寒区河道-堤防-泛区凌汛灾害风险评估防控研究进展

寒区凌汛灾害的孕育、发生及演变与河道-堤防-泛区关联密切，凌汛灾害风险的科学评估与防控至关重要。以凌汛灾害风险“识别-计算-评估-防控”为主线思路，从凌汛成因与凌汛灾害特征、河冰及凌汛洪水数值模型、河道凌汛灾害风险评估、凌汛期堤防险情与溃堤淹没风险评估、凌汛灾害风险防控措施等五个方面，综述寒区河道-堤防-泛区凌汛灾害风险评估防控研究进展，并提出河道-堤防-泛区凌汛灾害链条效应及其驱动机制、河冰演变-凌汛壅水-堤防险情-泛区淹没风险链模型、河道凌汛壅水-堤防溃决-泛区淹没风险定量评估、堤防冻融险情演化动力机制及智能预测、凌汛灾害监测-预警-评估-防控应急决策支持系统、凌汛灾害“四预”数字孪生平台等方面是凌汛灾害风险评估与防控亟需解决的关键科学问题或未来主要的研究方向，可为寒区凌汛灾害风险的深入探究与科学管理提供重要思路。     

2000年呼盟凌汛成因及防御对策

呼盟境内河流众多，又地处高寒地区，凌汛灾害发生频繁，根据地形及凌汛特点，呼盟凌汛成因及类型主要为河流凌汛、融雪性凌汛及城镇市区凌汛。呼盟凌汛涉及范围广，突发性强，灾害重，应加强对凌汛规律研究并引起重视。     

浅析黄河凌汛洪水资源再利用的措施

文章对巴彦淖尔市凌汛洪水资源的可持续利用面临的形势及存在的问题进行探讨,提出实现巴彦淖尔市凌汛洪水资源可持续利用的几项措施,并就如何把凌汛洪水资源变害为利,科学与综合利用凌汛洪水资源谈几点粗浅的看法。     

黄河下游凌汛成因和防凌对策研究

每年１２月到竖年２月，黄河下游河道经常出现凌汛并造成冰害，威胁滩区和两岸人民生命和财产安全。凌灾的发生带有很大的突发性，有时防守措施难以奏效。本文分析了黄河下游凌汛的成因，对现有防凌措施进行了研究评价，重点对水库防凌作用进行了探讨。     

黄河中宁段凌汛灾害防御实践与探析

由于冬季气温下降，河道流量大幅减少，以及河道由低纬度流向高纬度、河水流向发生变化等原因，导致黄河中宁段河道中大量冰花、浮冰不断蓄积，往往冰阻水涨，横溢成灾，发生“凌汛”灾害。本文建议重点从水力影响因素入手，通过调节七星渠、跃进渠及县属5条干渠引水分洪以减小黄河流量，控制下游凌汛威胁等措施，将可达到科学防控黄河凌汛的目的。     

凌汛危害及其防护措施

凌汛在冬春季节江河水充受冰凌阻碍而引起的涨水现象，凌汛的发生与江河所处的地理位置密切相关，由于河流下游段的纬度高于上游段，因而产生封冻时下段早于上段，解冻时下段迟于上段，再加上江河中一些河段弯曲狭窄，在封冻流冰期，易开成冰塞洪水；在解冻流冰期；易产生冰坝洪水，其结果轻则漫滩，重者决堤成灾，造成很大灾害。我国在防凌汛洪水措施方面积累了较丰富的经验，在实路中逐步认识到凌汛的产生是由于热力和动力因素共同     

黑龙江漠河段防凌汛灾害状况及防御对策

黑龙江漠河县江段位于我国的最北端,河流封冻期达171 d,冬天最低极温达-52.3°。文章阐述了黑龙江漠河段自然地理、气象水文与河道特性,分析了凌汛灾害成因、易形成卡塞、冰坝主要地点及受凌汛威胁区域及灾害情况,指出防御灾害工程措施和非工程措施,提出了今后做好凌汛灾害的防御措施。     

黄河下游凌汛特征及防御措施

介绍了黄河下游防凌概况;分析了小浪底水库运用后对山东黄河凌汛的影响和凌汛特性变化,小浪底水库运用后黄河下游凌汛封河几率降低、封河历时缩短、封河段长度减小、河槽蓄冰量减少,防凌效果显著;提出了落实防凌责任制、加强凌情观测和预报、落实破冰措施、完善防凌预案等黄河下游防凌措施。     

