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        黑龍江太平溝段凌汛災害成因分析

        2015-03-24 11:58:10邱天堯王丹宇張思禹王越宇
        東北水利水電 2015年7期
        關鍵詞:開江逆溫冰凌

        邱天堯,王丹宇,張思禹,王越宇

        (松遼委水文局黑龍江中游水文水資源中心,黑龍江 同江 156400)

        1 基本情況

        1.1 自然地理狀況

        太平溝水文站系大河重要控制站、中央報汛站,始建于2009年,建設地點位于黑龍江省鶴崗市蘿北縣太平溝鄉(xiāng)興東村;位于黑龍江省東北部、小興安嶺南麓。太平溝水文站測驗斷面選在太平溝鄉(xiāng)北側,測驗河段俄方一側為高山,中方為低山,岸坡較陡,深槽偏于右岸。站址下游1.5 km處為索尤茲內(nèi)島。

        1.2 象水文情況

        太平溝站屬于中溫帶大陸性季風氣候。冬季受來自高緯內(nèi)陸偏北風的影響,盛行極地大陸氣團,寒冷干燥;晝夜溫差較大,冬季酷冷,降雪較大,盛行東和東南風,暖熱多雨,雨熱同季。年平均氣溫1.2℃,冬天最低溫度達-33.5℃。封凍期140~160 d,多年平均降水量598 mm左右,約有2/3集中于夏季。全年四季分明,天氣多變。

        1.3 河道特性

        站址上游江道兩岸高山,狹窄,島嶼眾多,巖石裸露,江河蜿蜒回轉于山地之間,急灘深槽上下交錯,比降大,流速大,流態(tài)紊亂,站址下游1.5 km處為索尤茲內(nèi)島,加之地理位置和氣候條件綜合作用,冰凌卡塞形成冰壩引起“倒開江”,易造成洪水,凌汛災害。

        2 凌汛災害成因

        2.1 地理因素

        河流的地理位置、流向、河道特性是冰壩形成的先決條件,黑龍江上游流向基本上由低緯度向高緯度流動。以伊爾古納河為例,南北緯度相差6℃左右。每年都是上游先解凍,具備了形成冰壩的先決條件?!暗归_江”時,冰凌洪水在演進中形成自上而下的疊加組合形式,致使河道卡塞,河道走向成為倒開江的先決條件。

        2.2 河道形態(tài)特性因素

        黑龍江中游屬于山區(qū)河流,中游流入結雅河-布列亞河盆地。河谷左坡與平原融為一體,令人難以覺察,而右坡與小興安嶺毗連。它進而沿著一條峽谷似的狹窄通道穿越小興安嶺,深度和速度遽增。支流較多,河網(wǎng)密度大,河道坡降變化急劇,多彎,多叉,礙航淺灘和高山遮擋等因素造成該江段易產(chǎn)生冰凌卡塞形成冰壩。黑龍江太平溝段具備局部又有平原河流特征,大小島嶼相連,淺灘急流相間出現(xiàn),在同一河段出現(xiàn)多股岔流串溝。

        2.3 水文氣象因素

        影響河流凌汛的熱力條件包含氣溫特征指標、水溫特征指標和水流熱平衡因素。冬季河道水體與周邊環(huán)境的熱交換,主要決定于氣溫條件,氣溫對凌汛的影響非常明顯。

        1)氣溫的影響。氣溫低的年份封凍期加長,冰厚增厚,開江期有充足的冰量,在春季流凌期,氣溫低使冰蓋解體日期拖后,冰塊堅硬,易卡塞形成冰壩;氣溫年際年內(nèi)變化異常或在區(qū)內(nèi)變化反常,破壞了正常開江行凌的常態(tài),在春季融冰期,氣溫的回升快且日期提前,有利于冰雪集中融化,造成上游受熱先于下游而造成“武開江”。

        2)降雨的影響。降雨(降雪)是補給河流徑流的主要水源,融冰期的降雨量對冰壩的形成起著重要的作用。太平溝降水量主要集中夏季,但個別年份汛期拖后,秋季降水不僅增加了河流及封江水量,而且也使土壤含水量增加,增大地面凍結蓄水量,有利于次年春季雨雪徑流形成,冬春季溫度條件良好,雨雪仍然集中偏多。冬季降雪加上春季融雪明顯增加了上游的水流動力機械作用,有利形成“倒開江”。

        2.4 逆溫效應對氣溫的影響

        逆溫效應主要是當冷空氣越山時,由于下層增溫,以致使背風坡氣溫升高,還可造成濕度減少、蒸發(fā)加大的情況。逆溫效應影響氣溫沿程變化關系,對氣溫遞增率影響程度最大。出現(xiàn)上下游地面氣溫大、小倒置的情況,上游河段較高的山坡地帶氣溫可能升的更高些,這導致局部地帶融雪、融冰的現(xiàn)象出現(xiàn),使冰塊結構不穩(wěn)定。

        3 結 語

        地理因素、河道特性使太平溝段容易形成冰凌災害,水文氣象因素中的降水、氣溫對冰凌的產(chǎn)生有很大的影響,如遇逆溫變化,更容易形成冰凌危害,形成“倒開江”、“武開江”。對下游城市、村鎮(zhèn)造成危險。

        [1]陰法章,廖初原,張鵬遠,等.1960年黑龍江上游冰壩凌汛分析[J].黑龍江水專學報,2007(03):21.

        [2]糟玉華.淺談氣溫變化對頭屯河凌汛的影響[J].陜西水利,2014.

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