河冰水力学研究进展
水力学工程实例
管理岗位竞选稿尊敬的公司领导：我是XXX公司的一名员工，非常感谢公司给予我这个展示自我的机会。
我想竞选公司的管理岗位，我相信自己能够胜任该岗位，给公司带来更好的发展。
首先，我具备丰富的管理经验。
在之前的工作中，我曾经负责团队的管理，包括任务分配、进度管理、团队建设等方面。
随着我管理经验不断积累，我更加懂得如何更加有效地管理团队，激发团队员工的工作积极性，提高整个团队工作效率。
其次，我有着良好的沟通能力和团队合作精神。
当我领导一个团队时，我会时刻保持与团队成员之间的沟通，了解他们的工作情况，以及他们个人的一些困惑和需求，随时为他们提供支持和帮助。
同时，我也会团结整个团队，让大家紧密协作，充分发挥团队的力量，一起完成公司的任务。
再次，我注重细节和责任心。
管理这个岗位需要细心和认真，因为一个小小的失误都可能会对公司产生不良影响。
而我会时刻保持警觉，严格要求自己，不断优化管理方式，让整个团队更加高效地工作。
我也始终认识到一个管理者的责任所在，我不会懈怠，不会退缩，在承担工作责任的同时，会努力实现自我价值。
最后，我热爱这个公司、热爱这个岗位。
我个人认为，对一个公司来说，一个优秀的管理者至关重要。
而我能够担任这个岗位，让我感到非常的自豪和荣幸。
我相信，只要公司能够给我这个机会，我会努力为公司奮斗，积极进取，与团队一起不断提高，为公司的发展贡献自己的力量。
以上就是我竞选公司管理岗位的一些想法和表达。
我相信，我具备成为一个合格的管理者的所有素质和能力。
如果您给予我这样的机会，我将会非常珍惜，并不断努力，以最好的表现回报公司和领导的信任和支持。
谢谢！。
【国家自然科学基金】_河冰_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
科研热词 河冰 温度 流冰期 试验 抗压强度 黄河宁蒙段 神经网络 水库调度 正态信息扩散 概率分布 数值模拟 实验研究 原型观测 加载应变速率 冰凌灾害
推荐指数 5 3 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
科研热词 边界约束 河流 河冰 水文 气象 武开河 哈尔滨 同江 判别准则 冰盖破裂 冰坝 冰
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2011年 科研热词 撞击力 黑河冰沟流域 阿克苏河 试验 计算机仿真 自由表面流动 积雪特性参数 河冰 水文过程模拟 无网格法 敏感性分析 失效 冰排 冰川物质-能量平衡 光滑核函数 vic模型 sph方法 sntherm ls-dyna amsr-e 推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5
科研热词 贴体网格 滑动边界法 河冰数值模拟 水面位置确定 动边界技术
推荐指数 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
科研热词 超广谱β -内酰胺酶 脉冲场凝胶电泳 电阻差异 河冰冰厚检测 极低温 奇异变形杆菌 冰、空气和水 rmtb
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1ห้องสมุดไป่ตู้ 12 13
2014年 科研热词 边界拟合 河冰模型 河冰 水动力条件 横向环流 数值模拟 弯道 导冰筏 基础 坐标变换方法 取水口 二维模型 maccormack格式 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
水力学-消能
(2)出池落差△z :
以下游河底0—0为基准面，对消力池出口处的上游断面 1及下游断面2列能量方程，其中两断面间的水头损失
vt2 ，则有 为 hj 2g
vt2 H1 ht hj ht ( ) 2g 2g 2g
