2.4 关于冰凌的几个概念

2.4.1 流凌与流凌日期

凌汛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。冰凌有时可以聚集凌汛成冰塞或冰坝，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，特别是主干道在北回归线以北的河流并且有温暖向寒冷地区流的河段最容易产生。

在河流封冻前，冰块和河水一起流动叫做流凌。流凌产生于秋末冬初，由于太阳辐射减弱和气温转负，水体失热大于得热，导致水温下降，当水温降到冰点以后，即产生流凌。开始出现流凌的日期即为流凌日期。

2.4.2 封河与封河日期

根据冰水力学理论，流凌在水中主要受流凌之间的摩擦力、冻结力、水流对冰花的拖曳力以及风力的影响，其中流凌之间的摩擦力、冻结力是阻止冰凌流动的力，称为冰凌阻力；水流对冰凌的拖曳力是促进冰凌移动的力，当风向与水流方向一致时，风力为拖曳力，反之为阻力。随着流凌量的增大和气温的继续降低，流凌之间的摩擦力、冻结力必然增大，即冰凌阻力增大，当增大到大于拖曳力时，即开始卡冰封河。当河段内出现横跨两岸的稳定冰盖，敞露水面面积小于河段总面积的20%左右，这时的时间被认为是封河时间。

河流封冻的形态受不同条件的影响，可分为平封和立封两种类型：

（1）平封就是封冻的冰盖表面比较平整。平封多发生在河道顺直、水流比较平缓的流凌河段上，在这种河段上形成初始封冻后，流冰在冰盖前缘受阻并徐徐平铺上溯，形成平封冰盖。平封的冰层厚度一般等于或稍大于流冰厚。在水库内库面流速很小，甚至趋近于零，在冷空气影响下水库水面能结成平滑的冰盖。

（2）立封指封冻冰盖表面犬牙交错，高低不平。立封多发生在流速较大或出现顺流大风的流凌河段上，在初始封冻前缘，上游流冰因流速较大，冰花、冰块倾斜地堆积、挤压、冻结并向上游延伸，冰盖表面形成起伏不平的冰块。立封的冰层厚度与冰块大小、堆积程度有关。在形成立封过程中，冰块很容易因流速大而下潜到冰盖底下形成冰塞，所以立封比平封具有较大的危害性。

2.4.3 开河与开河日期

随着气温的升高，冰盖与大气的热力交换为正值时，冰厚停止增长，并开始融化，融化过程不仅发生在冰盖上表面，而且发生在下底面和冰层中，使冰盖厚度减小，强度减弱。若在水流稳定或流量呈下降趋势、水力作用较小时，冰盖主要因热力因素而融化，冰盖强度逐渐减小，冰盖解体，河流开始解冻，称之为“文开河”；若冰盖强度尚大或有一定融化后仍具有较大硬度时，河道流量上涨，水位上升，会由于水流的动力以及风作用力等破坏应力大于冰盖阻抗力而造成冰盖破裂开河，称之为“武开河”。由南向北的河流特别容易发生武开河。河流拖曳力大于冰凌阻力，大约50%的冰盖破碎并开始移动的时间就是开河时间。

2.4.4 冰盖

流冰开始后河面冰块堆积会形成冰盖。若条件较为有利，随着冰块源源供给，这类冰盖会向上游伸展。从广义上讲冰盖也是一种冰塞，只是厚度较小而已。

2.4.5 冰塞与冰坝

（1）冰塞。冰花、冰屑和碎冰潜入水中，并在盖面冰层下面积聚，导致冰盖下过水断面的阻塞，这种现象叫做冰塞。

一般冰塞：河道封冻初期，冰盖下堆积的大量冰块和絮冰，堵塞部分过水断面，程度不同地影响水流畅通。

严重冰塞：河道封冻后的冰盖下过水断面，流冰和冰絮堵塞的面积达70%以上，上游来水来冰不能下泄，壅高上游水位，甚至造成漫滩。

（2）冰坝。解冻开河过程中，当大块的坚硬冰凌在河道里受阻停滞，发生卡塞后，上游急速而来的大量流凌下插上爬，短时间内就可以形成横跨断面，堵塞河道的巨大冰堆，导致冰堆上游水位猛涨，这种现象叫做冰坝。

其他有关冰凌的概念，可参考本书后面的附录1：“防凌辞典”。