河冰生消演变及其运动规律的研究进展

河冰是在特定的气象条件、地形河势和水力作用下产生的自然现象。研究河冰生消演变及其运动规律 ,从而根据气象、水文、冰情历史资料、现时信息和河道特征 ,应用热力学和水力学原理 ,对各种冰情要素进行预报 ,防治冰凌危害 ,是寒冷地区国家发展中必须考虑的一个重要问题。本文对河道中冰的形成、演变发展、输移、积聚堆积、消融和破碎冲蚀等各种冰情现象及其研究现状进行了分析总结 ,着重介绍国外最近的研究成果。     

黄河内蒙古河段典型凌情过程模拟

近十几年受人类活动和气候变化等影响,黄河内蒙古河段冰情出现新的特征,突发凌情频繁出现,原有的内蒙古河段冰模拟方法已不能满足当前凌情防治的需要,亟待建立能反映凌情物理特性变化规律的河段冰情动态发展数学模型。在实测资料基础上,研究了黄河内蒙古河段冰情时空变化规律,以及河道资料不完整、支流流量资料缺乏及冰桥位置的确定等问题。应用一维冰情数学模型模拟2012—2013年凌汛期黄河内蒙古河段冰情发展过程,并对水温、冰盖厚度、冰盖前沿发展和流量的模拟值和实测值进行了对比分析,模拟值和实测值吻合较好。本研究为黄河防凌提供科学依据和方法支撑,也为天然江河、人工渠道冰情全过程模拟提供了研究思路和技术手段。     

少资料条件河渠冬季冰情过程模拟研究

针对天然河道开展冰情过程数值模拟普遍存在的河道断面资料、水文和气象资料缺少的难题,本研究提出了时均气温和时均太阳辐射计算方法和支流流量的动态分配方法,即根据实测日最大气温、日最小气温和日净太阳辐射率定出关键影响参数,模拟出给定气象站的时均气温和时均太阳辐射的变化过程;通过上游流量向下游传播过程的特征分析,推演出缺少支流流量条件下河道区间支流流量分配的合理比例。将本文方法应用到黄河内蒙河段冰情过程模拟计算中,模拟的巴彦高勒冰盖厚度值和冰盖前沿的发展同实测值吻合良好。本研究成果可应用到少资料条件下江、河、渠道冰情演变过程的数值模拟中,为天然河道冰情的准确模拟提供方法支撑。     

封冻河道的阻力研究

冰盖引起的流动阻力是研究河冰生消演变及其运动规律的关键问题之一。封冻阻力使河流水位壅高、过流能力降低、水位流量关系改变。本文应用 Prandtl半经验紊流理论，推导得到封冻河道水力要素间的理论关系表达式，并对冰盖影响区与床面影响区的交界位置进行了分析讨论；对由流速分布推算冰盖及河床糙率的计算方法进行了研究，并与现场实测资料进行了验证。     

河冰生消演变及其运动规律的研究进展

河冰是在特定的气象条件、地形河势和水力作用下产生的自然现象.研究河冰生消演变及其运动规律,从而根据气象、水文、冰情历史资料、现时信息和河道特征,应用热力学和水力学原理,对各种冰情要素进行预报,防治冰凌危害,是寒冷地区国家发展中必须考虑的一个重要问题.本文对河道中冰的形成、演变发展、输移、积聚堆积、消融和破碎冲蚀等各种冰情现象及其研究现状进行了分析总结,着重介绍国外最近的研究成果.