2 vt2 v1 H1 ht ( ) 2g 2g
挑流鼻坎型式
• 挑流鼻坎型式有连续式和差动式两种。
连续式鼻坎设施简单，不易气蚀，在相同水力条件下， 挑距比差动式稍远，但水舌较集中，空中扩散较差，对河 床冲刷较深。 在挑流鼻坎内设置通气孔主要是为了避免挑流时高水 流带走水舌下面的空气而形成真空，影响挑射距离。
挑流鼻坎为什么容易被破坏？
泄水建筑在泄洪时，挑流鼻坎表面要承 受高速水流的冲刷，磨损很大。而许多工 程因施工等原因，挑流鼻坎表面不平整， 混凝土强度及耐磨达不到设计要求，经常 造成鼻坎表面混凝土脱落，钢筋裸露，影 响工程正常运行。
10.2 底流式衔接与消能
10.2.1 泄水建筑物下游收缩断面水深的计算
列坝前断面0-0及收缩断面c-c的能量方程： v02 vc0 2 vc0 2 H a1 hc0
2g 2g 2g
令，T为有效水头，T0称为有效总水头，则有
H a1
v02
2g
T
v02
(3) 临界水跃的跃后水深hc02 hc0和hc02都与池深d有关
d ' hc02
q2 ht 2g
1 (1ht )2 ( ' hco 2 ) 2
将与d有关的项放在等式左边，已知项放在等式右边，可得
' hc02
q2 q2 d ht 2 2 g ( ' hc02 ) 2 g (1ht ) 2
水库库尾冰塞壅水计算方法研究
摘
要： 通过对水流挟 冰花 能力建立 的冰塞壅水计算方法的研究 ， 有实测冰塞观测资料的万家寨河段率定 的经 验公 式 对
的经验系数进行 了分析 ， 出了与河段平 均比降、 面宽 、 合糙率的相关关系 ， 而推求了无 实测冰塞资料 的海勃湾河 找 断 综 进 段 的冰塞壅水水面线 ， 冰塞图形 、 并从 计算成果两方 面论证 了成 果的合理性。
测资料 ； 结合经 验公式 的水力学方法主要建立 在冰塞稳定 阶段 水流的水 力学特性基 础上 ， 化 了断 面平 均流 速与流 量 、 面 概 水
３ ５
（） １
结合曼宁公式和水流连续方程 ， 有
Ｑ ＝Ｈ ｖ Ｂ （） ２
宽的经验关系 ， 其中经验系数仍需 要利用河段 量冰 塞体 实例
部分冰花 在冰 盖前沿下潜导致堵塞 、 壅水 ， 冰盖逐 渐上延 ， 这种 过程反 复发展 ， 成冰塞。 易形
冰塞 的发展过程可分为形成 、 稳定 和消融 ３个 阶段。当冰 塞发展 到一定 时期后 ， 冰塞体 断面流速 、 比降 、 过水断 面出现较 长时间的稳定 ， 时期称 为冰塞的稳定 阶段 。这时期 水位虽有 该 波动 。 比较平稳 ， 但 为壅水 最高 时期 。达 到这 样条件 的河 段称 为“ 稳定河段” 其位 于冰塞体 中部 ， 。 瞬时最 高水 位 出现 在该河 段内。稳定 阶段冰塞体 的这些特点 ， 对推估 冰塞稳定 阶段 最高 壅水 位及相应水 面线具有实 际意义。 目前计算冰塞壅水 的方 法主要有 概率统计方 法 、 结合经验
该方法借用泥沙推移质运 动概念 ， 根据实 测冰塞资料 率定
河流中潜流交换研究进展
河流中潜流交换研究进展金光球,李 凌(河海大学水生态环境模拟中心,江苏南京 210098)摘要:河水和地下水交换 潜流交换对溶质和污染物的归宿起着重要作用。
潜流交换机理主要包括泵吸交换和冲淤交换。
泵吸交换是由于河床形态引起的水头梯度,这些水头梯度诱导了对流传输;冲淤交换发生是由于移动河床截留和释放孔隙水。
潜流交换的主要影响因素包括:河道流量、河床水力传导性、河床形态、河道弯曲、河床不均匀和背景条件。
还探讨了反应性溶质、胶体颗粒共存情况下潜流交换的规律。
对潜流交换研究现存的主要问题及未来研究展望提出了看法。
关 键 词:潜流交换;潜流带;泵吸交换;冲淤交换;河床形态;溶质;胶体中图分类号:TV131 3;G353 11 文献标识码:A 文章编号:1001 6791(2008)02 0285 09收稿日期:2007 07 25基金项目:国家杰出青年科学基金资助项目(50425926)作者简介:金光球(1979-),男,安徽六安人,博士研究生,主要从事水生态环境研究。
