某河段凌汛的影响

贺锋

（新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆 乌鲁木齐 830000）

1 凌汛概况及特征

某河段以上河道冰凌洪水，主要集中在12—2月中旬，其下河段可延至3月上旬。冰凌洪水的主要类型有冰塞、冰坝，以及由多个小型的冰塞、冰坝类型的冰凌堆积体因动力作用导致连续溃决，形成较集中的溃决性凌洪。河段以上70余公里干流河段，既可形成相当数量的岸冰，又能在急降温过程中形成相当数量的水内冰，可形成为局部小型冰塞、冰坝型冰堆体堵塞壅水，在一定的条件下，形成具有一定规模的冰塞、冰坝型溃决洪水。

2 冬季流量丰枯与气温高低对凌汛的影响

冬季流量丰枯与气温高低有4种组合情况，即水量偏丰与气温偏高、偏低两种类型，另外就是水量偏枯与气温偏高、偏低两种类型。从凌汛形成条件分析，显然水量偏丰、气温偏低是形成某河段以下河段凌汛灾害最不利的组合，而水量偏枯程度较大，而气温显著偏高是不利于严重凌汛形成的一种组合。

3 强降温过程下不同流量级别对产冰总量影响

所谓不同流量级主要有两种含义：一是将11—3月该河段逐月流量均控制在较低的水平；二是10—11月平均流量作适当削减，但仍维持较大的量级,如这两个月平均流量维持在180，170 m3/s，而其它几个月控制在较低的水平上。第一方案，是有利于控制该河段上、下河段产冰总量，至少较多年份在11月份流量较大情况下，即可形成一定数量的岸冰，由于水位高，波及浅滩范围大，而至12月份流量骤减后，在宽浅河道积存了相当数量河道底冰，并可导致形成较大数量的悬浮岸冰，在后续流量增加情况下，完全可能漂浮与滑脱至下游河道，造成较严重的冰塞、冰坝。如考虑较早地比较极端降温过程，以及让浅滩部位积水蒸发，可将大幅削减流量的时间提前至10月中旬。

4 削减该河段以上河段总冰量

进一步削减该河段可能形成的溃决型凌洪规模，以避免或控制该河段以下河段冰坝规模。上游水利枢纽投入运用后，其上游河段已无冰凌下泄。这对削减进入该河段断面流冰量有利的，但该河段以上70 km干流河段还可能出现相当数量的流凌。如果前期流量较大，在一些河道宽浅散乱和弯曲变化段，在流量由大变小中形成一定数量河道浅滩底冰，以及悬浮岸冰，滑脱后流向下游在一些堵塞段溃决后，往下输移，还可造成这种过程的连锁反应，最后形成一定规模的凌洪过程，促成该河段以下河段较大规模冰坝形成。因此，控制冬季大部分时间流量在较低水平下，且变化幅度小，无疑对削减与控制该河段以上出现的凌峰规模是必须的,对防止该河段以下河段较大岸冰破碎、滑脱也是有益的。

5 控制流量大小

利用上游水利枢纽控制不同期间流量大小，有利于该河段以下形成较平缓的冰盖和改善开河形势。当上游河段流凌量与流凌强度被较大幅削减的条件下，冬季较小流量过程可以促使该河段以下河段形成较稳定的封冻，以减少后续本河段的流凌量，以达到控制冰塞壅水规模在较低的情况，而冰面水位降低，还有利于冰塞壅水程度削减。

另外，减小流量后，在该河段以下较长河段形成稳定封冻，并促使其维持到3月上旬。此时，气温变化已由12月、1月下游低于上游的局面，形成倒置状况，呈“下暖上冷”，有利于向文开河方向转化。另外，在接近气温显著回升阶段，仍保持较低流量状态，控制封冻上段河道流速，也是减小动力作用对开河影响，促使开河向由热力因素为主方向转化。

