黑龙江冰坝预报方法研究

在分析高寒山区河流水文气象特点、河道特性的基础上,探索了黑龙江冰坝的成因,计算了河槽水(冰)量、融雪径流量、融冻期降水径流量、临界冰盖强度,建立了冰坝最高水位预报模型,使以往预报方法得到了改进,并具有了物理成因理论基础,可提高预报的准确率。     

我国北方的凌汛

凌汛是指冰坝阻塞水流，使冰坝上游水位抬高的现象。它是中高纬地区部分河流特有的一种现象，较重要的水情要素之一。我国河流的凌汛发生在秦岭-淮河以北的一些北方河流上。易发生凌汛的河流(河段)主要有黄河的上游河套段和下游山东境内段，黑龙江的中上游段，以及松花江的下游段等。     

2002/2003年度黄河山东河段凌汛特点分析

2002/2003年度黄河山东段凌汛的主要特点是: 下游首封时间早、封河流量小、冰盖低、封河范围大, 这给预报调度增加了很大难度.从凌期的气象、水文两个方面分析了其产生的原因, 预估了其产生的后果, 并提出了相应的对策.     

气候变化对黄河内蒙古段凌汛期的影响

基于黄河内蒙古段1961-2009年气象与水文观测资料,选取黄河内蒙古段上游磴口站和下游托克托县作为研究对象,利用数理统计等方法,分析凌汛最危险地段上下游气候变化与凌汛期的关系。得出:①黄河内蒙古段的凌汛灾害是黄河上游的河道气温比下段高以及地形比降小等,形成黄河内蒙古段下游先封河、上游先开河的局面,导致磴口到托克托县段成为凌险最严重的地段。②随着气候变暖,近50 a黄河内蒙古段开河期提早、封河期推后,凌汛期缩短。尤其在1987年气温发生突变之后,开河期提早和推后趋势更为明显。同时气温突变之后,凌汛期平均温度变异系数增大,封、开河期冷暖变化剧烈,致使封开河期的波动性增大。③影响黄河内蒙古河段开、封河的关键因素是日平均气温小于-5 ℃的积温、日平均气温小于-5 ℃持续时间和封、开河期温度以及封、开河期流量大小等。极端温度事件如寒冷日数、冷夜指数和冷日指数的减少,以及暖夜指数和暖日指数的显著增加也是影响黄河内蒙古段凌汛期缩短的原因之一。     

黄河宁蒙河段凌情特性研究

统计分析了黄河宁蒙河段1950-2004年流凌、封河、开河日期特征值,并对河道最大槽蓄水增量作了初步分析。研究表明宁蒙河段开河时一般从上游向下游解冻,河槽蓄水量沿程不断释放并加入,使开河时凌峰流量沿程增大;凌情的发生、发展及消失演变的过程,主要取决于河道形态(地理位置、走向及边界特征)、水文条件和气象条件以及人类活动等因素;水库的运用对凌情的演变有重要影响。     

近13a来黄河宁夏段凌汛分析

通过对黄河宁夏段近13 a凌汛情况的统计分析,结合黄河宁夏段封河和开河期间气温变化规律,找出预报着眼点,积极拓宽气象服务领域,开展黄河凌汛监测与预报服务工作,为进一步做好黄河宁夏段凌汛气象服务工作开辟了新的途径。     

2009年黑龙江上游开江期冰坝凌汛的分析与预测

冰坝凌汛是在特定的气象、地理和水文条件下形成的。本文利用气象和水文等资料,分析预测了2009年黑龙江上游漠河、呼玛江段开江日期,取得了很好的效果。选取与开江时间预报密切相关的气象因子,采用多元统计回归方法,建立黑龙江上游漠河、呼玛江段开江日期预报模型,经检验回归显著,并对2004~2009年开江日期进行试报。     

天然河道冰塞演变发展的数值模拟

应用河流动力学和热力学等原理,建立了冰塞形成及演变发展的冰水耦合的综合动态数学模型,并利用黄河河曲段原型实测资料进行了验证,同时对冰塞体厚度和水位的演变规律进行了研究分析。计算结果表明:提出的数值模型能较好地模拟河道封冻过程中冰塞体的发展演变过程。     

黄河宁蒙河段封河和开河预报方法初探

利用气象和水文等实测资料，在系统地分析黄河上游宁蒙河段凌汛特征及物理成因的基础上，选取与封、开河预报因子密切相关的因素进行统计分析发现：影响封河最主要因素是气温的变化，旬平均温度〈-5℃，河流封冻；开河无确定的临界气温指标，而与隆冬1—2月累积负积温有明显负相关性。利用车贝雪夫多项式展开得到预报因子，采用数理统计逐步回归分析方法进行分析计算，分别建立了宁蒙河段封、开河日趋势统计预报模型。预报结果验证具有较好的预报效果。     

黑龙江呼玛段炸药破冰试验研究

黑龙江几乎每年开河期都有不同程度的冰坝发生, 由此引发的洪水泛滥给人们生命财产带来了巨大损失, 而防凌爆破是预防冰坝发生的主要手段之一。为了确保开河期间不发生因冰坝造成的凌汛灾害, 2018年开河前在黑龙江呼玛段实施防凌爆破。通过冰厚、 水深同步测量的冰水情数据分析, 找到河道狭窄、 流速缓慢的地方为冰坝潜在发生的位置, 采取针对性的爆破。分析了爆破坑实测直径与炸药用量、 冰厚、 水深间的关系, 并将爆破后呼玛段测量数据带入本项目组提出的爆破坑半径计算新公式中, 计算值和实测值较为接近, 可为北方高寒区河流冰下爆破提供参考。