E mail:jingq02@126 com河水中的污染物可能会进入河床的孔隙水中,同样孔隙水中的污染物释放可能会引起上覆水的再次污染,这就是人们常说的河流二次污染。
如2005年11月松花江污染事件后,人们一直担心底泥污染物释放是否会造成长期的水质超标等问题[1]。
2007年5月国家环保总局宣布为防治松花江流域水体污染,松花江全流域进行为期10年的 休养期!。
这些表明对河水和地下水之间相互作用 潜流交换的研究是非常必要的。
潜流交换引起溶质在河床中的滞留,影响着溶质在河流中的迁移[2]。
营养盐和污染物在通过河水-地下水界面时主要受潜流交换的控制[3]。
因此研究潜流交换可以帮助理解河流中的污染物是怎样进入底泥中,底泥中的污染物是怎样释放的,这些研究对河流健康和人类生命健康都具有重要的意义。
随着河流水生态、环境研究的深入,河水和地下水交混区域 潜流带的生态学研究成了一个热门话题。
国内外研究进展
国内外研究进展：滴灌是一种先进的节水灌溉技术，但由于滴灌灌水器的流道或孔口直径比较小，一般仅为1 mm左右，灌溉时对水质要求比较高[1-3]。
而实际上任何水源都含有一定杂质及颗粒物质，很容易导致滴灌系统堵塞。
过滤器是保证滴灌系统正常运行的关键设备，能有效清除灌溉水中各种杂质，避免灌水器堵塞，提高滴灌系统的灌水质量和运行效率。
过滤器是消除堵塞的关键因素，是清除水中各种污物和杂质，保证灌水器正常工作的关键设备[4-5]，其水力性能直接影响灌溉系统的使用寿命。
研究滴灌系统中典型过滤器的水力性能，对优化过滤器结构，进一步解决滴灌堵塞问题和推动节水农业发展有重大意义。
在滴灌系统设计中需要根据水源的具体情况，确定适宜的过滤器，达到过滤效果好且水头损失小的效果，提高系统水力性能、降低运行成本。
兹以网式过滤器和叠片过滤器为研究对象，研究这2 种过滤器在清水和浑水条件下局部水头损失变化规律和其对除沙率的影响，为滴灌系统设计和运行过程中确定过滤设备及过滤效果提供一定参考。
1研究意义：充分研究滴灌系统中典型过滤设备的性能，从而提高过滤系统对生活污水的处理效率，进一步解决滴灌堵塞问题，充分发挥滴灌技术的节水增产效应。
这对内蒙古节水农业的发展有重大意义。
还能充分利用生活污水进行滴灌，减轻滴灌对地下水的依赖程度，避免由于地下水超采引发的环境问题。
限于经济技术条件，再生水水质虽然达到《农田灌溉水质标准》(GB5084-92)的要求，但由于其中仍含有大量藻类、盐分离子、固体悬浮物、有机物和微生物，极易引起滴灌灌水器的堵塞，对再生水滴灌系统构成威胁。
该研究成果也可以应用到小型生活污水厂的再生水循环利用，为引生活污水用于滴灌系统中的过滤器配置提供技术指导。
同时，过滤设备性能的研究，能够完善滴灌配套产品，提升系统配套性能，降低滴灌系统运行成本，减少生产投入，降低生产成本，这对提高边疆少数民族的生活水平和维护社会稳定有着十分重要的政治意义，这也符合国家西部大开发的战略思路。
南水北调中线冬季冰情变化特征及输水能力提升策略研究
２０２４年４月水 利 学 报ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ第５５卷 第４期文章编号：０５５９－９３５０（２０２４）０４－０３８９－１４收稿日期：２０２３－０７－１０；网络首发日期：２０２４－０１－１８网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｕｒｌｉｄ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２４０１１６．１７２３．００１．ｈｔｍｌ基金项目：国家重点研发计划项目（２０２２ＹＦＣ３２０２５００）；国家自然科学基金项目（Ｕ２２４３２２１，Ｕ２２４３２３９，５２００９１４４，５１９７９２９１）；中国水科院科研专项（ＨＹ０１４５Ｂ０３２０２１）作者简介：郭新蕾（１９８０－），正高级工程师，主要从事水力学研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｏｘｉｎｌｅｉ＠ｉｗｈｒ．