微视角|关于凌汛的那些事儿

大雪节气到来之后,我国北方一些地区会出现凌汛现象,这是因为部分河段结冰而导致的。通常,如果下游河段结冰,而上游河段没有结冰,那么上游的河水流到结冰河段时,水位就会被抬高溢出河坝,然后导致凌汛现象。
凌汛一般发生在黄河流域,因为黄河流经的地域比较广,所以气候温度也不同,在进入冬季之后,有些河段已经出现结冰现象,而有些河段却没有结冰。通常发生凌汛比较多的河段是宁夏至内蒙古河段和下游河段,而内蒙古地区常常会因为凌汛引发灾害。内蒙古黄河河段通常结冰得比较早,而上游的宁夏、甘肃河段结冰比其晚一些,尤其在兰州地区流到内蒙古包头一带,凌汛现象会特别严重。
除了黄河,黑龙江、松花江也容易爆发凌汛,江水流经地区不同,结冰的时间亦是不相同的。你可能会问:凌汛和汛期有什么不同呢?这两个词从概念上来看,完全是不同的,凌汛是河段结冰导致水流不顺畅河水上涨导致的;谭老师地理工作室综合整理而汛期是河段具有规律性的河水上涨,和结不结冰没有任何关系,一般水灾会发生在汛期,但并不是所有汛期都会引发水灾的。
凌汛如果严重,那么就会引发自然灾害,而凌汛的严重程度是由河道结冰情况及水位来决定的。一般下游结冰越严重,堵塞就越严重,在河道严重堵塞的情况下,水位自然是持续上涨,引发水灾。我们把这种由凌汛导致的水洪叫做“凌洪”。
凌汛造成的危害一共分为三种,即冰塞形成的洪水、冰坝引起的洪水以及冰压力引起的危害。这第一种冰塞形成的洪水危害一般发生在冰封时期,通常发生在急坡变缓和水库回水末端之处,这对我国的工程设施影响比较大。第二种情况发生在河水解冻期,因为有的河段温度上升提前解冻了,但流向高纬度的时候便会形成冰坝,上游河水遭堵塞上涨造成危害。第三种是冰作用在建筑物上的力,因为冰坝堵塞河道所产生的一股力造成决口引发灾害。
那么,我们该如何防范凌汛危害呢?面对凌汛我们应该具体问题具体分析,不同的河段采取不同的应对措施。例如,江河、港口冻结影响到交通,那么就要采取破冰措施;如果因为凌汛导致发电站没法正常运行,那就要抬高渠道中水位防止水内结冰;若是泄水建筑的闸门被冻,应该采取加热措施解冻等。
对于居住在黄河山东段附近的群众来说,黄河浮桥是大家出行的便捷通道之一。
世界上最早的浮桥架设记录出现在我国古代的《诗经·大雅·大明》:“亲迎于渭,造舟为梁”,记载周文王姬昌于公元前1184年在渭河架浮桥,可见我国使用浮桥的历史非常悠久。但时至今日,虽然科技高度发达,我们在使用浮桥时,仍有一个问题难以解决——每年冬夏季节需两次拆浮桥:既增大了工作量,又影响了交通出行。
通过以上两则新闻报道,我们知道,拆浮桥主要是为了防汛——夏防夏汛,冬防凌汛。相对于凌汛,夏汛更常见一些。今天我们就一起来了解一下凌汛。
一、何为凌汛?
凌汛是指由于下段河道结冰或冰凌积成的冰坝阻塞河道,使河道不畅而引起河水上涨的现象。有时冰凌聚集,形成冰塞或冰坝,大幅度地抬高水位,轻则漫滩,重则决堤成灾。
黄河淌凌
通过以上定义,我们可以发现凌汛发生的两个隐含条件:结冰且是下段河道结冰,由此我们可以总结出凌汛发生的两个基本因素:
(1)结冰:即冬季有结冰期。在我国,冬季有结冰期的河流,应位于秦岭淮河一线以北,且纬度越高,结冰期越长。
(2)河流由低纬流向高纬。因河流下游(下段)纬度高,气温低,所以河流封冻时下段早于上段,解冻时上段早于下段,而且冰盖厚度下段厚上段薄。冬季,当河道下段出现冰凌以后,阻拦了一部分上游来水,增加了河槽蓄水量,容易造成漫堤,形成洪水;春季,当低纬度(上游)融冰开河时,河流蓄水急剧释放出来,伴随冰块向下游流去。遇上较窄河段或河道转弯的地方以及未开河河段时,会卡冰形成冰坝,使上游水位增高。可见,冬季河流刚封冻时和春季刚开河时都会出现凌汛。在我国,黄河在宁夏和在山东境内的河段都有凌汛现象,东北的河流在满足上述条件时也同样会出现凌汛现象。
图示区域,为黄河凌汛多发区
除了以上两个因素之外,河道形态、河流流量也是形成凌汛的条件。河道弯曲狭窄,河心滩多的河段,更容易卡冰而形成凌汛;流量大时,更容易使河流水位上涨而形成洪水。
二、凌汛会带来哪些危害?
