手册封皮

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目 录关于修订印发《山东省黄河防凌管理规定》的通知..................1第一章 黄河下游凌汛简况.........................................................9第二章 冰凌观测.......................................................................12第一节 各种冰情现象简介......................................................... 12第二节 水位观测......................................................................... 23一、水位观测目的、要求及注意事项.................................... 23二、水位观测时间及次数....................................................... 24第三节 冰凌观测要求.................. [收起]
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文本内容
第2页

凌汛,是冰凌对水流产生阻力而引起的江河水位明显上涨的水

文现象。冰凌有时可以聚集成冰塞或冰坝,造成水位大幅度地抬高,

最终漫滩或决堤,称为凌洪。在冬季的封河期和春季的开河期都有

可能发生凌汛。通俗地说,就是水表有冰层,且破裂成块状,冰下

有水流,带动冰块向下游运动,当河堤狭窄时冰层不断堆积,造成

对堤坝的压力过大,即为凌汛。

黄河凌汛的形成具有很强的突发性和不确定性。比如,上年封

河,下年就不一定封河;而上年没封,下年未必就不封。 有的年份

是一年一封一开,也有的年份是两封两开或三封三开。封河有全封、

段封和平封、立封之分,开河时又有文开河、武开河之分。在淌凌

密度、流量多少和河道形态的共同作用下,凌汛洪水会在较短时间

内发生,这给防凌工作带来较大的难度。

凌汛难防并不是不能防。只要我们能够正确认识凌汛的演变规

律,熟练掌握防凌技术知识,及时会商,灵活运用预案,据情采取相

应的应急处置措施,把防凌责任制和各项防御措施落到实处,各级、

各单位、各部门按照任务分工密切协作配合,共同努力,形成防凌减

灾的整体合力,就一定能战胜凌汛,避免灾害发生或者把灾害降至最

低限度。

第3页

目 录

关于修订印发《山东省黄河防凌管理规定》的通知..................1

第一章 黄河下游凌汛简况.........................................................9

第二章 冰凌观测.......................................................................12

第一节 各种冰情现象简介......................................................... 12

第二节 水位观测......................................................................... 23

一、水位观测目的、要求及注意事项.................................... 23

二、水位观测时间及次数....................................................... 24

第三节 冰凌观测要求................................................................. 25

一、凌情目测........................................................................... 25

二、固定点冰厚测量............................................................... 26

三、冰量、冰(冰花或冰花团)速的计算............................ 28

第四节 冰情普查......................................................................... 31

一、冰情普查的目的............................................................... 31

二、封冻横断面的布设........................................................... 31

三、封冻横断面的测量........................................................... 32

第五节 凌汛观测安全注意事项................................................. 38

第三章 防凌措施.......................................................................41

一、防凌工程措施................................................................... 41

二、防凌非工程措施............................................................... 44

第四章 典型年份凌情分析.......................................................46

第4页

一、1950~1951 年度黄河下游凌情...................................... 46

二、1954~1955 年度黄河下游凌情...................................... 47

三、1968~1969 年度黄河下游凌情...................................... 50

四、1969~1970 年度黄河下游凌情...................................... 54

五、1978~1979 年度黄河下游凌情...................................... 56

六、2005~2006 年度黄河下游凌情...................................... 58

第5页

1

山东省人民政府防汛抗旱总指挥部文件

鲁汛旱总字〔2014〕21 号

关于修订印发《山东省黄河防凌

管理规定》的通知

沿黄各市防汛抗旱指挥部、东平湖水库防汛指挥部,省防总各成员

单位:

为适应社会发展和深化改革的需要,做好新形势下黄河防凌工

作,省防总对 1995 年颁布的《山东省黄河防凌管理规定》进行了修

订。现印发给你们,请认真贯彻执行。

附件:山东省黄河防凌管理规定

山东省人民政府防汛抗旱总指挥部

2014 年 11 月 18 日

第6页

2

附件

山东省黄河防凌管理规定

第一章 总 则

第一条 为做好黄河防凌工作,确保沿黄人民生命安全和国民

经济建设顺利进行,根据《山东省黄河防汛条例》和上级有关规定,

结合我省黄河防凌工作实际,制定本规定。

第二条 每年 12 月 1 日至翌年 2 月底为我省黄河凌汛期。特殊

年份需提前或延长时,由山东省人民政府防汛抗旱总指挥部(以下

简称省防总)另行确定。

第三条 黄河防凌工作实行各级人民政府行政首长负责制,统一

指挥,分级分部门负责。各有关单位(部门)实行防凌岗位责任制。

第二章 防凌准备

第四条 黄河凌汛突发性强、防守困难、危害严重,沿黄各级

政府和防汛抗旱指挥部(以下简称防指)必须高度重视,认真落实

防凌责任制、修订完善防凌预案、组织培训防凌队伍、储备防凌工

具料物,做好各项防凌准备工作。

第五条 黄河防凌实行专业队伍与群众队伍相结合和军警民联

防。各类黄河防凌队伍应于 11 月底前组建完毕并进行相应技术培训。

第六条 群众防凌队伍由沿黄一线乡镇组织,主要负责堤线防

守、查险抢险、料物运输及滩区群众迁移安置等任务,由各级政府

和防指统一领导和指挥。根据承担任务的不同,分为基干班、抢险

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队、护闸队等。每公里堤防组织 5~9 个基干班(根据不同河段和堤

防淤背情况而定);每个乡镇至少组织 1 个抢险队,每座涵闸组织一

个护闸队。东营、滨州市防指分别确定 1 到 2 支爆破公司,并以确

定的公司为主分别组建 1 支黄河冰凌爆破队,每年凌汛前组织训练,

做好爆冰准备。

第七条 黄河专业队伍由黄河河务部门职工组成,主要负责水

情与工情测报、冰凌观测、通信联络、工程防守抢险、防凌抢险技

术指导等任务。每个县级河务部门成立 1~3 个冰凌观测组,按照省

防总黄河流域防汛抗旱办公室(以下简称省黄河防办)划定的冰凌

观测责任段进行冰凌观测。黄河专业机动抢险队担负重大险情的抢

护任务。

第八条 驻鲁中国人民解放军和武装警察部队主要承担重点河

段防守、重大险情抢护、冰凌爆破、滩区群众紧急迁安救护等任务。

各级黄河河务部门要及时向解放军和武警部队通报凌情,搞好军警

民联防。

第九条 防凌工具料物根据凌汛需要有计划地筹集。黄河河务

部门负责国家常备物资和防凌专用工器具的储备管理与调度,沿黄

各级人民政府和防指负责社会团体和群众备料的筹集调运。

第十条 凌汛前,沿黄各县(市、区)防指按照黄河滩区迁安

救护方案,落实迁安救护措施;凌汛期,一旦发生凌水漫滩,民政、

公安、交通等部门按照迁安救护方案要求,做好漫水滩区群众的迁

安救护,确保滩区群众生命安全。胜利石油管理局预筹措施,做好

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4

河口地区油井和油田职工的安全防护工作。

第十一条 凌汛前,沿黄各级人民政府应当清除河道行凌障碍;

凌汛期,严格按照水利部《黄河下游浮桥建设管理办法》和上级指

令拆除浮桥,确保行凌畅通。

第十二条 凌汛期,沿黄各级防指做好引黄涵闸分凌、分水准

备和跨流域调水渠道、渠首防凌工作,引黄供水优先考虑防凌安全。

封河期要严格控制引水,必要时停止引水;开河期要尽量多引水,

为文开河创造条件。

第三章 凌情测报

第十三条 凌情测报是防凌工作的重要环节。各级黄河河务、

水文部门要建立制度,加强防凌值班,掌握天气情况和水(凌)情,

随时分析预测凌情变化,通信、水情测报要做好各项保障方案,确

保通信、网络畅通,测报准确、及时。

第十四条 气象部门做好凌汛期的天气气候监测和预测、预报,

及时对影响黄河凌情的重要天气形势作出滚动预报,并向同级防指

(总)、黄河防办提供气象信息。

第十五条 黄河河务部门成立的冰凌观测组在各自责任段内按

照《山东黄河冰凌观测》规定进行观测;有测报冰情任务的水文(位)

