【摘要】黑龍江省大興安嶺地區黑龍江上游漠河至呼瑪江段經常發生冰凌災害,為了最大程度的避免損失和影響,大興安嶺水文局一直致力于黑龍江的冰凌研究,本文從開江形勢和開江日期方面進行分析和論證,為防汛減災提供可靠的技術支撐。
【關鍵詞】黑龍江上游;凌汛;預報
黑龍江位于我國最北端,是世界上最大的幾條河流之一。由于受高緯度嚴寒氣候影響,黑龍江上游每年在11月份左右全線封凍,至次年的4到5月份開江,封凍期長達150天以上,開江期間,受水力和熱力因素的影響,黑龍江經常發生冰凌災害,建國后黑龍江發生冰壩的年份有:1950、1953、1956、1958、1960、1963、1966、1971、1977、1981、1985、1991、1994、1995、1999、2000和2009年, 1971年、1985年、2000年、2009、2013年災情嚴重,其中1985年最為嚴重,給人民的生命財產造成了巨大的威脅,因此,能夠提前預測出黑龍江上游沿線的開江日期和開江形勢對防災減災工作有很大的技術支撐作用。
1、開江形勢預報
(1)封江水位:封江水位是開江期水流主要動力指標之一,對開江形式和冰壩的形成有直接的影響。2017年秋季封江期,鷗浦站和三道卡站附近江段封江水位高于歷年平均封江水位0.28-0.39m,其余江段全部均偏低于歷年平均封江水位。與1985、2009、2013等大冰壩年份封江水位相比,三道卡站高于2008、2012年封江水位0.57-0.66m。根據黑龍江上游多年統計資料,封江水位高于多年均值1.0米以上的年份易產生大型冰壩,高于0.50米以上為一般冰壩年。而2017年黑龍江上游江段封江水位比歷年均值偏高不到0.50m,因此預計黑龍江上游部分江段前期河槽蓄水量較少,不具備發生冰壩的重要動力條件。 2017年11月9日至29日,黑龍江上游各站相繼封江,其中漠河江段封江較歷年同期偏晚秋冬季的降水量:秋冬季降水量也是形成冰壩的重要動力指標之一。秋冬季降水量大,土壤濕潤,蓄水量大,等到融雪徑流的時候,水量下滲小,再加上凍土的影響,徑流系數近似等于1,這樣徑流就加大了,對冰壩的形成提供了動力因素。冬季降雪量大,影響冰蓋與大氣熱交換,一方面使冰厚減薄小,另一方面開江期導致冰蓋強度衰減較慢,不易融化,并且開江期融雪徑流加大,為開江提供動力,往往形成武開江,易形成冰壩。2017年10月至12月,黑龍江上游江段降水量為19.9mm,比歷年同期降水量38.9mm偏少48.9%。
根據黑龍江省氣候中心發布的第35期《黑龍江省2018年1月氣候趨勢預測》中可以看出,大興安嶺地區較歷年降雪偏少20%-0%。綜合分析,黑龍江上游流域秋冬季降水量較少,流域下墊面蓄水量少、冬季積雪少,來年開江時不能為冰壩的形成提供充足的水量,不利于冰壩的形成。
(2)冬季氣溫:入冬以來,大興安嶺地區10月氣溫較歷年同期偏低2-4度,11月-12月上旬氣溫接近常年。由于黑龍江上游10月份未封凍,氣溫偏低對冰厚的影響并不是很明顯,冰厚的增長速度應與常年接近。1月11日冰厚與歷年同期冰厚相比(統計年份為1980-2013年),除了開庫康江段和三卡江段略高于歷年同期,其余均偏低,預計黑龍江上游沒有足夠的冰量,不利于冰壩的形成。
綜合上述因素,根據目前所掌握的情況分析得出:預計2018年為非冰壩年,黑龍江上游不會發生冰壩,但局部江段將發生冰凌卡塞,特別是鷗浦江段應加強注意。
2、開江日期預報
采用封凍日期與封凍天數建立相關關系,對開江日期進行預報。經誤差評定計算,合格率為78%,方案滿足預報要求。2017年漠河站封凍日期為11月29日,查線得封凍天數為155天,預報2018年漠河站的開江日期為5月2日。
3、2018年春季開江實況
受2018年春季全大興安嶺地區降水偏少的影響,黑龍江上游江段開江日期均較歷年提前,漠河江段較歷年提前6日,呼瑪江段提前3日,黑龍江上游洛古河至漠河江段出現小范圍冰凌卡塞現象,整個江段無大型冰壩出現。
結束語:
積雪和冰凍現象在大興安嶺地區是普遍存在的現象,研究和預報冰川積雪融冰徑流與河流冰清對于高寒地區的交通運輸、水利工程和人民生產生活具有重要的意義,制定完善的河流冰清預報方案,可以有效的避免冰壩等自然災害對人們的生活生產帶來的嚴重威脅,切實保障沿江居民的生命健康和財產安全。本次分析預測的開江日期數據和實際情況稍有出入,僅可作為參考性預報。
參考文獻:
[1]包為民,張建云.水文預報(第四版)[Z].