《中國河流冰情》內容簡介：隨著國民經濟的快速發展，河流兩岸人民的經濟活動日益發達，洪災造成的損失也不斷加大，防洪減災任務加重。我國北方河流普遍存在著冰凌問題，尤其是冰塞、冰壩災害，已嚴重製約了河流兩岸經濟發展。為此，河流冰情研究在我國得到了長足的進步，取得了豐碩的成果。但這方面的總結性專葶較少。《中國河流冰情》綜合了我國冰情方面的研究成果，尤其是冰塞計算、冰模型試驗方面的成果，另外對河流冰情方面的防災減災措施和冰壩、冰磧湖潰決洪水方面的研究成果進行了簡略的總結。 《中國河流冰情》可供從事河流冰情研究的人員參考。
基本介紹
- 中文名：中國河流冰情
- 外文名：Ice situation in Chinese rivers
- 書名：中國河流冰情
- 出版社：黃河水利出版社
- 頁數：203頁
- 開本：16
- 定價：35.00
- 作者：馬喜祥 白世錄
- 出版日期：2009年12月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7807347694, 9787807347699
- 品牌：黃河水利出版社
內容簡介,圖書目錄,文摘,後記,序言,
內容簡介
《中國河流冰情》是由黃河水利出版社出版的。
圖書目錄
序
前言
第1章 概論
1.1 冰水力學涉及的問題
1.2 國內外研究現狀
1.3 國內冰情
參考文獻
第2章 凍的基本物理力學特性
2.1 凍的物理力學特性
2.2 河流結冰過程
參考文獻
第3章 冰塞與冰壩
3.1 冰塞
3.2 冰壩
3.3 冰期輸水
3.4 凌汛洪水
3.5 冰對水工建築物的影響
參考文獻
第4章 冰水力學問題研究方法
4.1 冰情觀測與凌汛分析
4.2 冰湖潰決洪水計算
4.3 凌汛洪水預報
4.4 凌汛冰害及防治措施
4.5 冰水力學數學模擬的研究
4.6 冰水力學試驗研究方法
4.7 冰對水工建築物及橋樑荷載的計算方法
參考文獻
第5章 凌汛災害與防治措施
5.1 凌汛災害
5.2 黃河下游凌汛成因及防治措施
5.3 黃河內蒙古段凌汛成因及防治措施
5.4 黃河小北幹流河段凌汛災害成因及其對策
5.5 黑龍江幹流大興安嶺段凌汛成因及防治措施
5.6 黑龍江上游冰凌災害成因及防凌措施
5.7 松花江下游冰壩成因分析及對策
5.8 伊犁河幹流凌汛成因及防治措施
5.9 水庫防凌調度分析
參考文獻
後記
前言
第1章 概論
1.1 冰水力學涉及的問題
1.2 國內外研究現狀
1.3 國內冰情
參考文獻
第2章 凍的基本物理力學特性
2.1 凍的物理力學特性
2.2 河流結冰過程
參考文獻
第3章 冰塞與冰壩
3.1 冰塞
3.2 冰壩
3.3 冰期輸水
3.4 凌汛洪水
3.5 冰對水工建築物的影響
參考文獻
第4章 冰水力學問題研究方法
4.1 冰情觀測與凌汛分析
4.2 冰湖潰決洪水計算
4.3 凌汛洪水預報
4.4 凌汛冰害及防治措施
4.5 冰水力學數學模擬的研究
4.6 冰水力學試驗研究方法
4.7 冰對水工建築物及橋樑荷載的計算方法
參考文獻
第5章 凌汛災害與防治措施
5.1 凌汛災害
5.2 黃河下游凌汛成因及防治措施
5.3 黃河內蒙古段凌汛成因及防治措施
5.4 黃河小北幹流河段凌汛災害成因及其對策
5.5 黑龍江幹流大興安嶺段凌汛成因及防治措施
5.6 黑龍江上游冰凌災害成因及防凌措施
5.7 松花江下游冰壩成因分析及對策
5.8 伊犁河幹流凌汛成因及防治措施
5.9 水庫防凌調度分析
參考文獻
後記
文摘
插圖：
1.2 國內外研究現狀