站,严格按照《河流冰情观测规范》和《水情信息编码标准》规定

执行冰凌测报任务。

第十六条 冰情目测应选择观测方便、能准确观测冰凌疏密度

的地点,一般每日 8 时观测,当发生重要凌情时根据上级要求增加

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5

测次。目测应遵循先远后近,先面后点,先岸边后河中的原则。

第十七条 流冰期应重点观测流凌变化及岸冰发展情况,及时掌

握首封地点、时间及封冻长度等;封河期要密切注视凌情变化及凌

水漫滩情况,稳定封冻后要统一进行冰凌普查;开河期应增加观测

次数,准确掌握开河时间、地点、壅水等情况。

第十八条 凌汛期,每日按时上报当日凌情,河道内出现首次

淌凌、封河、冰塞、冰坝、开河等重要凌情信息要专门上报、一事

一报,并由黄河河务部门向同级人民政府和防指汇报,提出有关措

施意见。重要凌情上报遵循分级负责、及时快捷、真实全面的原则。

第四章 防守抢险

第十九条 防凌队伍上堤后,要合理分工,落实责任,加强巡

查,发现险情及时抢护并上报,尽最大努力减少或避免损失。

第二十条 凌汛出险,情况紧急,天寒地冻,抢护困难。参与

抢险的单位、个人必须听从指挥,根据分工,各司其职,密切配合,

共同搞好抢险工作。

第二十一条 当凌情严重威胁堤防和其他防洪工程安全时,市、

县两级防指主要领导必须亲临一线指挥,并视情调集防凌队伍上堤

严密防守,全力制止险情扩大。

第二十二条 当情况紧急,需采取引黄涵闸分凌、分水时,当

地县(市、区)防指要组织涵闸管理单位按省防总的命令准时提闸

分凌、分水,同时做好涵闸的安全防护工作。

第二十三条 为确保黄河凌汛安全,省黄河防办要根据防凌抢

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险需要,提请黄河防汛抗旱总指挥部办公室适时对小浪底、三门峡

水库进行合理调度。

第五章 冰凌爆破

第二十四条 冰凌爆破是防止冰坝产生或破除冰坝,保证顺利

开河的重要措施,视情在开河前的适当时机对冰凌进行爆破。

第二十五条 冰凌爆破实行安全第一的方针,严格遵守《山东

省黄河凌汛爆冰操作规程》,精心准备,周密组织。爆破前制定可靠

的方案,经省黄河防办批准后实施,确保爆破施工安全,并达到预

期效果。

第二十六条 实施冰塞、冰坝爆破施工,遵循先下游,后上游,

自下而上连续爆破的原则。

第二十七条 爆破施工必须严格实行现场管理,制定安全防范

措施,统一指挥、统一纪律、统一信号、统一行动。公安部门设置

封闭爆破区域,周边安装警示标志并安排人员巡逻,严禁无关人员

滞留施工现场和相关地区。

第二十八条 爆破作业前,对预定爆破河段进行现地勘查,摸

清情况,必要时可进行爆破试验,确保人员、工程安全和破冰质量。

第二十九条 加强对爆破器材的管理。炸药、雷管和导火索等

爆破器材分类放置,专人负责,用前认真检查,保证爆破作业顺利

进行。爆破作业后清理现场,严防爆破器材流失。

第六章 附 则

第三十条 本规定由省黄河防办负责解释。

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第三十一条 本规定自印发之日起施行。原省抗旱防汛指挥部

1995 年 12 月 1 日印发的《山东省黄河防凌管理规定》(鲁旱汛字

[1995]56 号)同时废止。

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8

抄送:黄河防总办公室,省政府办公厅。

山东黄河河务局办公室 2014 年 11 月 18 日印发

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第一章 黄河下游凌汛简况

凌汛是黄河四汛之一,也是黄河下游水流的一种自然现象。

产生凌汛的原因主要是气候、地理位置、河道情况及来水条件等

因素而形成。

由于自然条件变化多端,因素复杂,因此情况现象也非常繁

多。现根据河道冰清的演变过程,把凌汛期分为三个阶段,即:

流(结)冰期、封冻期和解冻(开河)期。

黄河下游河道因上下河段纬度相差 3 度,冬季平均气温相差

3-4 度。上段河道封冻晚、开河早,结冰较薄;下段河道封河早、

开河晚,结冰较厚。一般在 1-2 月间,气温回升,上段低纬度河

段首先解冻开河,封冻期间河槽蓄水量急剧释放下泄形成凌汛洪

水,洪峰流量沿程递增,水位上涨;但下游高纬度河段气温仍然

较低,冰凌固封,在水流动力作用下,水鼓冰开,形成开河。当

大量冰凌在弯窄、浅滩处阻塞,形成冰塞、冰坝,致使水位陡涨,

漫滩偎堤,造成严重凌汛。

每年 11 月份气温逐渐下降,进入冬季,黄河下游地区冷空气

活动比较频繁,气温下降。当水温下降的 0℃后,河水开始生冰,

河道出现岸冰和稀疏流冰。如气温持续下降,则流冰逐渐增多,

甚至满河淌凌,以致壅冰卡塞封河。黄河下游开始流冰多在 12 月

上、中旬,有些年份则在 12 月下或次年一月份,最早为 1966 年

12 月 1 日,最晚是 1954 年 1 月 22 日。自流冰开始至封冻前这段

时间称为流冰期,流冰期的长短各年不一,一般为五、六天至二

十几天,有些年份短的只有一天,长的达四十七天。一般情况下,

由于河口一带气温低,先行封河,然后逐渐向上发展,封河长度

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不断增加,封冻冰厚也不断增加。但有时由于气温聚降,也可能

在一个较长河段内同时封河。开始封河时间多在 12 月中、下旬,

其次为次年 1 月上、中旬,也有少数年份在 1 月下旬封河,自 1951

年至 1984 年 34 年间,除有 4 年未封河外,其余三十年均发生封

河,封河年率占 88%。从封河开始至全河开冻这段时间称为封冻期。

黄河下游封冻期一般为一至两个半月。

由于河道封冻,水流由明流转变为冰盖下的潜流,水力半径

一般减少约一半,水流阻力增大,流速减小,因此封冻段水位比

畅流期要抬高,河槽水量相应增加,其所增水量称为“河槽蓄水

增量”。

每年春初天气转暖,气温回升到 0℃以上,封冰开始融化,在

热力因素和水力因素的作用下,冰盖破裂,形成春季流冰。上游

段封河晚而气温回升早,故先融解开河,然后逐渐向下游推移至

河道全部开通,这段时间称为开河期或解冻期。黄河下游开河多

在 2 月中旬至 3 月上旬,最晚到 3 月中旬。开河形式根据气温、

封冻情况和河道水流条件不同分为三种形式:一为“文开河”,二

为“武开河”,三为“半文半武式开河”。

“文开河”:冰凌大部就地融解并不造成大的凌峰。而“武开

河”则不同,是在凌峰作用下,造成“冰鼓河开”,质强、块大的

冰凌伴随河槽的蓄水波峰而下,迫使下游河段节节开河,这样,

河段冰量越积越多,水量也越集越大,以致形成气势汹涌的凌洪,

一旦凌块卡塞水流宣泄不畅,往往导致严重的凌汛威胁,甚至发

生凌水漫堤决口成灾。据历史资料不完全统计,从 1883 年至 1936

年的 44 年中,现河道有 21 年共 40 次发生凌汛决口,其中有 36

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次决口在山东河段。解放初由于冰情严重加上堤防单薄,防凌经

