什么是凌汛？
凌汛，俗称冰排，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。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。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。
凌汛的形成示意图 资料图片
凌汛产生的原因是什么？
产生凌汛的自然条件取决于河流所处的地理位置及河道形态。在高寒地区，河流从低纬度流向高纬度并且河道形态呈上宽下窄，河道弯曲回环的地方出现严重凌汛的可能性较多。
我国黄河上游宁（宁夏）蒙（内蒙古）河段和下游河段，黑龙江支流额尔古纳河、松花江、乌苏里江，额尔齐斯河；俄罗斯涅瓦河、北德维纳河、叶尼塞河、勒拿河；欧洲易北河下游联邦德国汉堡河段；加拿大圣劳伦斯河蒙特利尔河段等——这些都是世界上发生严重凌汛的主要河流。
冬季，下游降温早，先结冰。下游结冰后，冰层产生了阻水作用，过水断面缩小，影响了泄水能力。这样就把一部分水憋在上游河道，水位随之升高。春季，处于低纬度的上游升温早，开河由上而下进展。当上游的冰水向下游传播时，遇上较窄河段或河道转弯的地方往往被卡住，加上下游仍在“沉睡”中的坚硬厚实的冰层阻挡，使得冰凌沿河道横向堆积，犹如一道拦河大坝，它截拦了大量冰水，使水位迅猛上涨。冰借水势，水助冰威，冰凌前哨，更如一台巨型的推土机，势不可挡，会使下游堤防及其附近的建筑物、耕地等受到严重摧残，特别是对桥墩威胁最大。凌汛严重于否，取决于河道冰凌对水位影响的程度，通常只有在河道中出现严重的冰或冰坝后，才会引起水位骤涨，造成严重的凌洪。
什么是“凌汛三期”？
根据凌汛的形成发展状况，分为“流凌期”“封冻期”“开河期”。
以黄河为例，在流凌期，黄河下游河道在冬季气温降至零摄氏度以下、水温到达零摄氏度，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，俗称淌凌，一般年份流凌期多在12月。
在封冻期，河道流凌期间，随着气温降低，流凌密度增大，冰凌逐渐聚积冻结，遂自下而上逐段封冻，为黄河“封冻期”，俗称“封河期”。黄河下游据观测资料统计，河道封冻最早在12月，最晚在2月中旬。
在开河期，春初，气温升至零摄氏度以上，封河冰开始融化；气温继续升高，冰盖脱边滑动，封冰解冻开河。据观测资料统计，黄河下游解冻开河最早在1月上旬，最晚在3月中旬。
有时会看到“平封”“立封”，两者有什么区别呢？
平封即在河道封冻时，某一河段冰凌冻结形成平面封河的形势。平封多发生在插封河段之间，由于受低气温的影响，两岸边凌逐渐增宽增厚，与河面冰凌相互冻结成平面封冻的冰盖。
立封也称“插封”。河道流凌封冻期间，大量冰凌首先在狭窄弯曲河段卡冰后，冰块自下而上节节插排上延，部分冰块在水流动力作用下上爬下插，形成冰块互相重叠竖立插塞的封冻形势。
什么是“武开河”？什么是“文开河”？
凌汛期间，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，造成凌汛灾害。河流解冻期间，如气温升高很快，或上游来水突然增加，可使河冰突然破裂，迅速解冻，成为“武开河”。有的年份，上下游河段气温变幅相差不大，河道分段解冻开河或就地解冻，不致形成大的凌汛洪水，开河也比较平稳顺利，成为“文开河”。
黄河凌汛具有哪些特点？为什么历史上有“凌汛决堤，河官无罪”之说？
黄河凌汛具有两个特点：一是凌峰流量虽小，但水位高。由于河道中的冰凌使水流阻力增大、流速减小，特别是卡冰结坝壅水，使河道水位壅高，同流量水位远高于无冰期，甚至超过伏汛期历年最高洪水位。二是河道槽蓄水量逐步释放，凌峰流量沿程递增。如黄河宁蒙河段石嘴山凌汛洪峰流量一般接近1000立方米每秒，而头道拐可达2000立方米每秒，最大为1968年的3500立方米每秒。
黄河凌汛突发性强，形成冰坝的位置难以预测，有可能造成多处出险。水位上涨快，一旦开河时形成阻水冰坝，破坏力大。由于冰封之地取土困难，冰坝破除难，办法少，因此历史上凌汛被视为人力无法抗拒的“天灾”，故有“凌汛决口，河官无罪”之说。
黄河凌汛 资料图片
防凌措施有哪些？
由于冰凌危害有不同的种类，需要采取不同的防治措施：
·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。
·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。
·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。
·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。
·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，或安放圆浮筒减少冰压力的传递等措施。
记者：黄峰
来源：《中国水利报》2019年2月26日
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