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冰情特点:水内冰、冰花、冰礁

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:冻结过程中冰情特点主要是形成水内冰。水内冰浮起后称为冰花。在河底或浅滩上形成的水内冰不浮出水面而逐渐堆积,朝向河面扩散,构成小岛状的冰堆称为冰礁。冰花和冰礁是水内冰发展的另一种冻结冰情。在完全封冻的冰面上,因气温升高而形成的清沟,称为再生沟。

冰情特点:水内冰、冰花、冰礁

从气温降到0℃以下,河槽中出现冰晶开始,经过冻结和封冻,直到气温回升到0℃以上,河冰开始融化直至冰块全部消失为止,这一段时间内的冰凌的发生、发展和运动过程,称为河流的冰情。这个过程可分为3个阶段:冻结、封冻和解冻。

1.冻结过程

静水和动水的冻结过程是不同的。由于水的密度在4℃时最大,所以当水温未降到4℃时,由于对流作用,上、下层水温是一致的。当水温降到4℃后,气温继续下降,静水上层水温降至0~4℃之间,于是静水冻结从表面开始。而动水由于紊动混合使上下层水温比较均匀,上下均可降至0℃左右。因此当水温降至0℃时,水内任何深度均可出现冰晶。

冻结过程中冰情特点主要是形成水内冰。水内冰是悬浮在水内或附着在河底或其他物体上的碎冰。水内冰形成的必备条件是:水温必须达到0℃以下,呈过冷却状态;水体具有相对的不流动层;结晶时新释放出来的潜热可被带走。

水内冰浮起后称为冰花。在河底或浅滩上形成的水内冰不浮出水面而逐渐堆积,朝向河面扩散,构成小岛状的冰堆称为冰礁。冰礁的出现将缩小过水面积,增大流速和使水流紊动,进一步促进水内冰的形成。冰花和冰礁是水内冰发展的另一种冻结冰情。

当水温接近0℃时,水面会出现针状冰晶所组成的薄片,多聚集成松散易碎的一团,称为冰松。同时岸边可能会出现与河岸固结在一块的薄冰,称岸冰。随着气温的降低,岸冰的厚度和宽度将逐渐增加。

浮在水面的水内冰和水面结晶的冰块,彼此可以冻结在一起,形成坚实的冰块随水漂流,称淌凌(或流凌)。淌凌开始,凌块较为稀疏,随着气温下降,逐渐密集,在河段狭窄处或河湾、浅滩处,因流动不畅,造成壅塞或相互冻结而形成冰盖,从而过渡到封冻阶段。(www.xing528.com)

2.封冻过程

河道中从开始出现冰盖,直到冰盖开始解冻,这一过程称为封冻过程。我国大兴安岭北部的封冻期超过180d;松花江在130~150d;辽河在100~130d;滦河及永定河在70~130d;海河水系40~80d;淮河10~40d。

在封冻过程中,冰块密度不断增大,随后相互连接成为一个整体。一般是逆流向上逐渐发展,扩大封冻面积,最后整个水面全被封冻。在封冻过程中,局部河段流速大,冰块挤压而产生倾斜堆积重叠现象,冰面不平整,称为立封;在流速较小的顺直河段,凌块平行,由河岸向河心冻结,冰面平整,称为平封。

在封冻过程中,因不连续流凌或遇大风天气,局部冰面融化露出水面称为清沟。在整个水面尚未完全封冻前形成的清沟,称为初生清沟。在完全封冻的冰面上,因气温升高而形成的清沟,称为再生沟。清沟中的自由水面与冷空气进行热交换,在清沟内产生大量的水内冰,使清沟逐渐消失。大量的水内冰向下游流动,可使下游冰盖下面的过水断面减小而造成局部水流不畅,形成冰塞。冰塞逐渐发展可堵塞整个过水断面形成冰坝,危及河道堤防,这种现象在黄河山东段的解冻与封冻期经常发生。

3.解冻过程

当春季到来,气温升高,水位上涨,冰盖逐渐融化至全部消失这一过程,称为解冻。解冻过程一般经历3个时期:①融水时期:由于热量增加,冰色变白,冰上流水,冰盖厚度减小,强度削弱;②解冻时期:由于热和水的机械作用,发生冰盖脱岸,冰层浮起、裂缝,河心融冰;③流冰时期:解冻的冰块随水流向下游移动,形成春季流凌;冰情现象有冰桥、流冰堆积、冰坝、就地融冰和全部融水等。

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