验不足,措施不够有力,曾造成河口地区 1951 年和 1955 年王庄

和五庄两次凌汛决口。

由于凌汛是一个复杂的问题,特别是影响凌汛的主要因素—

气温和辐射,目前尚无法进行准确的预测。凌汛的规律还没有完

全掌握,防凌措施也不完善,凌汛威胁还没根除,防凌斗争仍是

今后的一项艰巨任务。因此加强凌汛观测、破冰等工作,研究凌

汛规律是争取防凌斗争胜利的一项极为重要的工作。

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第二章 冰凌观测

第一节 各种冰情现象简介

一、流(结)冰期:自河水开始结冰起至形成最初的稳定冰

盖止

1.微冰:在岸边结成的零碎的薄而透明的冰。

2.冰淞:漂浮在水面成细针状或极薄片状透明的冰晶。

气温下降,水温随之下降,当气温降至 0℃以下,水温下降到

0℃左右,凌晨在低温作用下,河水表面可见到细碎的冰晶、冰针。

这些有细针状透明的冰晶所组成的冰针、薄片冰,结集在水面上

漂浮的冰晶,即开始流凌。日出后,水体增温,水面冰晶冰针随

之消融。在较强冷空气侵袭下,河水大量失热,凝结的冰晶较多,

部分冰晶随水的紊动带至河底或水流内部,水面的冰晶凝聚在一

起,组成松散易碎的团状块称为“冰淞”。

遇有降雪,浮在水面未融化的雪与河面的冰晶聚合凝结,组

成更大的团状、形成松软无定形的、状如浸湿了的棉花团,称为

“棉冰”。在降大雪的天气条件下,棉冰有时可布满整个河面。当

随水流进入水温较高的河段即很快消失,在冷空气和大风的作用

下,冰淞与棉冰也能停滞河岸加宽岸冰。冰花,冰淞、棉冰、冰

屑等水内冰的总称。

3.岸冰:沿河流一侧或两岸冻结的冰带。

岸冰分初生岸冰、固定岸冰、冲积岸冰、再生岸冰、残余岸

冰五种。

(1)初生岸冰:在无风寒冷的夜里,气温降至零度以下时,

在岸冰就地形成薄而透明的冰带。

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(2)固定岸冰:气温稳定下降后,初生岸冰逐渐发展成为牢

固的冰带。

(3)冲积岸冰:由河中流冰花或冰块冲积到岸边或岸冰边凝

聚冻结而成的冰带。

(4)再生岸冰:春季全部融冰后又遇寒潮,河流一岸或两岸

再次生成的岸冰。

(5)残余岸冰:在春季河心全部融冰后,残留的岸冰。

土壤的热容量比水体小,在低温作用下,河岸土壤较水体失

热快,同时沿河岸的水流因阻力较大,水流速度比主流要小,故

沿岸水体先行冻结成细小透明的冰晶,冰晶多为树枝或针叶状。

冰晶彼此冻结增大,形成薄而透明的冰层称为“初生岸冰”。视河

道断面形态,岸冰可在河岸一边或河岸两边生成。水体温度的增

高,可使初生岸冰融化消失,在大风冲击下或因水位涨落,也可

以使初生岸冰脱离河岸被水流带走。

如水体冷却速度较快,岸冰的宽度和厚度亦迅速增大,可形

成固定于河岸的岸冰。固定岸冰边缘一般呈曲线形。其增长速度

取决于水体冷却程度、水流速度、河槽断面形态以及水内冰花含

量的多少等。水体冷却快、水流速度小、河槽断面较宽、弯道较

多的河段在凸岸岸冰增长速度就快。当河中冰花较多时,流动的

冰花或凌块受水流或风力冲击,堆积在河岸冻结成一条冰带,这

类岸冰叫“冲积岸冰”。当水流速度超过每秒 2 米时,岸冰的增长

几乎停止。岸冰增长很快时,延伸岸冰束窄了水面,也能引起卡

冰阻水,使水位上涨。当上游来水较多,由于水位抬升,会使大

块岸冰脱离河岸顺流而下,若冰块较厚,也能阻挡上游来的凌块,

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促成封河。当春季融冰阶段,沿岸冰层大部融消,如遇寒流侵袭,

水体降温后,沿河岸可冻结成极薄的带状岸冰,称“再生岸冰”。

再生岸冰一般持续时间不长,气温回升或水温增高,以及河水上

涨都可使再生岸冰消失。

4.水内冰、河底冰

冬季气温下降至 0℃以下,河水大量失热,在紊动作用下,使水

流内部分水体温度降至 0℃以下,尽管水温只有零下千分之几度,

由于这种过冷却水极不稳定,一旦具备了流速减缓的条件,便迅速

凝成冰晶。也由于水流紊动,在水体中任何部位都能产生冰晶。附

着在河床上的冰晶叫“河底冰”,也叫“锚冰”。夹杂在水流中间

的叫“水内冰”,也叫“深冰”。河流冰情先由底冰开始,随着温度

的持续下降,底冰可布满整个河底,似一方方冰块,清彻透明。在含

沙量较多的河流,河底冰多为松散多孔的海绵状,色发暗褐。一般

先在石质河床上出现,沙质河床凝结河底冰较晚。水内冰生成主要

取决于水体内过冷却水的含量情况,与当时天气阴情无关。但以日

出前气温最低时,水内冰的凝结量最多,因增大了过冷却水的含量。

据观测,气温温差变化大的地区,水内冰凝结量也大。水内冰凝结

量的分布,由近河面逐渐向河底递减,而冰内含沙量的分布却相反。

水内冰有多种形态,有状如羽毛、树枝、鱼鳞片、米粒、雪花等。

结晶形状大小,决定于水体的温度、流速、水深、含沙量等。水内

冰一般为灰白色或暗白色。近河底发暗褐色,为不透明多孔的冰品

凝聚体,孔隙内夹带沙量较多。“水内冰”,“河底冰”,是河流封

冻的主要物质条件。

5.冰礁:固着在河床的、并露出水面的冰体。

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在河流的石质河床上或浅滩上形成的水内冰,经逐渐堆积,朝

向河面扩张,构成小岛的形式叫“冰礁”。也有时在秋、冬季流凌

时,冲来的小冰块、冰花和冰凇冻结一起,由河底向上发展,或发

生在水浅的沙洲处,由搁浅的冰花团冻结而成。冰礁受水流冲击,

多呈蘑菇状,在浅滩河段常成群出现称“冰礁群”。河中产生了冰

礁,将缩小过水断面,从而促使冰礁发展,冰礁连成一片, 顶部冻

结一起即构成“冰桥”,使上游段水位因之上涨。

6.流冰花:冰花流动的现象。

按其主要组成成分,可分为一般流冰花、流棉冰、流冰珠三

大类。

7.冰花:水内冰由河床上浮到水面时,呈各种形状,并常常

夹带着泥、沙和小卵石。浮起的水内冰是冰花的主要组成部分,

它常和冰淞、棉冰、冰屑、薄冰、冰珠夹杂在一起,总称为冰花。

8.流冰堆积:流冰(或冰花)时,冰块(或冰花团)堆积于

局部河段,使河道严重束窄的现象。

9.冰块:天气寒冷时,冰花团逐渐冻得密实坚硬,变为冰块。

10.冰桥:横跨河面的、带状的固定冰层。

11.流冰:冰块流动或同时也流冰花,但冰块占多数的现象。

流冰可分为春季流冰、秋季流冰两大类。

在河流封冻的过程中,浮于水面的冰淞、棉冰、岸冰脱离河

岸,或水内冰、河底冰上浮水面,随水顺流而下即为“流冰”。因

水流冷却程度不同,流冰情况也不同。流凌的多少,通常以“流

凌密度”表示(即凌块占水面宽度的百分数)表示。

12.流凌密度:河道流凌期间,在某一河道断面内,水面冰块

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密集的面积占水面面积的比率。流凌密度随着气温、水温的继续

降低而逐渐加大,首先在狭窄、弯曲河段冻结封河。

二、封冻期:有固定的横断面盖面冰层敞露少,即:自形成

稳定冰盖起至冰盖破裂,开始流冰止。

13.封冻:在冰情图的测绘河段内(不测冰情图的测站,以冰

情目测范围为准),出现整片而固定的盖面冰层时,或上下游已有

部分河段形成横跨断面的盖面冰层,而且中间的敞露水面面积已

小于河段总面积的 20%时,称为封冻。

封冻(封河)性质一般有以下两种:正常封冻(平封);冰坝

型封冻(立封)。

较大江河的封冻,大多因流凌块受阻逆流向上插封。在寒潮

入侵降温强度较大时,流冰时间很短,l~2 天就有可能插塞封河。

而在降温强度不大的年份,流冰时间长,且河段之间形成间歇性

封冻,待再次降温后,陆续形成全封。有的年份气温较高,也可

能不封河。封冻冰层表面平整如镜称为“平封”,有些河段先形成

横跨河面成带状的固定冰层称为“冰桥”。冰桥一般由两岸岸冰向

河心延伸连接而成。因断面形态不同,只在局部河段岸冰延伸相接,

也有些由于流凌的冰花和凌块集聚在河段岸冰之间相连而成。冰

桥是封河的前兆。立封是有些河段凌块受水流或风力作用,形成倾

斜状甚至重叠冻结的,冰面极不平整,犬牙交错或者有些在封冻时

形成流冰堆积或冰坝,其冰层表面可见到很多冰堆。封冻过程中,

往往在两岸岸冰之间,由流冰花堆积冻结在一起而形成带状的封

冻冰层,或在冰桥和流冰堆积的上游河段由流冰花插封的冰层,其

结构与强度往往与岸冰或岸冰延伸封冻的冰相差很大,称这种冰

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层叫“冰花路毡”。冰盖厚度的增长主要在冰下进行,在低温下,

有冰花的河段增长速度较快。冰上有积雪覆盖,冰厚增长较慢。

局部河段由于涨水, 导致冰盖破裂,重新冻结的,冰厚较大(有的

可大于 1m)。也有些冰盖出现裂缝,河水从缝中溢出冰面,甚至出现

层冰层水,其冰层厚度也较大。

14.清沟:封冻冰层中间未冻结的地方。

清沟分初生清沟和再生清沟。

封冻河段中未冻结的地方,因流凌插封时,流凌失去连续或下

游河段仍敞露自由水面或河道主流处因流速较大以及有较高水温

的水源补充,均可长期敞露自由水面,称为“清沟”。清沟大小相差

悬殊,凌块之间的清沟一般较小,河段主槽的清沟有的可长达数公

里至数十公里。另一类清沟是在盖面冰形成后,由于解冻情况不同,

有的先将一部分冰盖融化消失露出自由水面,例如冰盖中间融出

的冰窟隆,叫“再生清沟”,当遇到降温时又可重新冻结消失,若气

温回升再生清沟往往不断扩大增多,即是解冻的前兆。

15.冰塞:在稳定的封冻冰层下面,整个或局部的水道断面被

冰花堵塞,因而发生显著阻水作用的现象。

冰塞一般易在封河开始阶段形成,通常是在封冻河段的上端,

由于源源而来的大量流冰(包括冰块、冰花、碎冰等),在水流动力

作用下,一部分浮在水面上沿冰盖向上游平排,使冰盖向上游发展;

