[科普中國(guó)]-“冰塞”、“冰壩”的綺麗景觀與危害

由于河道、氣象、水文等因素作用，黃河中下游河道幾乎每年都要發(fā)生凌汛，形成冰塞、冰壩，迅速抬高河段水位，造成嚴(yán)重凌災(zāi)，威脅堤防安全。2009年凌汛期間，壺口瀑布下游出現(xiàn)冰壩壅水險(xiǎn)情，造成壺口瀑布上下游3000米距離內(nèi)旅游公路中斷，上游村莊50余戶受災(zāi)，有一半村民的房屋進(jìn)水、冰塊擠入。

黃河“冰塞”、“冰壩”形成之謎

黃河上冰塞、冰壩是如何形成的呢？

大家都清楚，水在0℃或低于0℃時(shí)會(huì)結(jié)冰，而流動(dòng)的冰稱為凌，兩者統(tǒng)稱冰凌。當(dāng)氣溫低于水溫時(shí)，水體也開始降溫。隨著氣溫的下降，當(dāng)水溫達(dá)到或低于0℃時(shí)，水就開始結(jié)冰。河流與湖泊的水結(jié)冰是有區(qū)別的。

湖水結(jié)冰僅限于水體表面，深層水溫仍保持高于0℃，所以湖面下會(huì)有水生動(dòng)物自由自在地生活著。而河流是在流動(dòng)的水中結(jié)冰，由于水流上下的混合作用，不僅會(huì)在水的表面形成薄冰和岸冰，而且在水內(nèi)、河底也會(huì)形成水內(nèi)冰，冰蓋厚度可達(dá)1米以上。由于冰蓋下面有大量冰花堆積，阻塞了部分水流出口，造成流水不暢，使得上游水位壅高，這種情況被稱為冰塞。在河流的淺灘或彎道等處，橫跨斷面并明顯壅高水位的冰塊堆積體，被稱為冰壩。

黃河“冰壩”

黃河“冰壩”有什么危害？

當(dāng)冰凌引起江河水位明顯上漲后，就發(fā)生了“凌汛”。這是一種水文現(xiàn)象，凌汛嚴(yán)重可以造成河水漫灘或決堤。河流的位置及河道形態(tài)與凌汛的產(chǎn)生有關(guān)。在高寒地區(qū)，從低緯度向北流向高緯度的河流，就比較容易出現(xiàn)凌汛。低緯度的上游氣溫比較高，河道封河晚、開河早；高緯度的下游段河道則相反，封河早、開河晚。當(dāng)上游段河道開河冰水齊下時(shí)，下游段河道還處于固封狀態(tài)，于是就產(chǎn)生冰凌堆積，堵塞河道，進(jìn)而產(chǎn)生冰塞、冰壩。有的冰壩長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)千米，寬度可達(dá)數(shù)百米，橫貫河道，堆積高度可達(dá)六七米，遠(yuǎn)看如同一道“冰山”。

以內(nèi)蒙古黃河河段為例，其上游河段溫度高，下游河段溫度低，所以下游段早于上游段封凍，而解凍時(shí)間，上游段又早于下游段。這樣，當(dāng)河道下游段出現(xiàn)冰凌以后，必然阻攔上游來水，增加了河槽蓄水量。當(dāng)融冰開河時(shí)，河槽蓄水量就形成凌峰向下游流淌，遇上較窄河段或者河道轉(zhuǎn)彎處，由于排冰不暢，會(huì)形成卡冰堵塞，很多冰塊堆積以后，就形成了冰壩。冰壩形成會(huì)使得河道水位驟升，容易造成河堤決口，淹沒周圍的農(nóng)田、村舍。

冰壩有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生其他危害，例如影響航運(yùn)，破壞河道上的橋梁、堤防等水上建筑物和水利設(shè)施。

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