冰期流量变化的影响因素

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冰期流量变化的影响因素

作者：张强崔舒颖韩睿

来源：《现代农业科技》2012年第06期

辽宁省中小河流域处于中高纬度，冰期时间长达130～170 d，水文气象的地理环境比较复杂，冰期径流量往往占年径流量的20%～30%，汛期径流量直接下沉或入海，使得枯冰期的水量在水资源匮乏的北方省份十分重要，冰期的流量变化不仅变幅大，测次难于掌握，而且既有急剧的变化过程（液态转变到固态又转变回液态），又有结冰期、封冻期、解冻期各自的基本特征和特殊因素。

冰期条件下的阻塞和冰晶形成到封盖一直到冰块解体，其结构上质的变化，在2个热力冰期的因素作用过程中，还有水力因素、冰底粗度流速以及短时间的区间槽蓄量等变化。如此复杂的变化加上流量与热力作用因素的作用，在水文分界的统一固定的界限下，不可能对流量变化的均值用单一因素建立简单的函数关系或是单独的参变量影响关系[1]。

1影响冰期流量变化的主要因素

1.1热力因素

热力因素在冰期流量变化总的过程即从微冰开始到封盖再到冰情消失，始终起到主要的支配作用，结冰期的过冷却水气交换形成，随热力的变化产生滞后的流量剧烈变化。封冻后冰盖封严，冰盖隔绝了水气交换，但落冰的凝结至冰厚最大的前期热力与辐射热依然产生缓慢的变化，封冻后期的直辐射量穿透冰层改变了水温相对稳定状态，促成冰质变化。封冻后期与冰初期的增温聚热作用，促进冰块解体的阶段的前期热力变化，自然起到主要支配作用，解冰后期向畅流期过度阶段，热力因素才减弱消失，热力对变化的作用变幅锐减后，为冰凌与水力因素代替。12月下旬辐射量显著增加至2月中下旬辐射热量显著高于气温，正处于最底阶段辐射

由于光的强度透过冰层产生乱折射促成结冰结晶的破坏，特别是冰底面的折射及河底的吸热增温作用，气温处于最底时间，而辐射比气温早回升的特性促成透过冰层水温的增加。水温的变化使冰厚开始减薄[2-3]。这是封冻后期一个特殊的吸热增热的条件，对封冻后期的平均流量的增加以及平均流量过程形成的改变起到重要的作用，当然，辐射量在夜间也有轻微的辐射的过程。

1.2冰情因素

冰情是影响流量变化的重要因素，在水流中起到阻力作用，根据冰情对水流的不同阻力可分为不可见冰情与可见冰情2个方面。

1.2.1不可见冰情。由于水面在过冷却气水交换时形成一个显著的摩擦面，在河底的粗糙

泥石上也产生底冰，即水内冰的增大摩阻而使一层液体产生阻力。在流体力学中提出对水粘滞