一部分则在封冰的前沿潜入水中, 与水流一起在冰盖下流动,当

遇到河道弯曲或水流速度减缓处,流冰就在冰盖下逐渐聚集,时间

越长,聚集越多,造成断面阻塞,影响水流畅泄,使其上游水位壅高,

阻塞严重时并可使下游水位下降,造成该封冻段上下游较大的水

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18

位差, 这种现象称为“冰塞”。

由于封河后水流断面湿周增大近一倍,水力半径则大为减小,

流速也大为减小,因此水位必然抬高。黄河下游一般封河水位比封

河前抬高 1~1.5m,如水位抬高在 1.5m 以下时多属于封河正常壅

水,一般不是冰塞。

说明:流冰期发生冰花阻塞现象不是冰塞,应按流冰堆积侧

记。

16.冰缝、冰脊:封冻冰层上的裂缝叫冰缝;因为气温的急剧

变化,在封冻冰层表面隆起的垄状冰带叫冰脊。

河道封冻后,如遇气温急剧变化,冰盖因热胀冷缩关系, 常会

发生隆起或龟裂,伴随这些现象,冰盖常发出较大的响声,冰缝尚

未裂断整个冰层的叫“干冰缝”。若整个冰层裂断,冰缝内可充满

河水,若河水涨落变化较大,也可使冰层出现冰缝。当河段出现冰

上冒水、冰上流水或冰上结冰等现象,可使冰缝全部或局部消失。

气温急剧变化,使封冻冰层表面隆起呈垄状的冰带叫“冰脊”。冰

脊的分布方向,多与流向一致或成不大的交角。冰脊是大河及水库

封冻冰面的重要冰情特征。

17.冰花路毡:在两岸岸冰中间由冰花堆积冻结在一起而形成

带状的封冻冰层。

18.冰缘:较长河段的未冻结地带与稳定封冻冰层的边界。

19.冰堆:因为冰块(或冰花团)的相互挤压,横竖交错冻结

在一起的、高出平整封冻冰面的冰体。

20.冰上复雪:封冻冰层表面覆盖的雪层。

21.冰层坍塌:封冻后,由于水位突然下降的影响,封冻冰层

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19

突然坍塌或折落于水中的现象。

22.悬冰、连底冻

在较小的河流上,封冻时水位较高,形成盖面冰后,水位持续

下降使整个冰盖架空于水面之上,冰盖重量全靠两岸支持似悬空

的拱桥叫“悬冰”。河流全断面冻实时称“连底冻”,它发生在较

浅的河段上,一般由于地面径流补给停止, 地下水补给量减少或

停止。当地下水补给较多时,常形成冰上冒水和冰上流水。

三、解冻(开河)期:自冰盖破裂开始流冰起至河冰全部消

融止。

23.冰变色:在解冻前,由于冰层及冰上积雪融化,封冻冰层

表面的颜色发生变化的现象。

24.冰色变青:日平均气温在摄氏零度以下,且其累计值随时

间增大,冰盖的冰质变硬,呈青色的现象。俗称“老冰”。

25.冰色变白:

在冬春多大风尘土飞扬,冰面覆盖了一层极薄的沙尘,当太阳

辐射强度增大,冰层吸热增多,使冰面开始融化时间提前。冰层的

大量融化是在气温上升达零度以上,冰层内部温度升高,导致冰

盖表层沿冰的结晶面逐渐解体分离成规则的六面柱状体。在冰面

进一步融消的情况下,由柱状变为破碎的冰花结晶体。这时冰面

已极不平整,太阳光线漫反射,使冰面呈现白色。冰色变白的同

时,融冰水量除一部分沿着冰层解体孔隙下渗,大量的水沿冰面

由高处向低洼处流去,可见到冰面积水、冰上流水等现象。

26.冰面冒水:从封冻冰层中的缝隙或清沟的尾端向上冒水的

现象。

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20

27.冰上有水:冰面上存在湿雪或水洼的现象。

28.冰上流水:冰面上发生流水的现象。

29.冰上结冰:在冰上的水洼表面、冰上流水的表面及冰上覆

雪融化的地方,遇到寒冷后,又重新生成一层透明或不透明的冰,

此现象称为冰上结冰。

30.岸边融冰:封冻冰层自岸边融化,并出现蔽露水面的现象。

31.冰层浮起:原覆盖在水面上的封冻冰层整片浮于水面的现

象。

32.残冰堆积:春季融冰期,堆积在河岸或浅滩上的冰块。

33.解冻(开河):在冰情图的观测河段内,已没有固定的盖

面冰层时,或河心融冰的面积已大于河段总面积的 20%时,称为解

冻(开河)。

解冻性质一般有以下三种形式:文开、武开、半文半武开河。

(1)文开:这种开河,主要是靠热的作用。当气温升高到 0℃

以上时,在太阳辐射的作用下,冰层融消,河心的冰层也不断融

化贯通,有时可因只有轻微的流冰,而导致开河。其特点是解冻

开河涨水较少,水势平稳,不易产生严重卡冰现象,冰层多就地

融消。

(2)武开:是以热力因素开始, 但以水力作用为主的一种解

冻开河方式。开河时冰层尚未充分解体,上游来水猛增,冰层被迫

挤裂,强行解冻,水位上涨过猛的原因,主要是由于气温突然回升,

上游河段先解冻,消冰水、河槽蓄水水量逐段释放增多,形成明显

的凌峰向下推进。另外有的因上游自然来水增多,或因有工程控制,

人为的加大泄量,都可以造成武开河。武开河时流冰一般块大质硬,

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容易卡冰塞河,涨水迅猛,以致造成凌汛灾害。武开河多见于下游

纬度高的大河上,或纬度较高的某一河段上。

(3)半文半武性质的开河:有些河流的开河,往往是在封冻

冰层大量融化,结构解体过程中,突遇河水上涨过猛,使冰层碎裂,

形成流水,导致开河。此种开河属半文开半武开性质。

34.脱边(脱岸)

在冰面融化中,土壤增热较冰层快,使接岸冰层先融消解体,

因河水上涨沿岸露出自由水面称脱岸。

35.冰色发黄、冰裂、冰滑动

封冻冰层整片的或分裂成大冰排,顺流向下滑动,随后又停

滞不动的现象,称冰滑动。

上游解冻后,流速增大,水流挟沙能力随之增大,使水色浑

浊,沿冰盖解体孔隙充满浑水,冰色即发黄,有些地段冰色发褐

色。水位稍一上涨,冰盖即发生断裂,融冰也加速进行。受水流

或大风的作用,整个河段的冰层向下移动,称“冰滑动”,预示着

即将解冻开河。

36.冰坝:冰块流至河道束窄处或浅滩处,堆积起来,横跨断

面,显著地抬高上游水位的现象。

冰坝的形成主要是在开河时,上游大量的冰块在河道束窄处

或浅滩处受阻堆积起来,横跨过水断面,甚至严重堵塞过水断面,

显著壅高水位。

冰塞和冰坝的主要区别为:

(1)冰塞多产生于封河初期,存在的时间可达数月之久。冰

坝产生于解冻开河期,存在的时间较短,一般 l~4 天, 长者也多在

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十天之内。

(2)冰塞由冰花、冰屑和碎冰等组成,冰坝则由较大的冰块

堆挤形成。

(3)冰塞壅高水位的时段远较冰坝为长,而冰坝壅高水位的

涨率却远较冰塞为快,黄河下游冰坝壅高水位的幅度常较冰塞为

大。

由于影响冰塞和冰坝的河道形态条件有相类似处,所以在封

河期出现严重冰塞的地方也往往是开河期容易产生冰坝的地方,

在冰凌观测中应注意。

第二节 水位观测

一、水位观测目的、要求及注意事项

水位是指水面在该河道断面处的水尺读数加水尺基点高程所

得的标高,一般记至两位小数。

1.目的

(1)水位是水利建设、防汛、防凌、抗旱斗争的重要水文依

据之一,又是堤防、水库、涵闸、灌溉、排涝等工程设计的主要指

标,也是开展河道水文预报的重要依据。

(2)在国民经济建设中,如河道整治、航运、木材浮运、城

市用水、桥梁、筑港、给水、排水等,都需要了解水位情况,它是

规划设计这些工程的重要依据之一。

2.要求

(1)观测人员必须在规定的观测时间前携带观测器具、记载

薄、铅笔等到达水尺处,对观测设备进行检查,发现问题及时处理;

(2)读数时应使视线尽量接近水面,并靠近水尺,如遇风大浪

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急,应对波峰和波谷各读数 2~3 次,取其平均值;

(3)起涨阶段的水位及出现时间;

(4)涨水过程中均匀分布的水位及相应的时间;

(5)洪峰水位及出现时间;

(6)落水过程中均匀分布的水位及相应的时间;

(7)落平阶段的水位及相应的时间;

3.注意事项

(1)在封冻期观测时,需将水尺周围的冰层打开,捞出碎冰,

读记自由水面的读数,如自由水面低于冰层底面时,应在记载簿中

注明;

