日期:[2023年02月15日] -- 智慧生活报 -- 版次:[A5]
大量冰块随河水漂流而下

流凌美丽,却暗藏风险

  冰块顺流而下、浩浩荡荡,堪称壮美,远远望去,好似漂浮在河面上的银鱼,在阳光的照射下闪闪发光……不知大家冬季去壶口瀑布旅游时,有没有见过这一奇特的场景?前不久,这一场景再次上演。其实,这一场景被称为流凌。那么,流凌是如何形成的?一般什么时候出现?对河道有什么影响?记者就此采访了山西省气象局和山西省水利厅相关专家。

冰块随水而下形成流凌
  什么是流凌?每年冬春和秋冬过渡时节,气温降至0℃以下、水温到达0℃,黄河下游河道河水表面开始结冰,水内产生冰花。冰花随水流而下逐渐凝结成冰花团或冰块,这种现象称“流凌”。
  山西省气象服务中心服务首席李清华介绍,当气温低于水温时,水体热量流失加快,水温开始下降;当水温降至0℃或略低于0℃时,水体就开始凝结成冰了。而由于水体是流动的,无论表面的水,还是深层的水,温度都会下降,就有可能凝结成冰。因此河流不但能在水的表面形成薄冰和岸冰,也能在水内形成水内冰。这些冰块,在水流的作用下,形成漂浮于水面随水流动的冰块或冰花。随着冬季气温的持续下降,河面上的冰花、冰块越来越多,面积越来越大,就形成了顺流而下的流凌现象。
  “在河道流凌期间,当流凌密度比较大,流冰所受的阻力大于水流的输移力时,大量流冰就会在弯道、分叉、浅滩、河道束窄处卡堵、滞留,而随着后续来冰继续向上游排插冻结,就会形成全面封河。”山西省水利厅运行管理处(水旱灾害防御处)工作人员说,前不久,受天气影响,黄河晋陕峡谷流凌密度持续增大,大量冰凌在壶口瀑布下游河槽堆积,使得往日奔腾汹涌的瀑布基本被冰凌填平,河道的冰凌与河岸齐平,壶口段封河长度超过十五公里。

流凌可导致水位上升甚至引发洪水灾害
  无论是流凌现象,还是河道封河,场面都非常壮观。流凌出现,河面波光粼粼,大量冰块随水漂流而下,浩浩荡荡,好不壮观;而当河面被封,大片冰块在河道上形成各种奇特的性状,有的像冰盖盖在河面上,河水从冰盖下方流过;有的则形成根根竖立的冰柱,相互重叠,吸引众多游客前去观赏。
  “但这美丽的风景背后,却暗藏着风险。”山西省水利厅运行管理处(水旱灾害防御处)工作人员说。封河时一般会自下游向上游进行(下游纬度高,上游纬度低),且冰盖下游厚上游薄,这时,冰盖对水流约束增强产生阻力,增加了河槽的蓄水量,引起水位明显上涨。这种水文现象叫凌汛。冰凌有时可以聚集成冰塞或冰坝,造成水位大幅度抬高,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,都可能发生凌汛。
  开河期,当上游开河融冰时,下游往往还处于封冻状态,上游大量的冰、水涌向下游,形成较大的冰凌洪峰,极易在弯曲、狭窄河段卡冰结坝,壅高水位,造成凌洪灾害。尤其是遇到“武开河”(如气温升高很快,或上游来水突然增加,可使河冰突然破裂),更易发生凌洪灾害。
  凌汛是地处较高纬度地区河流特有的水文现象,在我国,除了黄河外,黑龙江、松花江等北方河流也可能发生凌汛。凌汛的发生主要受气温、水温、流量与河道形态等方面因素的综合影响。就黄河河道而言,由于其自上而下呈“几”字形,在宁夏至内蒙古河段、河南至山东河段为低纬度流向高纬度,因而,在这些河段极易发生凌洪。轻则淹没滩地村庄,妨碍引水工程、水电站正常运行;重则破坏桥梁、水工建筑物,甚至破坏堤坝。历史上,黄河下游山东河口河段曾在1951年、1955年凌汛期发生过堤防决口险情。黄河内蒙古河段最近一次溃堤险情发生于2008年。
  山西境内黄河全长966公里,涉及忻州、吕梁、临汾、运城4市19县。黄河山西段凌情复杂多变,历史上多次出现险情和灾情,历来是全省防汛工作的重点。
  鉴于黄河凌汛可能造成的灾难,山西省水利厅会在黄河流凌期内,对冰情进行观测,以掌握冰凌发展变化情况,收集气象、水文、冰凌资料,并研究分析凌情变化规律。
  根据凌情演变的三个时期,观测项目也各不相同。在流凌期,主要观测河流结冰流凌时段,流凌密度,冰花、冰块大小,冰量大小,岸冰变化等;河道封冻后,则会对封冻河段封冻特征,冰厚分布,冰质、冰貌、冰量、水内冰态、冰塞情况进行观测。同时,还要观测计算冰下过水断面面积、河槽蓄水量等,根据普查资料及气象水文分析凌情发展趋势及预测,研究防凌对策及措施。

最低气温接近-10℃黄河开始流凌
  黄河凌汛是在特定气象条件下出现的水文现象,那什么样的气候条件,才会导致河流出现凌汛呢?
  山西省气象服务中心服务首席李清华介绍,在气象学中,有一定的指标。当日平均气温T≤-2℃,即最低气温接近于-10℃时,在黄河的近岸才开始结冰,并出现流凌。而随着气温的进一步降低,结冰范围逐渐向河心发展,当日平均气温T≤-5℃时,结冰范围就会进入黄河主流区。不过,最初,夜晚结的冰,在白天会融化,呈现出“日消夜结”的特点。直到候平均温度(连续5日的平均温度)T≤-7℃或旬平均气温T<-5℃之后,黄河才封河。
  在凌汛发生比较集中的地区,气象部门除了会作出气象预报,还会作流凌预报。而旬平均气温T<-5℃可作为黄河封河日的预报指标。T<-2℃是封河前流陵开始期的预报指标。
  除了流凌,开河的早晚也与气候相关。“开河的早晚是由寒冷程度和融冰强度的综合结果决定的。”李清华表示,一般来说,一月份是全年最冷的月份,一月的气温与结冰厚度有密切的关系并影响着开河的早晚。一般一月的气温越低,开河便越晚。另外,开河期(二月、三月)的温度变化特点,也会影响到开河的早晚,若气温偏高,说明融冰强度大,会提早开河。反之,开河期将推后。近日,受气温回暖影响,黄河壶口瀑布冰消河开,再现奔腾咆哮的壮美景观。 记者 杨晓艳