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寒区工程水利计算论文 -----凌汛危害及其防护措施 学 院： 水利电力学院 专 业： 水利水电工程 年 级： 2010级_________________ 学 号： 201012241 姓 名： 赵艳美 凌汛危害及其防护措施 摘要:凌汛是在冬春季节江河水流受冰凌阻碍而引起的涨水现象。凌汛的发生‘J江河所处的地理位置密切相关, 由于河流下游段的纬度高于上游段, 因而产生封冻时卜段旱于上段, 解冻时「段迟于上段,再加上江河中一些河段弯曲狭窄, 在封冻流冰期, 易形成冰塞洪水; 在解冻流冰期, 易产生冰坝洪水, 其结果轻则漫滩, 重者决堤成灾, 造成很大灾害。我国在防凌汛洪水措施方面积累了较丰富的经验, 在实践中逐步认识到凌汛的产生是由于热力和动力因素共同作用的结果。除采用人工打冰、破冰船破冰、炸药爆破、群炮轰冰以及飞机投炸弹破冰等一系列措施外, 还可利用上游水库控制下泄水量, 利用江河沿岸水闸宣泄槽蓄水量, 以减少开河期上游来水量及河道槽蓄水量, 均可减免凌汛洪水灾害。 〔关键词〕凌汛 凌汛洪 水凌汛灾害 防凌措施 [前言]凌汛是在冬春季节江河水流受冰凌阻碍而引起的涨水现象。凌汛的发生是由于江河冰凌的存在, 没有冰凌, 就没有凌汛。当江河冰凌聚积, 形成冰塞或冰坝, 产生凌洪, 大幅度抬高水位, 轻则漫滩, 重者决堤成灾。 1 凌汛的形成 凌汛的发生与江河所处的地理位置有密切关系。河流下游段的纬度高于上游段, 解冻时下段迟于上段, 冰盖上段薄, 下段厚。如河道弯曲而狭窄, 在解冻开河时往往形成冰坝, 造成危害。黄河的下游和上游的宁蒙河段, 流向均为低纬度向高纬度, 上下游纬度差分别为300’ 和43 7’,有时会发生较为严重的凌汛。凌汛最严重的情况是河道出现冰塞或冰坝, 引起上游水位大幅度上涨。当河流解冻时造成槽蓄水量急剧释放, 形成凌峰, 也出现严重凌汛。 2 凌汛洪水 河流中冰凌阻塞和河槽蓄水量下泄而引起显著的涨水现象称为冰凌洪水。它是热力、动力、河道形态等因素综合作用的结果。按洪水成因可分为冰塞洪水、冰坝洪水和融冰洪水。 (1) 冰塞洪水。河流封冻后, 冰盖下面冰花、碎冰大量堆积, 阻塞部分过水断面, 造成上游河段水位显著奎高。当冰塞融解时, 蓄水下泄形成洪水过程。冰塞常发生在水面比降由陡变缓的河段, 大量的冰花、碎冰向下游流动, 当冰盖前缘处的流速大于冰花下潜流速时, 冰花、碎冰下潜并堆积于冰盖下面, 形成冰塞。冰塞的规模大小不等, 大的江河冰塞河段可长达几十公里, 冰塞厚度可达sm 以上, 冰花、碎冰堆积面可占河道横断面的70 % 以上, 大型冰塞体可存在于整个冬季。如河道弯而较窄, 上游来水来冰量多, 下游过水断面堵塞严重, 气候严寒, 则奎水位高, 影响距离远, 持续时间长。当冰塞体随气温的升高而逐渐融解, 槽蓄水量释 放较慢, 形成平缓的洪水过程。 (2) 冰坝洪水。大量流冰在河道内受阻, 冰块上爬下插, 堆积成横跨断面的坝状冰体, 严重阻塞过水断面, 使坝的上游水位显著奎高。当冰坝突然破坏时, 槽蓄水量迅速下泄, 形成凌峰向下游演进。在下游的弯曲和狭窄河段又会形成冰坝。据不完全统计, 黄河下游18 75 一19 3 8年的63 年中, 因、凌汛决口就有24 年。松花江在19 81 年的开江期, 仅依兰至富锦的3 6 5 km江段, 就有冰坝16 处, 冰坝高6 一13 m。冰坝洪水形成的主要条件是: 1 上游河段有足够数量和强度的冰块; o 具有输送大量冰块的水流条件; ? 下游有阻止大量流冰的边界条件, 如河道比降由陡变缓处、水库回水末端、河流入湖或入海口地区、河流急弯段、河道狭窄段及有冰塞的河段等。冰塞洪水与冰坝洪水虽然都是冰凌阻塞引起的上游涨水现象, 但两者之间有明显的区别。主要是: 1 冰塞多发生干封冻初期, 冰坝多发生于开河期; o 冰塞由冰花、碎冰组成, 冰坝由块大质坚的冰块组成; ? 冰塞形成后持续时间长,有的可达全冰冻期, 冰坝形成后持续时间短, 短者几小时, 长者十天左右; ? 冰塞融消时无明显凌峰产生, 冰坝溃决时常有凌峰产生, 且一般沿程递增; ? 冰塞消失时河床有长距离的冲刷, 冰坝溃决仅在头部河床有局部冲刷; ? 冰塞逐渐被水流冲刷消失, 残留的冰花可增大冰厚, 冰坝受热力和水流动力作用溃开, 两岸残留很多的冰块, 慢慢就地融消; ? 冰塞形成涨水过程较缓, 冰坝上游涨水过程很快, 水位甚至比夏汛、秋汛还高, 容易造成堤防决口, 而且流动的冰块常撞坏建筑物和桥梁等, 造成很大损失