沈燕君
凌汛,俗稱冰排,是冰凌對(duì)水流產(chǎn)生阻力而引起的江河水位明顯上漲的水文現(xiàn)象。通俗地說,就是河流表面有冰層且破裂成塊狀,冰下有水流帶動(dòng)冰塊向下游運(yùn)動(dòng),當(dāng)遇到狹窄的河堤時(shí)冰層不斷堆積,造成水位大幅度地抬高。如果最終漫灘或決堤,這稱為凌洪。
一、概念與辨析
凌汛和汛期有什么不同呢?凌汛是河段結(jié)冰使水流不順暢而引起河水上漲導(dǎo)致的;而汛期是河段具有規(guī)律性的河水上漲,和是否結(jié)冰沒有任何關(guān)系。一般水災(zāi)會(huì)發(fā)生在汛期,但并不是所有汛期都會(huì)引發(fā)水災(zāi)。
二、發(fā)生的機(jī)制及時(shí)間
首先,河流要有結(jié)冰期;其次,河流有從較低緯度流向較高緯度的河段,且是較明顯的南北流向。這樣在結(jié)冰期、封凍期和解凍期三個(gè)階段中,河流封凍時(shí)下段會(huì)早于上段,解凍時(shí)上段會(huì)早于下段。在不利的河道條件下,河水封凍時(shí)會(huì)形成冰塞,開河解凍時(shí)會(huì)形成冰壩,冰塞和冰壩都是直接導(dǎo)致凌汛的“罪魁禍?zhǔn)住薄?/p>
冬季,下游降溫早,先結(jié)冰,其冰蓋厚度比上游厚,下游結(jié)冰后,冰層產(chǎn)生了阻水作用,過水?dāng)嗝婵s小,影響了泄水能力,這樣就把一部分水擋在上游河道,上游水位隨之升高。春季,處于較低緯度的上游升溫早,融冰早,開河由上而下進(jìn)行。當(dāng)上游的冰水向下游傳播時(shí),冰水會(huì)越聚越多,當(dāng)其遇上較窄河段或河道轉(zhuǎn)彎的地方往往會(huì)被卡住,加上下游堅(jiān)硬厚實(shí)的冰層的阻擋,使得冰凌沿河道橫向堆積,猶如一道攔河大壩(稱為冰壩),冰壩會(huì)截?cái)r大量冰水,使水位迅猛上漲,以致造成漫灘。冰借水勢(shì),水助冰威,勢(shì)不可擋,冰壩會(huì)使下游的堤防及其附近的建筑物、耕地等受到嚴(yán)重破壞。
冰壩產(chǎn)生過程
河流的水文水系特征會(huì)影響凌汛災(zāi)情,如河流徑流量較少或水位較低、流速較小,河道窄彎、河心灘多、河床縱比降緩、彎曲半徑大等的河段極易卡冰,抬高水位。當(dāng)河流的水文水系特征或其他因素發(fā)生變化時(shí),凌汛災(zāi)害也會(huì)隨之變化。
河道中流冰量的大小也是形成凌汛的主要因素。流冰量的變化主要表現(xiàn)在槽蓄水增量的大小,槽蓄水增量是產(chǎn)生凌峰的重要因素,一旦有適宜的氣溫條件則極易產(chǎn)生凌峰,繼而形成冰壩,造成災(zāi)害。
三、產(chǎn)生的危害及防治措施
1.危害
(1)冰塞形成的洪水危害多發(fā)生在急坡變緩和水庫的回水末端,其持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),逐步抬高水位,對(duì)工程設(shè)施及人類活動(dòng)有較大的危害。
(2)冰壩引起的洪水危害常發(fā)生在流向由南向北的緯度差較大的河段,其形成速度快,冰壩形成后,冰壩上游水位驟漲,堤防潰決,洪水泛濫成災(zāi)。
(3)冰壓力引起的危害,冰壓力是冰直接作用于建筑物上的力,包括由于流冰的沖擊而產(chǎn)生的動(dòng)壓力,由于大面積冰層受風(fēng)和水剪力的作用而傳遞到建筑物上的靜壓力及整個(gè)冰蓋層膨脹產(chǎn)生的靜壓力。
2.防治措施
(1)加強(qiáng)凌汛的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)
水文、氣象部門應(yīng)密切監(jiān)視氣溫、水情、凌情的變化趨勢(shì),及時(shí)做出徑流、凌情的滾動(dòng)預(yù)報(bào);同時(shí),利用現(xiàn)代化的地理信息技術(shù)全面、快速地獲取凌情信息。此外,還應(yīng)組織強(qiáng)大的防凌汛隊(duì)伍來防守大堤,抗御凌洪,一旦發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情,立即進(jìn)行搶護(hù),確保大堤安全。
(2)實(shí)施破冰工程,疏通河道
破冰的方法有打冰、撒土、利用破冰船、炸藥爆破、炮擊、飛機(jī)轟炸等。破冰要掌握冰情預(yù)報(bào),選擇合適的破冰時(shí)機(jī),在快開河時(shí)破冰最為有效;同時(shí)要根據(jù)預(yù)測(cè)情況來選擇可能形成冰凌卡塞和產(chǎn)生冰壩的河段進(jìn)行破冰。
(3)分段攔冰,拓寬河道
(4)上游修建水庫,利用水庫防凌