巴彦高勒

位于黄河内蒙古河段上段的河段

巴彦高勒，位于黄河内蒙古河段上段的河段。易形成冰塞，特别是1986年后冰塞灾害频发，其成因与河道条件、气温条件等密切相关。

摘要

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.

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