ｃｏｍ南水北调中线冬季冰情变化特征及输水能力提升策略研究郭新蕾１，潘佳佳１，苑希民２，王 军３，罗秋实４，苏 霞５（１．流域水循环模拟与调控国家重点实验室，中国水利水电科学研究院，北京 １０００３８；２．天津大学，天津 ３０００７２；３．合肥工业大学，安徽合肥 ２３０００９；４．黄河勘测规划设计研究院有限公司，河南郑州 ４５０００３；５．中国南水北调集团中线有限公司，北京 １０００３８）摘要：南水北调中线工程冰期输水能力受限已成为制约工程安全运行和社会效益发挥的巨大障碍。
认识和辨析通水以来中线干渠冬季水温冰情演变规律及影响机理，是中线干渠冬季输水能力提升亟需解决的关键问题。
本文基于２０１１—２０２３年中线干渠连续１２个冬季的气象、水力、冰情等原型观测资料，分析了中线干渠水温冰情时空分布本底和特征规律，明晰了影响中线干渠冰凌生消的关键因素，针对性提出了冬季输水能力提升的相关应对策略。
分析表明：通水以来冰情发生的范围和时间相比理论预想偏小、偏短，冰凌影响区为七里河倒虹吸至北拒马河暗渠段，冰塞风险区为滹沱河倒虹吸至北拒马河暗渠段，多年平均冰厚１５ｃｍ，历史极端冰塞厚２．９ｍ，冰凌壅水最高值０．７３ｍ；干渠冬季水温由南向北递减，依次出现岸冰、流冰和冰盖，日均气温转负后相应的断面平均测量水温在２．５、１．０和０．２５℃左右，且沿程水温下降速率与流量和气温呈负相关，即增大输水流量可减缓水温下降速度；影响冰凌生消的关键因素是气温、流量、太阳辐射和风速，典型年如２０１６年的严重冰情与１月低累计负积温、大输水流量和短时寒潮叠加有关，漕河等渡槽失温快产冰量大与风速密切相关。
冰期明渠水温模型
收稿日期：2021-05-31；网络首发时间：2021-09-29网络首发地址：http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.1882.TV.20210929.1104.001.html基金项目：水利部公益性行业科研专项（201501025）；国家重点研发计划项目（2018YFC1508403）；国家自然科学基金项目（51979291，52009144）；中国水科院科研专项（HY110145B0012021，HY0145B032021）；流域水循环模拟与调控国家重点实验室自由探索课题（SKL2022TS04）作者简介：杨开林（1955-），教授级高级工程师，主要从事冰水力学研究。E-mail：
水利学报SHUILIXUEBAO2022年1月第53卷第1期
文章编号：0559-9350（2022）01-0020-11冰期明渠水温模型
杨开林（流域水循环模拟与调控国家重点实验室，中国水利水电科学研究院，北京100038）
摘要：正确模拟明渠水温是分析冰情及优化调蓄水库布局的基础。基于历史气象资料，本文提出了水体与大气热交换的线性化模型和非线性模型，这些模型包含了太阳辐射、长波辐射、蒸发和对流热交换等主要因素。建立了水体与混凝土衬砌渠道热交换的参数化模型，考虑了衬砌结构、导热性能和地温等因素的影响。在此基础上，建立了明渠一维流动水温模型，提出了水温发生变化的临界气温判据，然后利用特征线方法解析得到明渠水温的递推数值计算公式，提出了均匀流条件下水温由正转负的临界长度公式，分析了气温、渠道进口水温、地温和太阳辐射等对临界长度的影响，最后，通过典型算例比较了非线性热交换模型和线性热交换模型对临界长度的影响。关键词：明渠；水温；大气热交换；衬砌热交换；临界气温；临界长度中图分类号：TV143文献标志码：Adoi：10.13243/j.cnki.slxb.20210483
1研究背景