三盛公水利枢纽的凌汛及防凌技术措施

三盛公水利枢纽自1961年投入运用，经受了1964、1967、1981年3次500Om3／s以上大洪水和每年开河与封冻的凌汛考验，37年来工程和运行一直是安全的。因而对三盛公枢纽工程凌汛情况和防凌技术措施进行了总结。     

黄河巴彦淖尔盟段凌汛及防凌减灾措施

黄河巴盟段属黄河流域的上游地区 ,由于特定的地理位置 ,水位气象等条件 ,构成了一年一度封开河期间出现严重凌汛问题 ,针对凌汛存在诸多问题 ,通过采取科学、合理地凌期水量调度、防凌减灾措施 ,最大限度地防止凌汛灾情的发生 ,把凌灾损失减少到最小程度     

2005-2006年度黄河下游冰塞成因及对策分析

2005-2006年度凌汛期，由于气温变幅大及下游封河期上游来水量较大等原因．黄河下游滨州河段发生了小浪底水库运用以来的第一次冰塞，防凌形势十分紧张。在加强小浪底水库调度的基础上．加强了河道内浮桥及跨河施工设施的调度管理，并采取加强冬季引水控制、涵闸分水等有效措施，减轻了黄河下游的防凌压力。     

黄河上游梯级水库防凌优化调度方案研究

针对黄河上游凌汛期龙羊峡水库出库流量调度问题,在分析上游梯级水库防凌调度原则及调度运行方式的基础上,考虑青海电网电量平衡的需求,建立了黄河上游梯级水库防凌优化调度模型,并提出了改进的微粒群算法用于求解该模型。结果表明:凌汛期在保证龙羊峡水库出库总水量不变的情况下,通过调整龙羊峡水库在各时段的出库水量,既满足了青海电网电量平衡的要求,优化了青海电网电量结构,同时也增加了刘家峡水库防凌库容;通过优化调度,增加了凌汛期梯级水电站的可发电量,提高了梯级电站效益。     

基于分形理论的黄河内蒙古段河势演变特征及其与凌汛灾害关联研究

寒区河道凌汛灾害河势“弯道效应”的量化评估十分重要。基于分形理论提出河道横断面-纵剖面-平面多维度河势分形维数计算方法及其物理机制，并探讨黄河内蒙古段不同维度河势演变分形特征及其与凌汛灾害的关联关系。结果表明，黄河内蒙古段不同维度河势均具有多尺度自相似分形特征，且具有多年记忆周期的长程相关性；冰坝（严重性冰塞）发生频次与河道主槽弯曲分形维数呈正相关指数型函数关系，与河相系数、深泓点高程和河段平均底坡分形维数负相关，与水深-面积分形维数正相关，总体表明冰坝灾害更易发生于主槽偏移摆动大、蜿蜒曲折、河湾发育程度高的宽浅型弯曲河道，研究成果可为凌汛期冰塞冰坝灾害易发河段诊断及预测提供重要理论依据。     

黄河入海流路的不同运用模式及其影响效应

通过对黄河河口入海流路的不同运用模式的分析,从河口三角洲地区经济发展环境、防洪防凌安全、生态环境等三个方面论述了不同入海流路运用模式的影响效应。建议在认真研究、系统筹划的基础上,尽快制定符合黄河河口实际的科学合理的黄河入海流路运用模式及其方案。     

利用探地雷达探测黄河弯道及桥墩周围冰层厚度

黄河河道冻结结冰过程是黄河防凌汛研究的一个重点,进行弯道和桥墩周围冰层厚度的探测对防治冰凌灾害具有重要的意义。探地雷达对冰厚探测具有便携、高效、连续、快速、实时等优势。雷达天线的频率决定雷达波的穿透深度和分辨率。从雷达图像上可以清楚的识别空气-冰界面和冰-水界面。通过现场打孔测量冰厚数据反算雷达波在冰层中的传播速度进一步提高了测量结果的准确性。测量结果清楚的显示了弯道及桥墩处冰厚分布不均匀。桥墩北侧冰层较厚,弯道主河道处冰层较厚。200 MHz天线的探地雷达可以穿透黄河冰层,雷达图像可以清楚地显示冰-水界面。冰层厚度测量为分析黄河冰的冻结、融化过程以及冬春开河期冰塞、冰坝的治理提供了基础数据。     