(2)若水尺处冻实,应从河心流水处另打冰孔,找出流水位置,

增设水尺进行观测,若打开冰孔后,水从孔中冒出向冰上四面溢流,

应待水面回落或平稳后进行观测;

(3)从冰面打孔进行观测或打孔增设水尺进行观测,如遇局

部发生冰上流水且时间较长,应避开流水地点,另设新水尺进行观

测,若全断面冰上流水,仍应将对冰孔打开观测水位;

二、水位观测时间及次数

(1)水位变化平稳或在封冻期间没有冰塞发生时,每日可在

八时观测一次;

(2)水位变化缓慢时,每日八时、二十时观则两次;

(3)水位变化较大或出现缓慢的峰、谷时,每日二时、八时、

十四时、二十时观测四次。如每天的水位变幅在 0.1~0.4 m 时可

日测四次;每日水位变幅在 0.4m 以上,但每小时变幅不超过 0.05m

时,可日测六次,如水位变幅超过 0.05m/ h 时应逐时观测;

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(4)结冰、流冰和发生冰凌堆积或冰塞的时期应适当增加测

次,测出完整的水位变化过程;

(5)在特殊情况下,如发生严重冰塞、冰桥、冰坝的河段,汛

情紧张时,应按上级下达的要求进行观测。并固定专人守候水尺,

务必保证所测资料准确完整;

第三节 冰凌观测要求

一、凌情目测

1.具体要求

(1)目测时选择有足够长度的河段,长度一般应在 1000m 以

上,使观测的冰情能有代表性。

(2)观测方便:可以清楚的看到全河段的冰情全貌,如一处

不能满足要求,可选 2~3 处。

(3)应满足准确观测疏密度的需要。

2.目测冰情的项目:

(1)冰凇或微冰、岸冰、稀疏流冰花、流冰花、稀疏流冰、

流冰、封冻、冰上流水、冰滑动、冰塞或冰坝、岸边融冰(稀疏

流冰花:疏密度≤0.3;流冰花:中度流冰花或全部流冰花,疏密

度≥0.4;稀疏流冰:疏密度≤0.3;流冰:中度流冰或全面流冰,

疏密度≥0.4)

(2)疏密度(淌凌密度):指河段观测范围内流冰或流冰花

的面积与相同范围内水流总面积的比值;也可用凌块占水面宽短

的百分数表示。

(3)各项定义详见本章第一节。

3.目测程序

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(1)先登上冰情观测控制点,综览全河冰情概况,瞭望有无个

别河段发生特殊的冰情现象(如冰坝、冰堆、清沟等)。

(2)去岸边了解、测量岸冰的宽度,了解有无水内冰,观测

冰松、棉冰、流冰花等现象。

(3)如有特殊冰情发生时,要去实地作重点了解,随时将所观

测了解到的情况,记入记载簿内。

(4)对复杂的冰情现象,不便用文字说明时,可应用规定的

冰情符号,绘制草图表示,附入记载簿内,同时要向上一级防汛部

门报告。

二、固定点冰厚测量

冰厚的测量工作一般从河段封冻后冰上能安全行走时开始,

至解冻时终至。

测量时间、次数:一般情况下每 5 日测量一次,即每月 1、6、

11、16、21、26 日进行观测。观测次数在封冻初期及解冻前,冰厚

变化较显著时,每日观测一次。固定点的冰厚测量一般结合当日 8

时水位观测同时进行。如遇断面封冻很不稳定时,可按上述时间改

测岸冰厚。

固定冰厚测量的地点应能代表河段的一般情况,且离开清沟、

岸边、浅滩和距离冰上道路有足够的距离,并尽可能避开特殊冰

情的地点,如冰堆、冰塞、冰坝、冰上冒水、冰上积水等地点,应

尽可能选在基本水尺断面上。如水尺断面上无代表性,或有特殊困

难则应在原断面附近另选断面并测量标定其位置。冰厚测量在同

一断面上分两处进行。一处在河心,另一处离水边 5~10m。刚封

冻时,河心冰厚的测量应在位于边长为 5~10m 的等边三角形顶点

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三个孔中进行,并使其中一个孔固定在断面上,每次测量后,皆计

算三孔的冰厚平均值,与中间(即断面上的冰孔)冰厚相比,相差不

超过 l0~15%,或不超过 2~3cm 时,即可只测中间冰孔。若观测数

天后,两者相差仍大于上述规定值,则三孔应一直同时观测下去,

直到解冻。

冰厚测量,原则上要固定冰孔,若冰孔长期与空气接触而使冰

厚发生畸形,失去代表性,就需更换。

冰厚测量操作程序一般是:如有积雪时,先量取冰上积雪深度,

然后开凿冰孔。量取冰花厚、水浸冰厚与冰厚,将测量结果记入记

载表内,并计算河心三孔的冰厚平均值。

冰上雪深测量用普通直尺,地点在距冰孔 1.5m 至 2.5m 处,测

量未受扰动的雪深 3~4 点,取算术平均值。如雪深等于或小于

0.5cm 时,则记”0”。

用普通量冰尺测量冰厚时,要读取冰厚和水面即水浸冰厚的

读数。量测时,冰厚、水浸冰厚都要左、右读数二个,记入记载表

内。如冰悬在水面以上,冰厚测量与上述一样,但水浸冰厚填负数,

即冰孔中水面与冰底的距离。如冰中有薄的水层,此水层的厚度小

于其上下两层冰填负数,即冰孔中水面与冰底的距离。如冰中有

薄的水层,此水层的厚度小于其上下两层冰厚之和的 1/l0 时,则

将水层厚一并计入总冰厚内;如水层厚度大于其上下两冰层和的

1/10,则须分别测量上层冰厚、水层厚及下层冰厚;如有冰上冒水

或上游流下的水在冰上又冻结成冰的,使冰厚加大或发生连底冻

等情况,均作为特殊现象在备注栏内注明。冰下有冰花时,应先量

冰花厚,然后再量冰厚。

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测量冰下冰花厚可用量冰花尺,测量时将量冰花尺放入冰孔,

将其横钩或叉脚穿过冰花层,再细心将尺左右转动,同时慢慢向上

提,如再转动感到费力,且有时能听到接触冰花的“沙沙”声,此时

扶正量冰尺读取水面截在直尺上的读数,减去水浸冰厚即为“冰花

厚”。如此测两次取其平均值,记至 0.01m,同时记录冰花现象。如

果冰花很少,转动量冰花尺非常容易,则在记载表中“冰花现象”

栏内记作“稀少”;如看得见冰花流动,则记作“流动”;没有冰花

时记作“无”;冰花密集时记作“密集”。

三、冰量、冰(冰花或冰花团)速的计算

1.冰量计算:

责任段内的冰量一般每 5 天计算一次,特殊情况除外,在计

算冰量时,若河道(封冻或水面)宽度变化较大。河道较弯曲,

可以把河道划分为几段,计算出每段冰量,然后再计算其总冰量,

冰厚不同时,可取几点算其平均值使用。

(1)河道全封时:

W=BLd̅

式中 W—冰量(m

3)

B—冰面宽度(m)

L—河道长度(m)

d̅—平均冰厚(m)

(2)河道未全封时

A、把河面划分为 n 段,量出各段冰封宽度 BSgi,计算其平均值

B̅sg=

1

?

∑ ?

?

?=1 Sgi

则 W=B̅sgLd̅

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也可以用下式计算:

W=∑

?

?=1 (BSgiLidi)

式中:n 为划分的段数

i 为 n 中的第 i 段

Li为第 i 段内河道长度

di为第 i 段内平均冰厚

B、把河面划分成 n 段,用下式计算冰封宽度 BSgi

BSgi=B-BGS

式中:BSgi—冰封宽度

B—河面宽度

BGS—未封河面宽度(清沟宽度)

W=∑

?