6 人类活动对凌汛的影响

随着流域开发，人类活动已影响了河道凌汛规律变化，甚至形成新的凌汛灾害，这种影响如不加控制，今后还会继续扩大。根据现今有关情况和别的河流已遇到的问题，需注意以下几个方面的人类活动对河道凌汛的影响。

1）上游水利枢纽兴建的影响。具有一定规模的水利枢纽调节了水量的年内分配，还改变了部分河段水体热状况，下泄流量的不均造成冰期流量过程忽大忽小的不稳定流现象，随着冰流动演进，冰凌在下游卡口或弯道堆积、堵塞河道、抬高水位，造成漫溢成灾。

上游水利枢纽建成前，上游河道冬季下泄的流凌在干流交汇口附近，由于河道汊流出现和比降变缓，上游流冰容易在此聚居而发生冰凌堵塞，解体后还会输移至下游。上游水利枢纽投入运用后，既切断了上游流凌下泄，又随着水温升高，原来在干流交汇口附近经常发生的冰凌堵塞现象下移，多集中在该河段附近。

今后，还要继续兴建较大型水利枢纽时，必须进行防凌专项分析，以利于河道防凌的总体部署。

2）灌溉工程冬季引水、退水对河道冰凌影响。冬季，较大型灌溉工程由河道引水，又退水至河道，可引起河道一定程度的流量波动，这不利于维持较稳定的冰情形势，有时可能促发凌汛灾害形成。故今后大型灌溉工程也应注意河道防凌设计问题。

3）跨河建筑物对凌汛的影响。跨河建筑物包含桥梁、输油、输汽管线和高压输变电线塔等，这些工程需在河道中放置墩子，无疑改变了河道边界条件，也可能促成一个新的凌汛爆发点。

7 结论

1）河流穿行于山间盆地，三面环山，地势东高西低，上游与下游河道地势高差大。故形成了影响河道凌汛的一些独特边界条件：一是“河道宽、浅、散乱”；二是“上窄、下宽”；三是“平均比降大，且上大下小”；四是分段河道平面形态与比降有一定变动。这些特点，既有利于冰凌形成、输移，又易于冰凌在部分河段堵塞，特别是在该河段以下河段堵塞现象更为突出。

2）流域冬季频受南下强冷空气影响，冬长严寒，冰期为11—3月（或10月下旬至3月中旬），受逆温效应影响，冬季减小了气温随高程增加而递减速率，并形成了独特的气温沿程分布形式。11—2月期间，沿程气温分布是“上冷下暖”，其下段是“上暖下冷”；3月份则基本上恢复自下游向上游高程增加，气温逐步递减。这种冬季气温沿程分布特点，促使严寒月份凌汛比较频繁而严重，临近气温回升至零上的3月上旬，凌汛形势反而平缓。

3）强降温过程出现时间与凌汛灾害出现时间关系紧密。它一方面促使河道中流凌量剧增，同时促使岸冰内应力变化，是造成岸冰破坏的一个重要因素。

4）冬季各月水量较多，有利于形成较大数量的冰量。水量的前大后小，特别是初冰形成的11月至严寒的12月份，流量递减较大，易形成大量较坚硬而厚实悬浮岸冰。这是12-1月凌洪突发具备了重要条件，易造成下游河段冰坝、冰塞形成。同时，在整个冬季气温与降雪影响，地下水出流存在一定变化，造成流量的日际间过程变化，造成水位升降，这为岸冰滑脱提供了有利条件。

自然状态下该河段以下河段，冬季特别是11-2月间流量较大，月际间变动幅度大，是造成该河段以下河段凌汛灾害洪水的条件。上游水利枢纽建成后，冬季下泄流量增加，波动幅度增大，也是造成近些年来气候回暖情况下，凌汛灾害反而有所加重的趋势。故将冬季泄流量控制在较低水平上，以控制河道总冰量，削减下游河道水位，控制和大幅减小该河段以上干流的凌洪，将可有效地控制该河段以下干流河段凌汛规模，控制或避免重大凌汛灾害。

［1］SL59—93，河流冰情观测资料［S］.中华人民共和国水利部.