巴彦高勒

巴彦高勒巴彦高勒

巴彦高勒河段位于黄河内蒙古河段上段,封河时容易形成冰塞,特别是自1986年以来,巴彦高勒河段几乎连年冬季形成严重冰塞,灾害损失惨重.本文详细分析了1986年前后巴彦高勒河段水力条件、热力条件和河道边界条件三方面的变化,从而研究冰塞的形成原因及条件,利用冰水力学理论研究巴彦高勒冰塞的形成机理.

目录

    1 基本信息 2 摘 要 3 段冰塞成因分析 4 气温条件

      基本信息

      中文名称:巴彦高勒

      产生灾害:严重冰塞

      位置:黄河内蒙古河段上段

      影响因素:地形

      摘 要

      巴彦高勒河段位于黄河内蒙古河段上段,封河时容易形成冰塞,特别是自1986年以来,巴彦高勒河段几乎连年冬季形成严重冰塞,灾害损失惨重.本文详细分析了1986年前后巴彦高勒河段水力条件、热力条件和河道边界条件三方面的变化,从而研究冰塞的形成原因及条件,利用冰水力学理论研究巴彦高勒冰塞的形成机理.

      段冰塞成因分析

      巴彦高勒河段在封河时常形成冰塞,特别是

      1986年以后,除1991年流量较小、冰塞最高水位为1051.91m外,其余各年均高于1052.50m.1990、1992、1994、1995年巴彦高勒站冰塞壅水位均超过百年一遇洪水位,1988年和1993年冰塞水位超过千年一遇洪水位,达1054.33m和1054.40m.以上几次冰塞均造成严重灾害.现根据冰塞形成机理,结合本河段实际情况,分析其成因如下: (1)巴彦高勒以上为海勃弯峡谷段,两岸陡峻,水深流急,河道比降在0.5‰以上,而自巴 彦高勒进入河套平原,坡度变缓,比降在0.15‰左右,水流缓慢.由冰花受力分析可知,巴彦高勒以上河段输冰能力大,冰花容易下潜,一般当冰盖前缘流速大于等于0.6m/s时,冰花即下潜;而巴彦高勒以下河段输冰能力小,冰花容易堆积.所以具备了形成冰塞的河道条件,容易形成冰塞.

      (2)冰盖前缘流冰佛如德数增大,下潜能力增强.冰盖前缘流冰花下潜的临界佛如德数Fr( Fr=v/v)为0.06~0.12,平均0.09.据巴彦高勒站实测资料分析,1986年龙羊峡水库运用前后冰盖前缘流冰佛如德数变化如表1所示.龙羊峡水库运用后平均佛如德数为0.113,比1986年以前增大41%,因此自1986年以后几乎连年形成严重冰塞.

      (3)自从上游龙刘水库联合调度以来,汛期洪峰削减,河槽淤积加剧,一方面使河道输水输冰能力减弱,特别是当上游来水较大时,造成上游壅水严重,同流量水位表现高;另一方面容易使冰花堆积,形成严重冰塞.据资料统计,三盛公闸下16.65km长河段内,1990年比1983 年汛后增加淤积量达1300万m3,若按平均河宽800m计,1990年河床较1983年抬高0.98m.

      (4)70年代在三盛公闸下主流岸边修建了12座护堤丁字形坝垛,1987年又经加固加长,特别是闸下3.1km处3号坝长达100多m,直伸入主流,由于环流的作用,冰凌下潜非常明显,大量的浮冰在丁字坝头部附近漩涡下潜,使主流在闸下3.1km处过流能力急剧减小,成为壅冰壅水的卡口,加重冰塞.图3为1990年冬三盛公闸下各断面的三次水面线观测资料,从中可以看出,闸下3.1km处为水面线的转折点,说明3号丁坝的加固加长加重了冰塞壅水.

      气温条件

      巴彦高勒河段地处宁夏和内蒙古河段的交界.宁蒙河段一般由纬度较高、坡度最缓且弯曲度 大的三湖河口至昭君坟河段最先封河,巴彦高勒河段封河较晚,巴彦高勒以上至石咀山为不稳定封冻河段.由于每年气温情况差异较大,所以每年冰情也不同,主要表现在封河长度及封河速度上.气温较低的年份可以封到石咀山以上,而气温较高的年份仅封到巴彦高勒以上数十公里.有些年份降温强加上大风天气,可在数日之内由三湖河口封到巴彦高勒之上(如1991年),象这种情况,由于流冰花迅速形成冰盖,流量迅速递减,流速小,流冰量较少,由冰塞形成条件可知,不易形成严重冰塞;而有些年份降温较弱,由三湖河口封至巴彦高勒需 要20多天(如1990年),流凌天数可达月余,象这种情况,冰花量丰富,若再遭遇大流量,很容易形成严重冰塞.