冰塞渗流阻力特性的实验研究

冰塞引起的上下游水位变化与内部水流阻力有关,其堆积演变形成的固液多孔介质中存在渗流问题,且渗流阻力对上下游水头压力具有一定影响。本研究基于实验室冰水力学模型实验,通过设定不同的水力条件,获取不同冰塞剖面形状及沿冰塞剖面累积方向冰盖下流速分布,采用非达西渗流理论对冰塞内渗流阻力进行率定,获得了渗流阻力能量损失的变化特征。结果表明,渗流阻力能量损失占总能量损失的比例为11%～21%,冰厚较大位置可达到42%,沿冰塞累积方向,渗流能量损失占比与冰厚和水深之比呈典型的正相关。渗流流量为河道内重要的槽蓄水量,孔隙率在0.39～0.51之间,冰厚与水深之比在0.6～1.4之间时,渗流流量占总流量的9%～26%。渗流流量的变化受孔隙率、冰塞结构及水力特征等共同影响,冰颗粒均匀且随机堆积情况下,冰塞厚度越厚,冰体排列越紧密,孔隙率和渗流系数越小,流体通过多孔介质的比表面积越大,渗流能量损失也越多。本研究进一步明晰了冰塞阻力机理及渗流阻力在冰塞中的重要性,为受凌汛灾害困扰流域解决实际问题提供理论科学依据。     

基于无人机低空遥感和OTSU算法的黑龙江开江流凌密度研究

为提高流凌期冰凌变化信息获取的时效性和准确性,本文提出了基于无人机可见光遥感影像和OTSU算法的冰凌变化信息提取方法。以黑龙江漠河段河流断面为研究对象,首先,利用无人机遥感平台获取流凌期的高分辨率俯拍影像,对比4种图像阈值分割法,根据原始冰凌图像的灰度特征,以OTSU算法为基础,结合顶帽变化算法实现冰凌的识别和分割;同时,采用面积除噪法去除部分时间段存在阳光反射导致的误差;最终,基于冰凌的二值化图像提取冰凌变化信息,并绘制冰凌分布密度随时间变化曲线图。结果表明：OTSU算法运行速度快,图像分割精度高,适用于冰凌图像分割领域。期间监测到的冰凌分布密度最大为81.05%,且在上游发生冰塞后,从监测结果可以发现冰凌分布密度迅速下降,直至上游冰塞解除,冰凌分布密度回升至60%,符合现场实际情况。本文提出的冰凌拍摄及分析方法准确有效,为监测大范围冰凌变化信息提供了新的技术手段。     

冰期输水研究进展

高纬度寒冷地区的河流在冬季结冰是一种普遍现象。冰块堆积，堵塞和聚集形成的冰坝、冰盖和冰塞会导敛河道阻力增加，致使卜游水位上涨，并可能造成冰期洪水，建筑物破坏，航运不畅等危害。研究河冰形成和演变规律，寻求相出的解决办法保证冰期安全输水成为许多国家关心的重要问题。国内外一些学者通过原型观测，试验和数值模拟的方法对水内冰，岸冰，底冰，冰盖和冰塞的生成和演变，封冻河道的阻力、过流能力和水位变化等有关问题进行『，研究。前苏联，加拿大，北欧等国家和地区结合河冰研究的成果，在引水工程中采取各种有效措施，达到了冬季安全引水的目的，积累了许多有价值的经验。由于河冰问题的复杂性，已有的理论成果和工程经验还很不完善．需要进一步的研究。本文对上述河冰问题的研究成果以及冰期输水的一些工程经验作简单介绍。     

河冰水力学研究进展

近几十年来,随着经济的发展,河流冰情灾害引起的损失越来越大,因此很多专家、学者投入到河冰问题的研究,使得河冰水力学得到了很大的发展。分别从天然河道、水库、人工输水渠道等原型观测研究,新型冰情观测仪器的研发和使用,冰塞演变机理、冰盖下的流速分布和泥沙输移等实验研究,冬季河道冰情发展演变过程、冰塞的形成、冰塞溃决时的洪水波等河冰动力学数值模拟研究,以及基于神经网络技术的冰情预报等方面,综述了国内外学者在冰情研究中最新的研究进展,重点介绍了其中一些具有代表性的成果,并对目前河冰工程研究中仍未解决的问题和以后需要进行的工作进行了尝试性地分析。     

历史上的黄河凌汛灾害及原因

历史上黄河凌汛灾害严重，特别是清咸丰五年（1855年）铜瓦厢决口改道后至1955年的100年中，发生凌汛决溢的年份达29年，决口近百处，平均三年半就有1年发生凌汛灾害。山东为黄河凌汛灾害的重灾区。新中国成立后．分别于1951年和1955年凌汛期在山东利津发生漏洞决口；1951年在内蒙古河套河段浸溢决口达60余处：2001年又在宁蒙河段乌兰木头发生民堤溃决。凌汛灾害的产生，主要受河道形态、气温和河床流量等多方面因素的影响和制约。