黃河下游凌汛期防凌現狀及防治措施

李 倩，蓋永智

（黃河水利委員會山東水文水資源局，山東 濟南 250100）

凌汛是河流的一種水位陡漲現象，它是否形成威脅或威脅的程度如何，均決定于漲水幅度的大小。一般情況下，只有在河里出現冰塞或冰壩后，才會使河道水位大幅度地上漲，導致嚴重凌汛威脅。因此，冰塞和冰壩是產生凌汛威脅的主要冰情現象。

1 冰塞的特點

冰塞的特點是減小了冰蓋下過流能力，使其上游水位窒高，下游水位下降，造成冰塞河段上下游較大的水位差。黃河下游河道的比降較小，冬季經常出現冰塞現象，1966 年1 月14 日山東濟南河段形成了以碎冰為主體的冰塞，2 h 內上游水位上漲0.3 m，下游水位下落0.4 m。有時可使上游水位窒高2.0 m 以上。因為冰塞多產生于初封河段冰蓋的上緣，所以黃河下游在封冰期出現窒水漫灘現象，主要是由于在封河過程中產生冰塞引起的。

2 冰壩的特點

冰壩是河流凌汛開河期，大量流冰在河道內受阻堆積，冰水下泄嚴重不暢，上游水位急劇上漲，從而出現威脅堤防安全的嚴重災害現象。黃河下游，受氣象、水文、河道形態的影響，凌汛開河時，容易形成冰壩，造成嚴重的凌汛災害。特別是山東河段20 世紀70 年代以前，此種現象尤為突出。

對黃河下游窄深河槽來說，為了保持冰壩自身具有一定的過水能力，冰壩頭部一般不致堆積到河底，但在黃河下游某些寬淺河段，由于水淺，冰壩頭部插入河底。

3 冰塞與冰壩對比分析

冰塞、冰壩都是一種冰凌堆積現象，在黃河下游由于影響冰塞、冰壩的河道形態條件相類似，所以封河期出現嚴重冰塞的地方也往往是開河期容易產生冰壩的地方，但它仍有明顯的區別：第一，冰塞產生于封河初期，存在的時間可達數月之久；冰壩則產生于解凍開河期，存在時間較短，一般1～3 d，短則幾小時。第二，冰塞由冰花、冰屑和碎冰組成，冰壩則由較大冰塊組成。第三，冰塞壅高水位的時段遠較冰壩長，而冰壩壅高水位的漲率遠較冰塞為大。對黃河下游來說，冰壩壅高水位的幅度較冰塞大得多。

4 防凌措施

4.1 水庫調節水量

水庫調節水量，不僅能提高水溫，而且通過控制下泄水量，可以防止或減輕下游凌汛威脅，是一種常用的積極的預防性防凌措施。黃河三門峽水庫、小浪底水庫在凌汛期兼有下游防凌任務。

1）流凌及初封期：10 月底（或霜降起）黃河進入非汛期，水庫開始蓄水，限制水位由300 m（或305 m）提高到310 m，預蓄的水量可以調平因內蒙古河段封凍后出現的小流量過程（300～200 m3/s），因此在下游流凌初封期，適當提高和調勻三門峽水庫下泄流量，使花園口站維持在500 m3/s 左右，有利于推遲封凍日期和避免下游出現小流量封凍，增大冰蓋下過流能力。

2）穩封期：河道封凍后，增大了水流的阻力，原則上水庫應控制下泄流量保持均勻，并使之不大于冰蓋下的過流能力。具體說在穩封時期的前期（約5～7 d），冰蓋阻力最大，花園口流量應控制在300～400 m3/s 比較適宜，以后慢慢地恢復到450 m3/s，到了穩封時期的后期（或解凍前一星期），根據河道槽蓄水增量及冰量可逐步地減小下泄量至300 m3/s 左右。其目的是保持穩封期冰蓋的穩定性，同時盡量減小槽蓄水增量，以避免開河時出現武開河的形勢。

3）解凍開河期：因黃河下游開河時自上而下，沿程釋放槽蓄水增量，故在解凍前一星期應逐步減小下泄量到300 m3/s 左右，然后平穩下泄，要避免忽大忽小，更不能增大下泄量，為安全解凍開河創造較好的水流條件。如果開河時出現嚴重冰壩壅水，而上游凌峰又很大時，則應再進一步減少下泄量直至全部關閘，或就近開啟分水分凌閘等其它措施。

4.2 分水分凌工程

1）北岸齊河展寬工程：主要解決濟南北店子至濼口區間窄河段的凌洪威脅。當本河段形成冰凌洪水危及濟南市堤防安全時，即開啟分洪閘向展寬區分凌洪。

2）南岸墾利展寬工程：主要解決麻灣至王莊約30 km 的“窄胡同”的卡冰壅水威脅。當該河段發生卡冰堵塞、水位陡漲威脅大堤安全時，可運用該展寬區分滯凌洪。

3）東平湖水庫：東平湖原為天然滯洪區，1960 年建成能控制蓄泄的平原水庫。當凌汛期東阿河段發生冰塞、冰壩壅水威脅大堤安全，或河道槽蓄水量特別多，為避免出現具有嚴重危害性的武開河形勢，則可以開啟東平湖進水閘或出湖閘倒灌分水入老湖區滯蓄。

4）引黃涵閘分水分凌。黃河下游建有各類引黃涵閘 94 座（山東 62 座，河南 32 座），設計流量約4 400 m3/s，在凌汛期可適時利用涵閘分水分凌以減輕凌汛威脅。

4.3 破冰

破冰是已經發生或將要發生冰凌險情時常采用的應急措施，破冰的作用是破碎、疏導冰塊，增大排冰能力。主要用于破碎大面積的移動冰塊、固定冰蓋、冰塞與冰壩等。破冰的方法有炸藥爆破、炮轟擊、飛機投彈、破冰船等。

4.4 攔冰、導冰與融冰

攔冰措施是人為設置攔冰裝置，以便攔截流冰或形成冰蓋提早封河，減少下游河段的卡冰幾率。攔冰裝置常用的是在水面上將纜索橫跨河道兩岸錨固起來，在纜索上串聯一排浮筒漂浮在水面。

導冰是在河道一側架設導冰裝置（類似攔冰裝置），將流冰導向一側，避免流冰對水工建筑物的破壞，或避免流冰堵塞引水涵閘。

4.5 防洪大堤和控導工程

黃河下游兩岸筑有大堤，在夏秋可以束縛洪水，在冬季是防御凌洪的屏障。目前下游臨黃河大堤總長1 370 km，有險工工程138 處，工程長312 km；有控導工程200 處，工程長344 km。在河南河段可以防御相當于花園口洪峰流量22 000 m3/s 以下的洪水和相應水位，在山東河段可防御相當于艾山洪峰流量10 000 m3/s 以下的洪水和相應的水位。

5 結 語

由于黃河下游凌汛的主要威脅是凌汛開河時冰壩、冰塞上游急劇增加的雍高水位，加之氣溫和河道邊界條件難以人為控制，所以防凌措施應以水庫調控河道流量為主，輔以分水分凌、破處冰凌、冰情觀測和預報、堤防守護及防凌信息化管理等。