一旦寒区输水明渠水温低于0℃时，水体中就会产生冰，因此正确的水温模拟是分析冰问题的基础。大型明渠输水工程一般采用混凝土衬砌渠道输水，影响水温的主要因素，除了水面与大气的热交换外，还有水体与渠床衬砌的热交换。在河冰发展过程的数值模拟中，一般不考虑水体和河床的热交换，对于明流，只考虑水面与大气的热交换。目前，水体与大气的热交换计算一般采用国际著名冰工程专家Ashton［1］和沈洪道［2］的线性化模型，即明渠水面的净热通量ϕsa=-hsa()Tw-Ta。其中：hsa为水面与大气的热交换系数，Tw为水温，Ta为气温。河渠与大气的热交换非常复杂，涉及到太阳辐射、地面与大气的长波辐射、水面蒸发和对流的热交换。杨开林［3］研究了冰期河湖与大气的非线性热交换模型及热交换系数hsa的确定方法，结果表明线性热交换模型只是一种特例。此外，不考虑河床对水温的影响，也可能导致计算与实际存在较大偏差。Jobson［4］和茅泽育等［5］假设河床土壤为均质介质，下层表面绝热，土壤表面温度与近底层表面的水温相同，采用数值求解非稳态导热微分方程的方法，研究了河床与水体热交换对水温的影响。结果表明对于封冻浅水河道，特别是昼夜水温变化较大的河道，水体与河床的热交换对水温的影响较大。存在的问题是，目前缺乏有关水体与河床热交换模型参数化的研究。南水北调中线工程是主要采用混凝土衬砌明渠输水的跨流域长距离大型输水工程，基于前期理论计算分析［6-7］，采用了冰盖下输水的模式，正常输水流量小于设计流量的30%。自2014年全线正式通水以来，在中线工程中进行了连续多年的冰情原型观测［8-10］。结果表明：除2015—2016年度极端寒潮期冰情严重外，其它冬季以暖冬为主，例如2019—2020年冬季，日平均气温-0.5~-2.7℃，最低气温-7.3~-14.7℃，水温变化范围0.82～8.5℃，各测站断面平均水温2.97～5.34℃，实测最低水温值
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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 河冰水力学研究进展 作者：付 辉 杨开林 王 涛 郭永鑫 郭新蕾 来源：《南水北调与水利科技》2010年第01期
摘要:近几十年来,随着经济的发展,河流冰情灾害引起的损失越来越大,因此很多专家、学者投入到河冰问题的研究,使得河冰水力学得到了很大的发展。分别从天然河道、水库、人工输水渠道等原型观测研究,新型冰情观测仪器的研发和使用,冰塞演变机理、冰盖下的流速分布和泥沙输移等实验研究,冬季河道冰情发展演变过程、冰塞的形成、冰塞溃决时的洪水波等河冰动力学数值模拟研究,以及基于神经网络技术的冰情预报等方面,综述了国内外学者在冰情研究中最新的研究进展,重点介绍了其中一些具有代表性的成果,并对目前河冰工程研究中仍未解决的问题和以后需要进行的工作进行了尝试性地分析。
关键词:河冰;原型观测;实验研究;数值模拟;神经网络 中图分类号:P332.8;G353.11;TV133文献标识码:A文章编号:1672-1683(2010)01-0014-05 Progress in the Study of River Ice Hydraulics FU Hui, YANG Kai-lin, WANG Tao, GUO Yong-xin, GUO Xin-lei (The Department of Hydraulics, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China)