?=1 (BSgiLidi)

(3)流冰时:W=BωLd

式中:W—冰量

B—河面宽度

ω—流冰疏密度

L—河段长度

d—平均冰厚

此种情况,在计算时可以把河道分段,但要注意:冰是流动的,

也可用下式计算:

W=VtBωd

式中 W—在 t 时间内的冰量

V—冰速(m/s)

t—时间(s)

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B、ω、d 同前

(4)冰坝冰量计算

按照前述冰量计算方法,在冰坝发展变化阶段每日或每两日

估算一次冰坝冰量。冰量计算可依据上游来冰量加冰坝坝身冰量

再减去下游排走的冰量而求得。如冰坝封冻已较稳定时可每 5 日

计算一次冰量。遇开河前或冰坝有活动象征时应及时掌握冰量变

化并上报。

2.冰速计算

冰块或冰花团流速(简称冰速)的测量方法与水面浮标法测

流基本类似。即以冰块或冰花团作为浮标,每次测若干点,断面

上有效测点数视河面宽而定,河面宽小于 50m,有效测点最少应 5

点;河面宽在 50~100m,有效测点应 5~6 点;河面宽 100~300m,

取 6~8 点;河面宽大于 300m,取 8~10 点。各测点应在流冰(冰

花)范围内分布均匀。在测冰速时,一般用经纬仪以极坐标法施

测。将仪器置于断面上的高程基点,先对准上游某一点,读记垂

直角α1、水平角β1,当有明显特征的冰块(或冰花团)通过十字

丝时,即启动秒表,并转动仪器照准冰块(或冰花团)随之移动。

当冰流至中断面时,读记垂直角;流至断面以下一定距离时,固

定仪器,同时停止秒表,读记垂直角α2,水平角β2。用下式计算

冰块(或冰花团)的漂流距离 L:

L=Z(ctgα1sinβ1+ ctgα2sinβ2)

式中:Z 为仪器横轴中心至水面之高程。

冰速等于 L 除以历时。

第四节 冰情普查

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一、冰情普查的目的

通过普查明了情况,发现封冻河段卡塞重点,以便根据气象和

冰水条件分析研究凌情严重程度及其发展变化趋势提供可靠的依

据,研究采取有效防凌措施战胜凌汛。

二、封冻横断面的布设

布设调查封冻横断面首先须按设河道滩地断面桩,自责任段

上界分界桩起至下界分界桩止,沿河岸滩唇或险工(险工长度也计

入纵断长度之内)施测纵距,每隔 500m 安设一个断面桩,编上桩号,

同时在桩里侧(靠堤侧)10m 左右处再打一个副桩,以便安设对岸滩

地桩时作瞄定方向之用。注意正副桩位置应在与河道中泓溜线的

垂直线上。如遇弯道或历年卡凌重点河段,断面桩可适当加密。安

设对岸断面桩时,其位置应在本岸正、副桩的所标定的断面线上。

安设时可在正、副桩后各竖一花杆,沿花杆及正副桩方向瞄准对岸

并在对岸沿瞄准线在滩唇上打桩编号,对岸桩安设完后应及时测

量各桩间的间距并作记录,以便与本岸间距对照,由于河道弯曲

两岸纵距可能不相等,故计算冰量时应取两岸间距的平均值。河道

断面桩安设完后还应统一测定各桩的高程,以便断面测量时引用,

同时将桩的位置绘于五万分之一河道平面图上,并复制报省、市局

各一份备查。

三、封冻横断面的测量

1.观测组织

各单位应根据所辖普查责任段的长短组织配备专业观测组,

凡有测量封冻断面任务的责任段,一般可按 10km 左右或每管理段

设一观测组。测量封冻断面机遇少的责任段,一般组织一个观测组。

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观测组每组一般为六人,配备必需的测量器具和安全设备,每组通

常配测绳(或皮尺)一根、冰厚尺一把、冰花尺一把、测深锤(也有

的用摸水绳绞车)一套、洋镐一把、冰穿一根、水准仪一架(带水

准尺)及记录表格、文具等。冰上作业常用的安全设备有安全绳、

安全杆、软爬梯、救生衣、胶手套、胶鞋、备防棉裤、油布垫肩

及暖壶等。

2.观测内容

主要包括:水位、冰孔位置、水深、冰厚、水浸冰厚、冰花

厚、冰上雪深、冰上水深等,同时记载冰貌、封冻冰面特征及冰花

现象。并根据所测各项内容计算出平均冰厚、平均冰花厚、河道

断面积、过水断面积、冰盖断面积、冰花断面积,进而计算出冰量、

冰花量及河段总冰量。为了保证观测资料的连续性及可比性,每个

断面两端, 须安设固定的断面标志,每个冰孔的位置也必须做有

标记, 以便下次能按原来的断面和冰孔施测。

3.断面间距

根据经验,第一次普查,在河道弯曲处或冰面高低不平的河段

断面间距以 1km 为宜。其它封冻河段可取 2km 或稍大。通过第一

次普查, 如发现冰絮、冰花较多或卡塞较严重的河段,在下次普查

时应将断面适当加密,直至摸清封冻情况为止。一般对河道弯曲、

易卡塞、插封较严重的河段间距应较密,其他可较疏。

4.冰孔间距

据经验:冰孔间距小者可取 20~30m,遇有封冻冰厚或冰花厚

变化大时应再加密。对冰孔间大者可取 30~50m,但最大不宜超过

75m,以免失去代表性。在测量时,应掌握:主溜区、冰面起伏不平、

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封冻河面宽度小的断面间距应小些,其余可大些;各处冰孔间距的

疏密,主要应以能够反映断面冰厚变化和冰下冰花厚的变化,并

具有代表性为原则。

5.测量方法

测量步骤:量冰孔间距,凿冰孔,测量冰厚、冰花厚及水深

(1)冰孔间距测量

测量前在两岸断面桩后各竖一花杆,采用测量瞄距的方法,自

本岸至对岸按预定冰孔间距逐孔随作记号,注意使各冰孔位置均

在断面线上。为便于下次测量, 也可标在冰孔上游面 50cm 处。

(2)凿冰孔

用冰穿(冰钻)开凿冰孔直径应不小于 20cm,冰孔凿完后捞去

冰屑,并将冰孔四周碎冰扫净,以便进行测量。

(3)冰厚测量、水浸冰厚测量

将冰厚尺插入冰孔,使冰厚尺的钩(横钩或斜钩)紧贴冰盖

地面,轻微转动,从自由水面读出“水浸冰厚”,再从冰面读出 “冰

厚”。测量时,每孔均在顺断面方向和垂直断面方向各测一次,所

得结果分别记入表内。

(4)冰花厚测量

冰花厚是指从冰盖底面以下至冰花底面的距离。

测量时,将冰花尺从冰孔中插入水中至冰花底面以下,使活

动拐尺张开后,徐徐上提,当手感觉到拐尺已与冰花接触时,即略

微提紧并从尺把与冰面齐平处读数,再从读数中减去冰厚即为冰

花厚度。由于冰花尺有好几种,若用单向活动拐尺时,应顺断面方

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向和垂直断面方向各测一次并分别入表内。

(5)水深测量

水深指冰孔内自由水面至河底的深度。在浅水区一般用测深

杆量取,深水区用测深锤或摸水绳绞车量测。使用测深杆时应注

意使测杆与水面垂直。

(6)水位测量

采用水准仪引测。

6.《封冻横断面测量记载表》的填制

封冻断面与测量记载表的填制(见附表),其中表头部分的“起

测岸别()”、终测岸别()”是指面向下游按左、右岸分别填入括

号内。表头其他各项均应按其涵义逐项填写,不要缺项。

(1)第 1、2、3 栏及 18、19、20 栏为用于测量封冻断面以

外自冰边至断面桩间的地面高程,应自地面桩开始根据地形变化

情况逐点量出距离,并测算出高程,依次填入表中,选点除应符

合普通水准测量要求外,所测点应能反映断面形态及表面起伏变

化。

(2)第 4 栏:冰孔号数为在同一断面上所开凿的冰孔,自冰

(水)边起依次排列至对岸。

(3)第 5 栏:断面桩起点距即冰孔距断面桩之间的距离,单

位为 m,记至小数点后一位。

(4)第 6、7 栏:冰上雪深及冰上水深,在冰孔周围有此种

现象时,测量填列,记至厘米。如雪深等于或小于 0.5 厘米时则

记作(0)。

(5)第 8 栏:封冻冰面特征,即冰孔周围的冰面特征,亦即

第38页

34

封冰形式,分“立封”和“平封”两种填写。

(6)第 9、10 栏:第 9 栏冰厚测深应每孔测量二次分别填入

表中上下二格,记至厘米。如冰厚等于或小于 0.5 厘米时则记作

(0)。第 10 栏为填第 9 栏二数之平均值。

(7)第 11、12 栏:第 11 栏水浸冰厚测深应每孔测量二次,

分别填入表中上下二格,记至厘米。如水浸冰厚等于或小于 0.5

厘米时则记作(0)。若冰孔中冰悬水面以上,水浸冰厚则为水面

与冰底面之间的距离,填写时应在数字前面加一带括号的负号,

例如(-)35cm。第 12 栏为第 11 栏二数的平均值。

(8)第 13、14 栏:第 13 栏冰花厚测深应每孔测量二次,分

别填入表中上下二格,记至分米。第 14 栏为第 13 栏二数的平均

值。

(9)第 15 栏:冰花现象是指在测量冰花厚时,从测尺活动

中所感受到的冰花阻力大小,籍以判断冰花的疏密程度,在表中

填“疏”或“密”,若无冰花则记“无”,若冰花流动则记“流动”。

(10)第 16 栏:水深应连测二次,填其平均值,单位以米记,

记至 0.05m。

(11)第 17 栏:备注中可填在测量中发生的变更、动态或出

现的现象,如更换冰孔、冰上冒水、冰层浮起、冰面变色、冰中

带有水层、岸边融冰、河心融冰、冰滑动、冰裂缝、连底冻或所

出现的其他冰情现象等。

(12)表底“断面统计”八项内容的填写方法:

•平均冰厚:指断面冰盖的平均冰厚,一般在各冰孔间距基本

相等时,可取第 10 栏各冰孔所得冰厚的算术平均值。若冰孔间距

第39页

35

和各孔冰厚相差较大时,应取加权平均值,记至厘米。

•最大冰厚:应从第 9 栏中择其最大值填入。

•平均冰花厚:指整个断面的平均冰花厚,应为封冻断面的冰

花面积除以封冻宽度而得,记至分米。

•最大冰花厚:从第 13 栏数字中择其最大值填入,记至分米。

•河道断面面积:指自由水面线与河底轮廓线之间所包围的面

积,可用断面法计算,记至平方米。

•过水断面面积:指用河道断面面积减去水浸冰面积和冰花面

积以后的纯过水面积。或将各冰孔间过水面积分别计算而后总和

亦可。

•平均水深:是指过水断面的平均水深(即有效平均水深),

应为过水断面面积除以冰盖下的水面宽。当断面上有鸡心滩,且

高于自由水面时,应扣除无水滩面段的宽度。平均水深以米为单

位,取二位小数。

•最大水深:是指过水断面的最大水深。它应是水深(第 16

栏)减去水浸冰厚(第 12 栏)和冰花厚(第 14 栏)以后的最大

值,单位为米,记至小数点后二位。

7.封冻横断面的测量时间

在河道封冻后,为了能够及时了解河道封冻情况,当河道封冻

冰厚达 10cm 以上,且气温条件能保证冰上安全作业时,即可进行封

冻横断面的测量,一般要求 5~10 天轮测一 次,测完后应迅速整理

上报,如遇河道封冻段很长并向严重发展时,根据上级要求进行测

量。

8.测量要求:

第40页

36

(1)测量封冻横断面的全部工作应于 1-2 天内完成;

(2)测量应由下游断面开始,逐次向上进行;

(3)冰孔开凿后,应立即测量,不可拖到次日;

(4)若原定断面或冰孔失去代表性,应增加辅助断面或测点;

(5)在测冰厚的同时,应测定冰下冰花的边界线。

第五节 凌汛观测安全注意事项

1.水位观测:通向水尺的道路和水尺附近,应及时清好道路,

采取防滑措施,防止失足溺水。

2.封河初期:应佩带安全工具,摸清冰层承载能力后,再进

行冰上观测,应注意以下几点:

(1)进行查探时不得少于 2 人,观测过程中必须设立负责监

视冰凌迹象及变化的岗哨,做好随时退回岸上的一切准备工作。

(2)参加查探的人员必须穿救生衣,并将袖口、裤管、腰身

扎紧,人与人之间保持一定距离(2~3 米),并用绳索连起来,同

时还要避免重量集中。在冰面行走时,应一前一后,顺着断面方

向边走边探,直至安全到达彼岸。

(3)查探前导人员可拖着一块木板或梯子前进,作业时踏在

木板或梯子上,用镐、斧子等工具沿着前进方向检查冰层强度及

进行作业。

(4)后面跟随的上冰人员,应手扶梯子、测杆或木板等,以

防万一出现危险时能及时进行援救。

3.所有观测人员上冰前要认真检查所有安全工具保证安全。

上冰时,一定要佩带好安全防护用具(如安全杆、冰鞋、棉手套、

救生衣、安全绳等),克服麻痹思想。

第41页

37

4.上冰人员要听从安全员的指挥,不得擅自活动。要尽快学

会冰情观测和随时选改行动路线的知识与技能。

5.当冰面发生较大裂痕或冰层有滑动迹象时,禁止在冰上进

行工作。

6.进行冰凌普查时,必须严格遵守操作规程,加强纪律性,

杜绝各行其是,必须分工明确,互相配合,统一指挥,严格纪律,

有组织地进行工作。安全员必须严格挑选,真正担负起本组安全

工作。

7.上冰作业人员要进行体检,不合格的不许上冰。观测中如

遇有清沟时,注意不得接近清沟边缘,一般应在距清沟边缘 5 米

之外工作。

第42页

3封 冻 断 面 测年 填报单位名称: 施测水位: 地 址: 桩顶高程: 地面高程 批准日期及文号“ 起测岸别( )主管机关名称:黄河水利委员会山东河务局 点

断面

桩起

点距

(m)

地面

高程

(m)

断面

桩起

点距

(m)

冰上

雪深

(cm)

冰上

水深

(cm)

封冻

冰面

特征

冰厚(cm测

1 2 3 4 5 6 7 8 9 断

平均冰厚:

cm

平均冰花厚: cm 最大冰厚:

cm

最大冰花厚: cm 实际报送日期 年 月 日 单位负责人(签章)

第43页

8

测 量 记 载 表

月 日

管理机关:

批准机关:

报送日期:

断面地点 桩号 终测岸别( )

m)

水浸

冰厚

(cm)

冰花厚

(cm)

水深

(m)

地面

桩起

点距

(m)

断面

高程

(m)

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

河道断面面积 m

2 平均水深 m

过水断面面积: m

2 最大水深 m

业务负责人(签章) 记载者(签章)

第44页

39

第三章 防凌措施

防凌措施是防止或减轻凌汛洪水灾害损失的各种手段和对策。

防凌措施包括防凌工程措施和防凌非工程措施。防凌工程措施主

要有堤防、水库、分洪工程和破冰等。防凌非工程措施有建立各

级防凌指挥机构和组织、进行冰凌观测和预报等。

黄河下游防凌措施经过多年凌汛的实践、认识、再实践、再

认识的反复实验研究,不断改进发展,找出了一条以蓄分水为主,

破冰为辅的防止冰凌洪水危害的有效措施。50 年代认为凌汛的发

生是由于河道冰凌的存在,没有冰凌就没有凌汛,冰是产生凌汛

的主导因素。因此主要采取的防凌措施是,在封河后采取打冰、

撒土、破冰等办法,使冰凌在开河时易融解、破碎;开河前对存

在冰堆、河道弯窄、冰厚等重点卡冰河段采取破冰船、炸药爆破

等破冰措施;开河后对大块冰块和已经形成的冰坝(冰塞)采取

用炮轰、飞机炸等措施。以上这些方法虽然起到了一定作用,但

比较被动。60 年代以后,结合多年的防凌实践,经过深入的分析

研究,认识到形成凌汛危害的主要原因,一是冰凌的存在,二是

有水流的作用,如果没有水流的动力作用,冰凌静止不动,则不

能形成冰凌危害,所以水流应是形成冰凌危害的关键。此后黄河

下游防凌措施,便由破冰为主,发展为以蓄水、分水、分洪来调

节河道水量为主破冰为辅的阶段。当前黄河下游防凌措施主要有:

一、防凌工程措施

主要利用堤防、水库、分洪工程控制凌汛期河道流量,以防

止形成冰塞、冰坝,是防凌的一项有效措施。

(一)利用水库调节河道水量

第45页

40

黄河下游临近封河期由于受内蒙河段封河的影响,河道出现

一个小流量过程。在下游稳定封河后,上游来水又逐渐增大,特

别是开河期来水较多,这些情况对凌汛都不利。为改变上游来水

状况,减轻凌汛的威胁,可以利用水库进行河道流量调节。

1960 年三门峡水库建成,为黄河下游防凌调节河道水量创造

了有利条件,效果显著。水库的运用方式分四个阶段:封冻前的

流量调节,在凌汛前利用三门峡水库预蓄一定水量,以便在封河

前给下游补水,调平内蒙封河引起的下游小流量过程,可以避免

下游小流量封河引起的冰盖低泄流不畅的影响,还可推迟封河日

期,一般将下游河道流量调到 500 m3

/s 左右;在封河发展阶段,

要保持稳定的下泄流量,基本维持封河时的流量,促使封冰稳定;

