基本介紹
- 中文名:岸冰
- 外文名:shore ice
- 形成原因:持續低溫天氣
- 河凌汛期:流冰期、封凍期和開河期
- 觀測方法:目測,定點測量,冰流量測驗
- 壞處:容易造成卡冰壅水
- 特點:形成令人拍案叫絕的壯美畫面
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形成
岸冰分為初生、固定、沖積、再生、殘餘岸冰五種。初生岸冰一般是在無風寒冷的夜裡,當氣溫降至0℃以下時,在岸邊的水表面形成薄而透明的冰帶, 白天氣溫升高后,它往往就地融化或脫岸順流而下;固定岸冰是在氣溫穩定降至0℃以下後,初生岸冰逐漸發展成牢固的冰帶,其寬度、厚度隨著氣溫的下降而增加,在水流較急的河流或河段,固定岸冰常常保持於整個封凍期,達到較大的厚度;沖積岸冰是河中的冰花、冰塊被沖積到岸邊或岸冰邊凝聚凍結而成的冰帶,這種岸凍的邊緣,有時會高出固定岸冰冰面,形成一道冰堤;再生岸冰是全部融冰後又遇寒潮,再次生成的岸冰;殘餘岸冰是在河心全部融冰後在岸邊留下的冰。
2009年黃河岸冰
由於持續低溫天氣,黃河下游山東段封河不斷加長。截至2009年01月07日,封岸冰河長度超過50公里,並且出現大面積岸冰。黃河山東段共封河12段,長度50.75公里,分別在濱州、東營河段。同時,黃河山東段還出現大量岸冰,共有17段,分別為濟南4段,濱州8段,淄博5段。黃河山東段濟南以下淌凌,淌凌密度2%至15%,最大淌凌密度出現在濱州河段達20%。冰厚在2厘米至4厘米,冰塊面積一般0.5平方米至10平方米,最大冰塊為20平方米,出現在濱州河段。
山東各級黃河防汛部門加強了防凌值班和凌情觀察,及時掌握氣象、水情、凌情變化。同時,加強防洪工程巡查,避免突發事件。另外,沿黃各地加強了對黃河浮橋的安全管理,確保在淌凌期間使浮橋淌冰流暢、一旦出現凌汛及時安全拆除。
黃河岸冰
黃河下遊河道自蘭考東壩頭轉向東北以後,緯度逐漸增高。東壩頭以上河段處於北緯35度左右,而黃河入海處則處在北緯38度左右。由於緯度上的差異,造成黃河下游河道氣溫上段高而下段低。一到春天,往往上段已經解凍開河,冰水順流而下,而下段尚未解凍,加上河道上寬下窄,來水又不穩定,很容易造成卡冰壅水,甚至形成攔河冰壩,使上遊河段水位猛漲,帶來嚴重的凌汛威脅。又由於凌汛期間天寒地凍,取土困難,給防守工作帶來很大難度。因此,凌汛災害是黃河下游的嚴重災害之一。
河凌汛期共分三個階段:流冰期、封凍期和開河期。現將不同時期出現的冰凌現象進行分述。
流冰期
從流冰開始至封凍前這段時間,稱為流冰期。這段時間的冰凌現象有很多種。冰凇是浮在水面呈細針狀或薄片狀的水晶體。凝結成團鬆軟無一定形狀,像浸濕的棉團的,稱為棉冰。沿黃河兩岸結成的固定冰帶稱為岸冰。岸冰又分為初生岸冰、固定岸冰、衝擊岸冰和再生岸冰。初生岸凍的特點是薄而不穩定。固定岸冰是黃河岸邊比較固定的冰,是由初生岸冰加寬加厚而形成的。衝擊岸冰是由固定岸冰和流動的冰塊凝結而成。再生岸冰則是在開河後岸冰融消又遇冷天,重結而成的岸冰。過冷卻的水流中產生的冰晶體,叫做水內冰,即河內冰。河內冰體積增大可浮上水面,可以結成冰塊,成為流冰。附著在河床上的冰晶體叫做河底冰。河底冰也可以浮上水面結成冰塊,成為流冰。與河床連線的比較固定的冰堆,叫做冰礁。它是由河底冰發展而形成的,能抬高水位,給封凍造成有利條件。隨水流動的冰花、冰塊等叫做流冰。封凍前流冰由冰凇、棉冰、脫岸冰塊組成;開河後的流冰由冰塊組成。
封凍期
