芻議氣溫與開江日期關系

王秋媛，龐春鈺

(1. 黑河水文局，黑龍江 黑河164300，2. 哈爾濱水文局，哈爾濱150010)

0 引 言

大地回春，氣溫升高至0 ℃以后，河冰迅速融化。冰面如有極薄的一層塵土，會加速冰的融化。河岸土壤吸熱較冰層多，沿岸冰層首先消融，出現自由水面。

如果上游來水溫度較高，會加速冰蓋下部融化，由于水流或大風作用，產生冰層滑動，甚至斷裂。碎冰順流而下稱春季淌凌，此時，河流里的冰開始化解，分解的冰塊隨著河水向下流動，河流開封。

在較長河段內有上下貫通敞露水面者，俗稱開河。其開始發生的日期為解凍日期。［1］

開江解凍的臨界條件是: 氣溫和水溫回升后，冰蓋吸熱消融、減薄，應力下降，同時因冰雪融化，流量增加，水位上升。當水位抬升力大于冰蓋的剪切力時，加上流速的作用，使冰蓋破裂、解體、脫岸移動而開江。［2］

因此，氣溫回升積值表示冰蓋吸收的總熱量，決定了熱力作用對冰蓋的消融速度和水位的抬升力。

1 流域概況

黑河水位站位于黑龍江上游右岸，控制流域面積為496 000 km2。三道卡水位站至黑河水位站河道長123 km，為黑龍江上游段，沿途群山起伏，森林密布，植被良好，兩岸大部分由花崗巖、砂巖、頁巖組成，河床為砂卵石。河道比降較大，一般為0.2‰左右，具有明顯的山區特點［3］。上游右岸較大支流為法別拉河。下游3.7 km處有俄羅斯結雅河從左岸匯入。

黑河水位站冬季徑流主要來自干流和支流匯入，其次來源于地下水補給。黑河處于東亞季風的東北部，是我國緯度最高的地區之一，黑河臨近冷空氣發源地—西伯利亞大草原，境內又有小興安嶺山脈縱貫南北，使全市呈寒溫帶大陸性季風氣候特征。夏季西太平洋的暖濕空氣內侵，短暫而溫潤多雨，冬季受強大的西伯利亞和蒙古冷高壓控制，干燥而寒冷。年平均氣溫僅為－1.3 ～0.4 ℃，冬季( 11—2月) 的黑河氣溫常在零下25 ～35 ℃。

黑河水位站至河源( 以額爾古納計算) 河長為2 464 km，至河口距離為1 976 km，黑河水位站是黑龍江干流重要控制站，本站測驗河段順直，長1 500 m，河床比降較小。斷面下游500 m處有一江心島( 大黑河島) ，兩岸均有堤防。

2 資料情況

本文引用的資料為1959—2010年其計52 a資料系列，均為實測資料，全部摘自水文年鑒及水文數據庫。所采用的資料滿足《水文情報預報規范》［4］要求。資料的可靠性、一致性、代表性能得到保證。

3 預報方法

通過多年研究，發現4月上旬平均氣溫與開江日期關系密切，因此，以4月上旬平均氣溫為預報因子，開江日期為預報成果，點繪歷年黑河水位站最大冰厚與開江日期相關關系圖。此方法合格率為86.5%，可以做預報［5］。

4 結 語

本文通過4月上旬平均氣溫預報開江日期［6］。以為黑河站很少發生冰壩，因此，只考慮熱力因數，忽略了動力因數影響。應當注意的是當上下游發生冰壩時，開江日期將提前。

圖1 黑河站四月上旬平均氣溫—開江日期相關圖

［1］劉伯倫. 東北各地凍土解凍日期［J］. 北方園藝，1988(01) :48.

［2］李旭陽. 伊敏河解凍日期預報方法的探討［J］.水文，1988(06) :31 －35.

［3］黑河地區水文站. 黑龍江黑河站凌汛預報方案［R］. 黑河:黑河地區水文站，2011.

［4］水利部水利信息中心. SL250—2000 水文情報預報規范［S］. 北京:中國水利水電出版社，2000.

［5］南京水文水資源研究所. SL196—197 水文調查規范［S］. 北京:水利水電出版社，1997.

［6］廖厚初，吳寶峰，肖迪芳. 開江日期預報方法［J］. 東北水利水電，2009(8) :34 －36.