封冻期控制水流均匀下泄,避免忽大忽小,并采用由大到小均匀

下泄,减少河槽蓄水量;临近开河期,冰凌开始融化,冰质变弱,

控制下泄流量小于下游河道冰盖下最小过流能力,尽量减少河道

壅蓄水量,降低河道水流动力作用,以稳定冰盖层推迟开河,使

冰盖层吸热融消解体,争取形成以热力为主的平稳开河;在河道

发生冰凌卡塞堆积产生冰塞、冰坝,壅高水位,危及堤防安全时,

要大幅度减少下泄流量,必要时关闸断流,迅速降低水势,抑制

水势上涨,避免产生灾害。

小浪底水库于 1999 年 10 月 25 日下闸蓄水,2000 年 6 月 26

日主坝封顶(坝顶高程 281m),水库主体工程 2001 年 12 月全部完

工,所有泄水建筑物达到设计运用条件;2002 年 12 月进行了工程

竣工初步验收。小浪底水库的建成运用,利用三门峡水库和小浪

底水库联合调度运用,大大缓解了黄河下游的凌汛威胁。三门峡

第46页

41

水库防凌限制水位 326 m,最大需水量 18 亿 m

3

,库容有限,满足不

了防凌的需要。小浪底水库建成后,防凌限制水位 266 m,承担

20 亿 m

3防凌库容,与三门峡水库联合运用可以减轻下游凌汛威胁。

两库凌汛期联合运用的方式是,每年凌汛期小浪底水库首先控制

运用,12 月底预留防凌库容 20 亿 m

3,当小浪底水库蓄满后,三门

峡水库开始控泄。然后配合下游展宽工程和涵闸分水措施,下游

凌汛问题基本得到解决。

(二)利用涵闸及蓄滞洪区工程分水分凌

分水分凌是将受冰凌阻塞而壅蓄在河道中的部分水量,通过

沿河引水涵闸或分水工程设施,有计划地分泄出去,避免冰水泛

滥成灾。

1.预防性分水。

河道封冻后,水流的沿程阻力增大,水位抬高,整个河段的

河槽水量随之增加。在解冻开河时,河槽蓄水量自上而下地急剧

释放,会同上游来水形成较大的凌峰流量,向下游传播,可能产

生冰凌堆积,堵塞河道,形成危害。为此,可在凌汛期或临近开

河时,根据河道蓄水量的分布情况,利用黄河两岸引黄涵闸进行

分水,借以削减开河期的凌峰流量,为平稳解冻开河创造有利条

件。利用涵闸分水,宜选择有退水出路和分水能力较大的涵闸。

分水前作好涵闸的准备工作,尽可能与灌溉用水相结合。如山东

河段在 1974 年凌汛期利用引黄涵闸分水,减少河道壅水量,为该

年黄河下游平稳解冻开河起到了重大作用

2.应急性分水

凌汛期通常在多弯、狭窄的河段卡冰形成冰坝,一旦形成冰

第47页

42

坝堵塞水流,上游冰水不断流来,水位猛涨,如不采取紧急措施,

将会威胁堤防安全。因此在这类河段的一侧,可选择适当位置预

先修建分洪工程,在出现冰坝时,采取紧急措施,分泄河道壅水

入分洪区,以减少河段水量,抑制水位上涨,解决凌汛威胁。我

省用于防凌的分滞工程有垦利南展宽区、齐河北展宽区和东

平湖水库,当凌汛期发生插凌堵塞河道,水位壅高,威胁堤

防安全时,可运用分滞凌洪区有控制地分泄凌洪,减轻冰凌对

大堤的威胁。

3.加强水库及下游引黄供水的联合调度运用。

在冬季小流量时段,除利用小浪底水库进行补水调平外,同

时各引黄涵闸也要控制引水,防止小流量封河;在小流量过后,

上中游来水增多时,小浪底水库控制下泄,沿黄涵闸也可适时开

闸放水,减少河道流量,削减水势,力求平稳开河。

二、防凌非工程措施

(一)建立指挥机构及人防组织

黄河下游进入凌汛期后,按防大汛的要求建立黄河防总及省

市县黄河防凌指挥机构,负责了解和掌握黄河水文、气象、冰情、

工情的变化情况,发布冰情预报,制定防凌方案,进行实时防凌

调度、指挥防凌斗争。

每年进入凌汛期后,由基层部门负责组织有技术,有知识的

抢险队、爆破队、爆土队和基干班等专业和群众防凌队伍,加强

技术培训,备足防凌工具、料物及照明设备。在凌水漫滩偎堤时,

及时调集队伍上堤巡查防守,发现险情,及时抢护。

(二)建立冰凌预报系统

第48页

43

凌汛期黄委会水文局及山东河务局根据凌情预报方案及当时

的气象、流量、河道情况作出冰情预报,为各级防凌指挥机构指

挥防凌斗争提供重要依据。但气象变化复杂,目前中长期气温预

报精度不高,影响冰情预报的精度,需要加强研究和提高。

利用卫星遥感或航空遥感技术遥测冰情资料,准确的绘制冰

情图,测出江河的冰厚和冰下主槽的精确位置,为预筹防凌措施

提供资料。

(三)做好防凌准备,加强冰凌观测。

防凌必须从防严重、复杂凌情出发,制订防凌方案,做好各

项防凌准备工作;加强对河道内浮桥的管理,清除河道内的行凌

障碍;建立健全凌情观测制度,随时掌握河道冰凌的发展变化,

研究其发展趋势,及早采取相应的防凌措施;对制定的措施,要

坚决、迅速的执行。

第四章 典型年份凌情分析

一、1950~1951 年度黄河下游凌情

本年度黄河下游河道自 12 月 16 日开始淌凌,1 月 7 日在河口

地区出现首次封河,封冻最上首到郑州花园口,1 月 27 日最早开

河,在开河过程中,在垦利前左十号坝以下 2km 处冰凌插塞形成

冰坝,2 月 2 日 23 时王家庄险工以下 300m 处,大堤发现漏洞,经

奋力抢堵无效,终于 2 月 3 日 1 时 45 分,堤身溃决。

封河情况:黄河下游自 1950 年 12 月 15 日冷空气侵袭,日平

均气温转负,16 日济南日平均气温降到-2.6℃,下游河道出现流

凌。流凌出现后至 12 月底,无强寒潮侵袭,期间黄河下游断续淌

第49页

44

凌。1951 年 1 月 1 日,又有冷空气侵袭,气温下降,至 1 月 7 日

在河口地区封河,封河当日北镇日平均气温-3.2℃,利津站流量

460m3

/s,封河前降温过程的最低日平均气温-4.9℃。封河后气温

急剧下降,封河发展较快,9 日封冻发展到高村,12 日北镇日平

均气温降到-15.2℃,济南日平均气温降到-13.7℃,14 日上封至花

园口。封冻长度为 550km,最大冰量 5300 万 m

3。

封河期内花园口来水流量为 500~600 m3

/s 之间,受封河影响

下游河道流量逐渐减少,泺口站流量自封河时的 200 m3

/s 到 1 月

12 日减少到最小 70 m3

/s。利津站流量自封河时的 460m3

/s 到 1 月

14 日减少到最小 80 m3

/s。最大河谷蓄水总量为 3.64 亿 m

3,冰厚

一般为 0.2m,河口附近冰厚 0.4m。

开河情况:1 月下旬气温普遍回升,济南地区 1 月 27 日日平均

气温转正,北镇日平均气温 1 月 28 日转正。随着温度的回升,冰

凌开始融化。 27 日至 28 日河南河段开河,花园口凌峰流量 770

m

3

/s,冰水齐下,所到之处水鼓冰开,凌峰沿程增大。29 日开河

凌峰至济南泺口,凌峰流量 830m3

/s ,29 日夜开至历城章丘,30

日凌峰到利津,凌峰流量增大为 1160 m3

/s。30 日 22 时开河至垦

利前左一号坝。由于河口地区气温仍低,十号坝以下 2km 处仍固

封未开。上游来冰由此插塞,愈插愈严,形成冰坝,冰凌向上堆

积,31 日 1 时冰坝上插至前左一号坝,水位陡涨 2m,6 时上插至

利津章丘屋子,18 时插至利津东张, 2 月 1 日冰坝继续上插至宁

海一带,冰坝增长到 20km,积冰约 1000 余万 m

3,利津、垦利河段

滩地全部漫水。2 月 2 日海口地区气温剧降,惠民地区日平均气温

转负为-3.8℃,河道内积冰冻结愈坚,滩地也插冰堵塞,冰水均

第50页

45

不能下泄,利津水位急剧上涨,2 月 3 日利津最高水位达 13.76m,

较开河前上涨了 2.86m。利津至东张一带有的堤段堤顶出水仅

0.1~0.3m,局部堤段水已平堤,大块冰凌壅上堤顶,形势十分危

急。2 月 2 日 23 时利津王家庄险工 300m 处,大堤发现漏洞,经奋

力抢堵无效,于 2 月 3 日 1 时 45 分,堤身溃决。

王家庄决口后,大流从口门流出,前左水位陡落,3 日 9 时水

位已落至低于往年最枯水位,冰坝随而塌落,冰坝河段过水已很

少,待至 3 月上旬天暖后,冰坝自行消融。

二、1954~1955 年度黄河下游凌情

黄河下游河道 12 月 3 日开始淌凌,12 月 15 日在海口四号桩

出现首次封河,封冻最上首到河南荥阳汜水河口,封冻长度 632km,

总冰量 10000 万 m

3。 2 月 17 日全河开通。在开河过程中,在王庄

至五庄形成冰坝,冰坝上游水位陡涨,五庄附近出现较大漏洞而

决口。

封河情况:黄河下游 1954 年冬季冷得较早, 12 月 1 日平均

气温转负,12 月 3 日开始淌凌,河道出现淌凌后,气温持续偏低,

流凌密度不断加大,于 12 月 15 日在海口四号桩插塞封河,封河

当日北镇日平均气温-5.3℃,利津站日平均流量 610m3

/s,17 日向

上插封至罗家屋子、张家圈,19 日插封至前左,前左 20 日水位较

15 日上涨 2.97m,部分滩地漫水。12 月 18 日后气温略有回升,封

河发展暂停。

12 月 25 日以后,又有寒潮频繁侵袭,天气寒冷,26 日北镇

日平均气温达-7.7℃,封河迅速发展,27~29 日山东河道分段查

封。1955 年 1 月 1 日封至柳园口,4 日封至秦厂以上,15 日封最

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