基本含義
引證解釋
指上遊冰雪融化,而下遊尚未解凍所形成的河水猛漲。清陳康祺《郎潛紀聞》卷十:“黃河水信……冬曰淩汛,十月曰伏槽水,十一月十二月曰蹙淩水。”
通俗解釋
通俗地說,就是水表有冰層,且破裂成塊狀,冰下有水流,帶動冰塊向下遊運動,當河堤狹窄時冰層不斷堆積,造成對堤壩的壓力過大,即為淩汛。
形成原因
産生淩汛的自然條件取決于河流所處的地理位置及河道形态。在高寒地區,河流從低緯度流向高緯度并且河道形态呈上寬下窄,河道彎曲回環的地方出現嚴重淩汛的情形較多。這是因為河流封凍時下段早于上段,解凍時上段早于下段。而且冰蓋厚度下段厚上段薄。當河道下段出現冰淩以後,阻攔了一部分上遊來水,增加了河槽蓄水量,當融冰開河時,這部分槽蓄水急劇釋放出來,出現淩峰向下傳遞,沿程冰水越聚越多,冰峰節節增大的現象。當上遊的冰水向下遊傳播時,遇上較窄河段或河道轉彎的地方卡冰形成冰壩,使上遊水位增高。淩汛嚴重與否,取決于河道冰淩對水位影響的程度,通常隻有在河道中出現嚴重的冰或冰壩後,才會引起水位驟漲,造成嚴重的淩洪。簡言之:①有冰期的河流。(多指零度以下的河流)②從較低緯度流向較高緯度的河段,且較明顯的南北流向。我國黃河在甯夏和在山東境内的河段都有淩汛現象,東北的河流在滿足上述條件時也同樣會出現淩汛現象。
黃河淩汛
淩汛,是黃河常見的一種自然現象,由冰淩壅塞引起的暫時漲水。黃河許多河段在冬季都要結冰封河,由于黃河流經的地理位置和緯度不一,特别是蘭州到内蒙古河口鎮、鄭州花園口到入海口兩個河段,流向都是自低緯度流向高緯度,即從西南向東北流動。冬季氣溫上暖下寒,封河自下而上,冰層下厚上薄。到了第二年春季,封河的冰層融化,由于氣溫是南高北低,開河自上而下。
當上遊開河融冰時,下遊往往還處于封凍狀态,上遊大量的冰、水擁向下遊,形成較大的冰淩洪峰,極易在彎曲、狹窄河段卡冰結壩,壅高水位,造成淩汛災害。河流解凍期間,如氣溫升高很快,或上遊來水突然增加,可使河冰突然破裂,迅速解凍,稱為“武開河”。有的年份,上下河段氣溫變幅相差不大,河道封凍分段解凍開河或就地解凍,不緻形成大的淩汛洪水,開河也比較平穩順利,稱為“文開河”。
直接和間接危害
①冰塞形成的洪水危害。通常發生在封凍期,且多發生在急坡變緩和水庫的回水末端,持續時間較長,逐步擡高水位,對工程設施及人類有較大的危害。
②冰壩引起的洪水危害。通常發生在解凍期。常發生在流向由南向北的緯度差較大的河段,形成速度快,冰壩形成後,冰壩上遊水位驟漲,堤防潰決,洪水泛濫成災。
③冰壓力引起的危害。冰壓力是冰直接作用于建築物上的力,包括由于流冰的沖擊而産生的動壓力,由于大面積冰層受風和水剪力的作用而傳遞到建築物上的靜壓力及整個冰蓋層膨脹産生的靜壓力。1929年2月在山東省利津縣冰壩堵塞河道,造成決口,淹沒了利津、沾化兩縣60餘村。
防淩措施
淩汛,是寒冷地區水域内普遍存在的一種自然現象,對人類有許多危害,所以要根據冰淩生消演變及其運動規律,采取相應措施,減免給人類帶來的危害,防治江河、湖泊、港口以及水工建築物受冰淩危害所采取的措施如下:
組織防淩隊伍,防守兩岸大堤。做好有關河段氣象、水情的觀測和預報,以及冰情觀測和預報工作。要做好灘區及分洩淩洪區居民的遷移安置等項工作。
利用封凍河段上遊的水庫,在封凍前,調放較大流量,擡高冰蓋;在解凍前的适當時機,調節水庫下洩流量,可避免水漲冰開,一擁而下的開河形勢。