  1. 带来洪水危害:封冻期下游(下段)卡冰,会导致水位持续上涨,一旦决堤,会对沿岸设施、人身安全和财物造成较大损失;解冻时,下游卡冰会抬高水位,冰坝融化溃决时,大量蓄水下泄,也会带来洪水。
1996年,山东黄河凌汛 朱宪民 摄
2.冰压力引起的危害。由于水体结冰膨胀以及冰块随流水流动而冲击河岸,都会对河岸产生一定的压力,严重的可能导致堤坝损毁而决口。如1929年2月,山东省利津县冰坝堵塞河道造成决口,淹没了利津、沾化两县60余村。
三、如何防范凌汛的危害呢?
世界各国在高寒地区的河流都有冰凌危害,但冰凌危害有不同的种类,需要采取不同的防治措施:
1.冰凌冻结江河、湖泊、港口,影响航运交通,可采用破冰船破冰,或在港岸和船闸附近采用空气筛等防冻措施;
人工爆破也是常用措施之一
2.冰凌冻结水力发电厂的引水渠,或阻塞拦污栅,影响发电出力,可采取设法抬高渠道中水位,促使形成冰盖,防止水内冰产生的措施;
3.冰凌冻结各种泄水建筑物的闸门,影响启闭运用,一般采用加热或其它防冻措施;
4.冰凌撞击建筑物,如桥墩、闸墩、整治河道的丁坝等,多采用局部加固或破碎大块流冰等措施;
5.冰盖膨胀时,会产生很大的膨胀力,增加建筑物的荷载,应在设计建筑物时考虑,也可在建筑物临水面设置表底水流交换器防冻,或安防圆浮筒减少冰压力的传递等措施;
此外,我们还应加强对凌汛的监测预报,及早预防。
四、地理试题中如何考查
通过查阅最近的地理试题,我们发现凌汛部分知识主要考查其形成条件和减灾措施。如以下几个小题:
读下面两图,回答下题
1.读上面的右图,分析此时段最有可能出现凌汛的河段是  (     )
A.甲附近河段   B.乙附近河段   C.丙附近河段   D.丁附近河段
解析:凌汛发生在上游不结冰,而下游结冰的河段,只有图中的C处附近符合这个条件。
图表示东北地区年降水量和平均气温的分布。读图,回答问题。
2.图中D地沼泽地广布的自然因素是  (     )
①气温低,蒸发弱 ②有凌汛现象 ③地势低平  ④河网稠密 ⑤夏秋雨多 ⑥地下有永久冻土
A.①③④⑤   B.①③④⑥   C.①②③④⑤   D.①②③④⑤⑥
解析:本题考查我国的区域分析。图中D处是我国东北的三江平原,纬度较高,所以蒸发微弱,是形成沼泽的条件之一,故①正确。松花江自西南流向东北,在秋季时下游先结冰,春季时下游后融冰,这些都影响了江水下泻入海,使得地表积水,是形成沼泽的条件之一,故②正确。这里地势低平,江水入海不畅,地面积水,也是形成沼泽的条件之一,故③正确。地势低平处,河道较多,主河道不明显,也影响了河水下泻,也成为形成沼泽的条件,故④正确。我国东北位于季风气候区,夏秋季节降水多,部分滞留在河床和低洼地中,在晚秋、冬季和初春时节,因低温形成冻土,甚至深层地下形成永久性冻土,这些都使得地表水没有充分下泻和渗透,大量残留在地表,所以⑤、⑥都是形成沼泽的条件,故本题选择D。
圣劳伦斯河(下图a)是一条著名的“冰冻之河”。
3.减少该河凌汛危害的可行措施是  (     )
①加深河道  ②绿化河堤  ③分段拦冰  ④拓宽河道
A.①②    B.②③     C.③④    D.①④
解析:河流凌汛危害形成过程是浮冰不断累积,堵塞河道,抬高水位形成洪水,所以应对措施应想办法降低水位或加高堤坝(分段拦冰,可以避免浮冰过度聚集而抬高水位,通过拓宽河道,可以降低水位,以减少凌汛的发生,减少对沿岸地区造成危害),避免洪水溢出.
故选:C
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