Abstract: With the development of economic, the loss caused by river ice disaster is more and more in the past decades. So many experts wade into the research of the river ice engineering, which promote the development of river ice hydraulics rapidly. This paper discusses the existing research situations which is representative. These achievements include prototype observation research of natural river, reservoir and artificial water transfers canal; new instruments research of ice regime observation; experimental research of ice jam formation, velocity distribution and sands transport under ice cover; numerical simulation research of river ice processes, ice jam formation and breakup; neural networks research of river ice forecast and et al. And try to put forward some unsolved problems and suggestions for the development of river ice hydraulics.
Key words: river ice;prototype observation;experimental research;numerical simulation;neural network
0 引言 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
冬季随着气温的逐渐下降,水体失热大于吸热,水温降至0℃以下时,首先会在水中产生细小的冰晶体。在水流紊动强度较弱的区域,这些冰晶体上浮至水面,随着水体失热,不断生长变大;在水流紊动强度较强的区域,这些冰晶体随着水流的掺混作用相互碰撞、黏结,形成较大的冰花团或冰块,上浮至水面。随着热量的不断耗散和冰的黏性作用,河道中的流冰密度逐渐增加,在合适的水力条件下会形成冰盖、冰塞或冰坝,形成特有的冰情现象。冬末春初气温回暖,冰盖发生消融、破裂,河道中形成流冰,可能会再次形成冰塞或冰坝。冰塞和冰坝的危害很大,它们的形成会抬高上游水位、破坏沿岸的水工建筑物和生态环境、中断航运等。
虽然目前河冰水力学的研究相对于以前取得了很大的进步,但是由于河冰问题涉及到水力、热力、几何边界条件、水-冰转换过程中物理和力学性质的变化等因素共同作用的影响,使得河冰水力学问题的研究非常复杂,到目前为止,仍然有很多问题没有解决,而在防冰减灾的实际运用中也以经验性的公式和一维河冰模型为主。本文将对目前国内外河冰水力学研究进展进行总结和评述,希望能为河冰水力学领域的相关研究提供参考。
1 国内外研究进展
1.1 原型观测 我国在冰情原型观测方面的工作开展的较早,在20世纪60年代初,我国就在甘肃黄河上游刘家峡河段进行了为期3年的大型冰塞观测研究;1986年前后在冰塞发生严重的黄河巴彦高勒河段开展了原型观测;1982年到90年代初,孙肇初、隋觉义等与Shen教授合作开展了黄河河曲段的大型河冰原型观测,取得了60万个以上的实测数据,并首次建立了冰塞厚度与流冰量和水力条件相关的数学模型[1-3]。此外我国还先后对万家寨水库[4-5]、十三陵水库[6]、胜利水库[7]、荒沟水库[8]等寒区水库进行了冰情的观测研究。