從封凍開始到全河開凍為止,這段時間稱為封凍期。封凍期的冰凌現象也有很多。河流水面被固定冰層所覆蓋,叫做封凍。河流斷面敞露水面小於總河面積的20%,也稱封凍。封凍又分為平封和立封:平封是冰面平整,冰塊有順序地排列起來,在水勢平穩、無風的情況下,容易形成平封;立封是冰面極不平整,小冰堆和冰塊斜立,它是在流速急、風力大、冰塊相互擠壓下所形成的。封凍以後,冰層以下容易形成冰花。冰層以下密實的冰花叫做硬冰花,比較鬆散的冰花為軟冰花,隨水流動的冰花叫做流動冰花。封凍河段內有敞露的水面,長短不一,叫做清溝。產生在封凍期的清溝叫做初生清溝;產生在融冰期的清溝叫做再生清溝。清溝增大是文開河的象徵。在封凍冰層下面局部被碎冰或冰花堵塞,發生顯著阻水。封凍期水位一般抬高1~1.5米,嚴重冰塞可抬高水位2米以上。冰塞嚴重的河道易產生冰壩,冰壩易出現於彎道、險灘處,因此這些地方是防凌工作的重點觀測段。
冰層沒有完全斷裂,叫做冰縫。冰層表面凸起的隆狀冰帶叫做冰脊。冰層完全斷裂、冒水,叫做冰裂。冰層懸空於水面以上的現象,叫做懸冰。整個斷面冰實的現象,叫做連底冰。
開河期
冰層融化、開河流水,稱為解凍期。氣溫回升,水溫增高,上下融化,冰色變黃。積雪融化、冒水,冰面上流水的現象,叫做冰上流水。冰層脫離岸邊,成自由狀態,冰層不變,水位上升,冰層浮起的現象稱為脫邊(脫岸)。冰層整片或分裂大冰排,順水流方向移動,短距離以後停止,或間歇性移動,叫做冰滑動。
封凍冰層破裂,隨水流動,無橫跨河面的固定冰層,叫做開河。開河又分為文開河和武開河。文開河是平穩開河,它是以熱力為主的開河,是由氣溫回升造成的。武開河則是以水力為主的開河,上游來水流量增大,強迫開河,這種開河危險更大。
冰塊堆積橫跨整個斷面,顯著抬高水位的現象,叫做冰壩。冰壩形成的條件有三個:一是河段上游武開河,冰質較強;二是有足夠的來水量和來冰量;三是有阻止冰塊順利下泄的河道。
觀測方法
冰凌觀測的方法
冰凌觀測是掌握冰凌情況,收集冰凌氣象資料,以此來研究冰凌變化規律和據以採取防凌措施的一項重要工作。
冰情目測
冰情目測的河段應選擇視野開闊、便於觀測、水面寬均勻、位置較高且儘量滿足觀測冰凌密度的河段。冰情目測的程式一般按照先遠後近、先面後點、先岸邊後河心、重點到局部再到特殊冰情的觀測。測量項目一般為岸凍的寬度和厚度,棉冰、冰塊和冰花等流冰現象,冰堆、冰塞、冰壩等特殊冰情發生的時間、地點(樁號)、範圍(長度)及生消情況。
固定點冰厚測量
測量冰厚一般每隔5日一次。測量地點一般應選擇離開清溝、離岸邊近、淺灘、道路、污水、冰堆、冰壩、冰上流水、冒水等處。冰孔布設在河心,分別打3個冰孔量取冰厚,取其平均值,作為測量冰厚的具體結果。測量過程中,將冰上雪深、冰厚、冰下冰花厚一併量出。打冰孔一般採用冰穿或冰鑽,在實際工作中可根據具體情況和現有條件而定。
冰流量測驗
單位時間內流過某一斷面的冰量,稱為冰流量。測量冰流量首先要選擇儀器設備,包括經緯儀、手旋、直尺、記錄簿等。其次是人員組織分工,包括司鏡1人、記錄1人、跑冰速1人、聯絡及測量冰厚1人。再次是確定測量程式,測量敞露河面寬、測量冰速及起點距、測量疏密度、測量冰厚度、測量冰花和冰花團厚度。最後是將測量數據進行計算,從而得出冰流量。
季節影響
黃河流域尤其是處於下游地區的濟南市,是體現二十四節氣最為明顯的地區之一。在“小寒大寒,冷成一團”的隆冬季節,黃河也閒不住的封了開、開了封的經常變著戲法,凍出一段段令人驚嘆的景致來。中國民間把“冬至”、“小寒”、“大寒”三個節氣稱為“隆冬”。隆冬時節平均5天左右就有一次冷空氣南下。冷空氣像極了一個天然的雕塑家,讓大河平添許多奇特圖案,或具象,或抽象,氣勢磅礴,鬼斧神工,形態各異。前日還是平封如鏡,昨日卻融成一塊塊壯觀的冰坨,今日竟又被上游瀉下的冰凌插封成一道道如在乾裂的土地上被牛犁劃出來的地壟狀,明日也許又變為田田如冰荷般的流凌……
這些變化一般是由於天氣、水溫和大河流量的大小造成的,這種不斷變幻的景致,形成了冬季黃河令人拍案叫絕的壯美畫面。