利用沿河兩岸的分淩分水工程,分洩淩洪,以保障兩岸大堤的安全。冰淩凍結水力發電廠的引水渠或阻塞攔、防污栅影響水力發電時,可設法擡高渠道中水位,促使形成冰蓋,是防止水内冰産生的措施。
在解凍前的适當時機,對容易形成卡塞冰結壩的彎曲狹窄河段或已形成的冰壩河段進行爆破,以利來水、來冰的順利下洩。冰淩凍結江河、湖泊、港口,影響航運交通,可采用破冰船破冰,或在港岸和船閘附近采用空氣篩等防凍措施。冰淩撞擊建築物,如橋墩、閘墩、整治河道的丁壩等,多采用局部加固或破碎大塊流冰等措施。
進行河道整治,把容易形成卡冰結壩的彎曲狹窄河段進行裁彎取直擴寬,避免卡冰結壩。冰淩凍結各種洩水建築物的閘門,影響啟閉運用,一般采用加熱或其他防凍措施。
1949年以後,我國在黃河防淩的實踐中,積累了一定的經驗,随着對淩汛成因的進一步認識,防淩措施也相應地有所改進。基本上經曆了以下兩個階段:
一是初期認為淩汛是由于冰淩的存在而發生的,冰淩是産生淩汛的主導因素,因而以破冰的方法來防治。采取過的措施有打冰、撒土、破冰船、炸藥爆破、炮彈轟冰、飛機投彈炸冰等。并且總結了破冰的經驗:即首先注意掌握冰情預報,選擇破冰時機,以在快開河時破冰最為有效。早破冰遇氣溫下降又恢複凍結;晚破則失去破冰機會。當河道長,冰量大時,還要選擇可能形成冰壩的重要河段,如淺灘、急彎、堤距狹窄等處破冰。
二是在實踐中認識到河内的冰淩如果沒有水流作動力,冰淩靜止不動,就不能形成冰淩危害。另外,水流應該是形成冰淩危害的關鍵。應設法控制水量,不使淩峰形成,可以避免冰壩的産生:即使發生堵塞,由于來水量有所控制,可限制洪水位的升高,防止危害。故在1960年三門峽水庫和1968年劉家峽水庫建成運用後,黃河上、下遊的防淩措施,便由破冰為主發展到以調節水量為主、破冰為輔的階段。調節淩汛期河道水量的主要措施有:水庫調節,利用兩岸涵閘分水,分洪區滞蓄,展寬堤距等項措施。随着江河的梯級開發,有足夠大的水庫庫容,逐段攔蓄冰水,調節河道水流、溫度,可以從根本上解決冰淩危害。
衛星遙感監測淩汛
1996年1月中旬至2月上旬,黃河上漂動的冰淩在陝西的大荔河段遇到冰壩的攔阻,形成了自1929年以來最大的淩汛。1月22日,雨林鄉一帶黃河水位高達336.4米,相當于15000立方米/秒洪水流量時的水位,大大超過了河道的行洪能力,于是洪水漫過河堤,淹沒良田,沖毀房屋。2月4日,被淹面積達到13673公頃。面對淩汛災害,軍民奮力搶險,并采取果斷措施,用飛機炸毀冰壩。淩汛災害于2月5日得到控制。在淩汛發生的整個過程中,有關部門利用極軌氣象衛星數據進行實時動态監測,及時向防汛領導部門提供了衛星監測圖像和數據,為戰勝淩汛作出了貢獻。
衛星遙感為什麼能夠監測淩汛呢?其根據是不同地物的光譜響應特征不同。在近紅外波段,潔淨水體的反射率遠比土壤和植被的反射率低,所以在衛星圖像上可以很容易地區分水體和非水體的界限。即使黃河這樣泥沙含量較高的水體,其反射率的最大值移向可見光波段,也仍比土壤和植被低。這樣,在衛星圖像上就能夠将發生淩汛的地點及其區域判讀出來,進而可以根據像元數估算淹沒範圍和面積。此次對黃河淩汛先後進行了4次監測,都是利用白天下午兩點的美國的極軌氣象衛星的數據。這些數據分别屬于可見光、近紅外、熱紅外三個波段。利用計算機對這些數據進行處理,按照紅、綠、藍通道制成三通道假彩色合成圖像,并在圖像上判定水淹區域和測算水淹面積。然後把監測結果圖像和統計圖表報告防汛領導部門,用來指揮抗災。



