除了开展天然河道和水库的冰情观测,我国也开展了调水工程冰情原型观测研究。郭海燕等[9]对2002年-2003年期间引黄济津应急调水河北段输水线路进行了包括水温、水内冰、冰流量、冰厚的观测和分析,认为水内冰的旺盛生成期主要在冰盖形成前,与当时气温关系密切。李根生等[10]对2002年-2003年度引黄济津引水期间出现的各种冰情现象进行了系统的观测。程玉慧等[11]收集分析了1953年-1974年间南运河捷地站有关冰情、水温、气象等观测资料。崔泰昌等[12]对万家寨引黄工程汾河干流头马营至河岔河段1996年-1997年冰期沿程冰情、水温、流量变化进行了调查,用历年汾河上游冰期水文资料,对冰期河槽储冰量和河槽结冰对流量的影响进行了分析计算。周瑞清等[13]结合实测数据分析了河冰的形成条件及冰情形态演变,探讨了冰盖形成过程。范北林等[14]认为总干渠冰期若采用冰盖下输水,流速需控制在一定的范围龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 内、流量及水位变幅不宜过大。颜丙池[15]、严增才[16]等1994年-1995年在引黄入冀总干渠,1995年-1997年在南拒马河、大清河和白沟引河部分河段上进行了原型观测。
国外河流冰情的原型观测也开展较多,Parkinson[17]、Marsh和Prowse[18]、Gerard和Jasek[19]、Beltaos和Brian[20]等对冰盖下和开河期河道水温进行了观测,其中Parkinson在1980年-1981期间,对Fort Nelson River、Liard River、Mackenzie River两种开河方式的冰盖下水温变化进行了对比分析。Jasek[21]在加拿大的北部开展了冰塞溃决的原型观测,描述了冰塞溃决时的流冰和水位变化。Hicks[22-23]和Beltaos等[24]对冰塞溃决时的洪水、水位等进行了详细的观测研究。Beltaos和Burrell对冰塞溃决时的流速进行了观测,发现冰塞溃决后的前20 min内流速不小于5 m/s。为了研制冰塞溃决模型the University of Alberta, Université Laval, the State University of New York at Cobleskill, and Alberta Environment[25]等组建了观测小组对Athabasca河的冰塞溃决时的水位、浮冰流速、冰厚、气象等进行了系统观测。国外对天然河道的冰情研究较多,而对人工引水渠道的冰情研究似乎较少。
由于河流冰情的原型观测,特别是开河期的原型观测非常危险,因此国外开发了一些新的原型观测仪器。在20世纪90年代初期,开发了名为“Ice Jam Profiler”(IJP)的冰塞厚度测量仪器,其缺点是不能测量横断面的冰塞厚度,而且得到的冰塞厚度轮廓线是不完全的[26]。Morse等[27]使用ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler)测量了Saint Lawrence河的水流流速、浮冰流速、特定点的冰盖厚度。2004年5月、2005年6月和2006年7月,Jasek等[28]在Peace河上使用先进的SWIPS系统测量了水温、冰盖的生长和消融速度、河床温度等,该系统的优点在于可以用于封河期和开河期的水内冰冰花的形成,悬浮冰盘的发展,冰盖下冰花输移等恶劣条件下的原型观测。而国内在专用观测仪器上的发展一直比较落后,几乎没有研发新型的观测仪器。
1.2 实验研究 由于原型观测的自身特点,一些重要的实测数据很难获得,因此实验室为可控条件下的冰情研究提供了途径。王军等[29-33]在长18 m、宽0.5 m、高0.6 m的实验水槽上对初始冰塞厚度的形成及变化机理和冰盖下的散粒体泥沙启动流速的变化规律进行了研究,得到了初始冰塞厚度与水流条件和冰流量等因素的相互关系:
式中:t—冰塞平均厚度,h—冰塞下的平均水深,Fr—冰盖前缘敞流区的水流佛汝德数—冰盖前缘冰粒下潜—冰粒的中值粒径,Q—水流量—冰流量。
陈建国等[34]通过水槽试验,对冰盖流情况下泥沙的起动,推移质输沙率和悬移质分布进行了探讨,并同明流资料进行了对比,给出了计算冰盖所受剪力的经验公式。魏良琰[35]给出了完全封冻和不完全封冻冰盖流综合糙率的一般计算公式: