2010年黑龙江上游冰坝成因剖析

王 勇，蔡文国，张 梅

(大兴安岭水文局，黑龙江加格达奇 165000)

2010年黑龙江上游冰坝成因剖析

王 勇，蔡文国，张 梅

(大兴安岭水文局，黑龙江加格达奇 165000)

黑龙江上游由于受其特殊的地理位置及气候因素等影响，是冰坝形成的多发地段。根据2010年沿江水位站实测水文数据，从不同角度对冰坝的成因及发生过程进行了剖析，对冰坝造成的灾害损失进行了统计。通过剖析，阐明了冰坝凌汛工作中存在的问题及不足，并提出了合理化建议。

冰坝;成因分析;灾情;预报方案

1 概况

黑龙江石勒喀河长1 660 km，流域面积20.09万km2，流经俄罗斯境内，西南东北流向，跨南北5个纬距590 km;南源额尔古纳河长1 520 km，流域面积16.97万km2，为中俄界河，河流近乎由南向北流，两河在恩和哈达汇流后始称黑龙江。黑龙江干流全长2 865 km，从两河汇流处(恩和哈达)至黑河市，全长894 km，为上游。大兴安岭地区所辖792 km江段是黑龙江纬度最高、气温最低、冰冻最厚、封冻时间最长、开江最晚的江段。而这段江段又穿行在外兴安岭和大兴安岭的深山峡谷之中，峡口、浅滩、分流、急弯和背阴河谷随处可见。这种地理、气候条件、干支流形势和江道特性决定了黑龙江上游每年均为倒开江，一般性冰坝经常发生，局部灾害性冰坝时有发生。2010年黑龙江上游又发生局部灾害性冰坝，冰坝类型为河床阻塞型。

2 2010年黑龙江上游开江情况

2.1 开江过程

2010年4月中旬由于气温持续偏低，冰盖解体滞后。5月2日9时30分黑龙江源头洛古河站断面流冰开江，5月2日10时45分黑龙江漠河水位站冰脱节，自此黑龙江开江。由于下段河道气温尚低，冰厚与冰的强度较大，上游水力还不足以武开该河段，由此促成了多处冰坝和冰凌卡塞。受此影响5月2日20时北红流冰开江，5月3日8时北红水位279.10 m，断面下游形成冰坝。截止到5月3日12时水位279.26 m，冰坝自然溃毁。5月4日3时48分兴安乡形成冰坝。5时低洼地带上水，江水漫过护岸顶。6时水位256.29 m，江面冰不动。7时水位256.39 m，江面冰仍然不动;5月4日14时水位256.15 m，流冰;5月5日8时水位255.94 m，流冰堆积，截至5月9日8时水位255.00 m，流冰堆积自然溃毁，兴安江段开始流冰，黑龙江上游流冰贯通。大兴安岭地区黑龙江沿江各站截止到5月15日全部终冰，至此黑龙江段全境开通，为历年终冰最晚的年份。

2.2 开江期各观测站水位涨幅

从总水头上看，漠河、欧浦站为5.0 m以下;开库康、呼玛、三卡站均未达到6.0 m，不成灾。冰情观测哨依西肯、新街基总水头4 m以下，其它各站均在7.0 m以上，尤其是兴安达到了8.26 m，北红达到了7.13以上(后无水尺观测)，具体情况见表1。

表1 开江期沿江测站特征值统计表 m

黑龙江沿江各站水位进入4月下旬后开始缓慢上涨。漠河站4月24日开始上涨，24 h最大涨幅为0.56 m，截至到开江水位总涨差达3.31 m，超出封江水位1.95 m。北红站4月26日开始上涨，24 h最大涨幅为1.30 m，截至到开江水位总涨差达3.66 m。兴安站4月20日开始上涨，24 h最大涨幅为2.35 m，截至到开江水位总涨差达4.47 m。开库康站4月27日开始上涨，24 h最大涨幅为0.32 m，截至到开江水位总涨差达2.83 m。超出封江水位1.31 m。鸥浦站4月23日开始上涨，24 h最大涨幅为0.77 m，截至到开江水位总涨差达3.01 m。超出封江水位0.67 m。呼玛站4月21日开始上涨，24 h最大涨幅为2.0 m，超出封江水位3.61 m。5月4日8：20断面出现流冰堆积，水位达到97.95 m，距警戒水位仅0.05 m，截至到开江水位总涨差达4.11 m。三卡站4月22日开始上涨，24 h最大涨幅为2.23 m，截至到开江水位总涨差达4.6 m，超出封江水位4.47 m。

3 冰坝形成的地理位置及溃毁过程

从总水头判断，2010年凌汛期黑龙江沿线共发生2处较大冰坝，分别是北红下游冰坝，兴安下游冰坝。两处总水头都在7.0 m以上。

3.1 北红观测断面下游冰坝

受漠河开江造成洪峰下传的影响，4月27日北红冰层浮起，5月2日20时水位上涨到275.79 m，开始流冰;5月3日7：30时水位迅速上涨到279.09 m，此时下游冰坝已形成。随着上游来水的增多，以及区间融雪径流的汇入，12：06时水位达279.26 m，冰坝自然溃毁。冰坝历时4小时30分，由于其北红村处于冰坝末端，根据水面线估计其总水头在7.0 m以上。

3.2 兴安下游冰坝

5月4日3：48分在兴安村下游形成一处冰坝。自2时的255.02 m上涨到256.19 m，10时到256.52 m，11时水位达到256.47 m开始回落，14时冰坝溃坝，20时水位255.20 m，9级流冰。5日5时17分冰卡塞，8时水位255.94 m，15时35分水位256.69 m;6日8时水位256.64 m，7日8时水位256.48 m，8日 8时水位256.43 m，冰卡塞，16时水位256.38 m，10级流冰，16时27分水位256.77 m，冰卡塞;9日4时水位256.53 m，10级流冰，6时25分水位255.33 m，2级流冰，8时水位255.00 m，1级流冰。冰坝前后持续96 h左右，总水头达8.34 m。

4 冰坝成因

4.1 地理条件、地形地貌

4.1.1 北红江段

北红村处江道较为顺直，主槽宽约300 m，上游0.5 km为大草甸子岛，下游3.0 km处有俄方伊斯托奇内岛，4.0 km处河道呈90°转弯，较为狭窄且为浅滩，再往下4.0 km为上乌苏里浅滩岛，该处江水不深，每年在流冰期间极易形成冰凌卡塞。

4.1.2 兴安江段

兴安乡下游2.0 km处有中国的古城岛，古城岛对岸为俄方城镇阿尔巴济诺。江道较为弯曲，主槽宽约500 m，兴安乡下游2.0 km河道呈Y字型，且位于江心的古城岛前端浅滩较多，每年在流冰期间极易形成冰凌卡塞。

4.2 热力条件

黑龙江沿线4月的上、中旬气温均较历年偏低，漠河较历年同期偏低5.13℃，呼玛站的气温也一直维持在零下，旬平均气温接近历年均值。4月下旬我区出现了集中回暖现象，此次集中回暖，最高温度达11℃。主要表现在 ：漠河、呼玛两站4月20日日平均气温即为稳定转正;升温幅度大，4月26日漠河站日平均气温达到了11℃，气温又降至零度，使开江速度明显减缓。5月2日呼玛站日平均气温达到了14.5℃，具体详见图1。

4.3 动力条件

依据开江期各项指标判断此开江形势属于以热力因素为主的年份，开江气温回升平稳而缓慢。其动力主要来源于上游来水和区间融雪径流，由于临开江前没有大范围的雨雪，没能形成集中的雨雪径流，使开江动力减弱。冰量和水量向下游的输送没能创造有利条件。沿江支流发生倒开河。今年漠河县境内的黑龙江一级支流额木尔河也发生倒开河现象，无疑其区间支流来水，为此次冰凌形式的发展起到了一定作用。从开江的时程看开江日期均拖后，从冰凌卡塞程度上看，主要集中在北红至开库康江段，无论是开江日期，还是冰坝发生的位置，均反映了此段冰盖强度较大。2010年度冰坝因临界降雨较少，其剧烈程度不及1985年，影响范围较小。

图1 黑龙江漠河站2010年冰坝形成水位过程线图

5 灾情统计

2010年凌汛期黑龙江沿江3县8乡镇805人不同程度受灾。205人转移，1 184 hm2农作物不同程度受灾，6处堤防共计1.37 km受损，各项经济损失共计1 335万元。

6 结语

1)水文站点少，满足不了监测需要。在我区792 km江段，长期水位站和临时冰情观测站共10处，其中冰情观测哨5处。从2010年凌汛发生情况看，现有站点远远满足不了凌情监测的需要。尤其一旦发生冰坝，其数据弥足珍贵。

2)冰凌灾害预警系统建设滞后，沿江冰情测验设备严重不足且落后，满足不了防凌工作的需要，应加强水文基础设施建设，扩大覆盖范围，同时加快应急机动监测能力建设，全面提高水文监测能力，争取防凌工作的主动权。

3)预报方案需要进一步完善。现有预报方案虽然有了一定进步，但尚缺少流量、流速等资料，也缺少热辐射等资料。对流域内的积雪分布掌握不清，不仅影响冰凌预测，也影响春季水情预测。因此应组织专业人员，做好这项工作，推进冰凌过程式模拟预报。

4)大力宣传，广泛动员。充分利用各种形式，大力宣传防汛相关法律法规和安全知识，共同营造防汛救灾良好舆论氛围，广泛动员全社会更加关注、理解、支持、参与防汛抗旱，确保安全防洪、有效抗凌。

［1］大兴安岭地区水利勘测设计队.1985年黑龙江上游冰坝调查报告［R］.加格达奇：大兴安岭地区水利勘测设计队，1985.

［2］徐海强，周玉.黑龙江上游冰凌灾害成因及防凌措施［J］.黑龙江水专学报，2000，27(3)：86-88.

X43

B

1007-7596(2011)04-0263-02

2011-04-02

王勇(1965-)，男，黑龙江泰康人，工程师;蔡文国(1985-)，男，黑龙江鹤岗人，助理工程师;张梅(1987-)，女，陕西安康人，助理工程师。