世界上緯度較高地區的江河都有冰期。河流封凍以後，由於過水斷面濕周增長，水力半徑減小，冰蓋的糙率作用以及水浸冰和水內冰占去了部分過水斷面等，從而導致了水流形態的變化，妨礙正常的發電和供水，縮短航期，增加水工建築物的荷載，影響河流泥沙的運動。因此，江河冰情與工農業生產、水利工程、交通運輸、國防建設等都密切相關，尤其是冰塞、冰壩等嚴重冰情，還會給國計民生造成巨大的損失。
20世紀，人們在探討河流熱量平衡和河流水熱力學的基礎上，揭示了河冰形成的機理，對河流封凍、冰厚增消、冰壩和冰塞的形成、解凍和冰凌洪水等冰情進行了全面的研究，基於熱力學和水力學理論的冰凌數學模型的研製也提上了議事E1程，但由於河流熱動態、河冰形成、河流冰情變化等都十分複雜，因此20世紀在這方面的研究成果大都是初步的、經驗性較強的。21世紀著重對河冰形成及河流冰情變化的熱力學和水力學機理繼續作深入的研究，以促使冰凌數學模型E1臻完善。
1.2.1 國外的冰情研究
近年來，在蘇聯、加拿大、美國、日本和北歐等許多國家，江河冰情的觀測和研究工作有了迅速的發展。為適應和推動這一新興學科的發展，由國際水力研究協會發起，並在聯合國教科文組織、國際水文科學協會、世界氣象組織、國際冰川學會等單位的聯合倡議下，創建了國際冰情問題委員會。該委員會於1970在冰島召開了第一屆國際冰情學術討論會，於1996年在中國召開第十三屆，並於2002年、2004年、2006年、2008年（第十九屆）分別在紐西蘭的達尼丁、俄羅斯的彼得堡、日本的札幌、加拿大的溫哥華召開了最近的四屆國際冰情學術討論會。平均兩年一次的國際冰情學術交流活動，有力地推動了這一研究工作的開展。
目前，許多國家的有關學者，在對冰情觀測的基礎上，正越來越多地運用物理模型和數值模型的方法，著手解決河冰研究工作中的一些難題，研究水平亦Et益提高。從早期的研究成果看，它所涉及的內容僅局限於河凍的形成及其對水工建築物的作用方面。近年來，對地球上水資源的進一步開發利用，對低溫禁區和海洋的開發，生物冷凍復甦試驗以及對南北極觀察研究等方面的影響，促使江河冰情研究的範圍逐步擴大。從最近發表的大量的有關文獻來看，目前對河凍的研究內容可以歸納為以下幾個方面。
1.2 國內外研究現狀
世界上緯度較高地區的江河都有冰期。河流封凍以後，由於過水斷面濕周增長，水力半徑減小，冰蓋的糙率作用以及水浸冰和水內冰占去了部分過水斷面等，從而導致了水流形態的變化，妨礙正常的發電和供水，縮短航期，增加水工建築物的荷載，影響河流泥沙的運動。因此，江河冰情與工農業生產、水利工程、交通運輸、國防建設等都密切相關，尤其是冰塞、冰壩等嚴重冰情，還會給國計民生造成巨大的損失。
20世紀，人們在探討河流熱量平衡和河流水熱力學的基礎上，揭示了河冰形成的機理，對河流封凍、冰厚增消、冰壩和冰塞的形成、解凍和冰凌洪水等冰情進行了全面的研究，基於熱力學和水力學理論的冰凌數學模型的研製也提上了議事E1程，但由於河流熱動態、河冰形成、河流冰情變化等都十分複雜，因此20世紀在這方面的研究成果大都是初步的、經驗性較強的。21世紀著重對河冰形成及河流冰情變化的熱力學和水力學機理繼續作深入的研究，以促使冰凌數學模型E1臻完善。
1.2.1 國外的冰情研究
近年來，在蘇聯、加拿大、美國、日本和北歐等許多國家，江河冰情的觀測和研究工作有了迅速的發展。為適應和推動這一新興學科的發展，由國際水力研究協會發起，並在聯合國教科文組織、國際水文科學協會、世界氣象組織、國際冰川學會等單位的聯合倡議下，創建了國際冰情問題委員會。該委員會於1970在冰島召開了第一屆國際冰情學術討論會，於1996年在中國召開第十三屆，並於2002年、2004年、2006年、2008年（第十九屆）分別在紐西蘭的達尼丁、俄羅斯的彼得堡、日本的札幌、加拿大的溫哥華召開了最近的四屆國際冰情學術討論會。平均兩年一次的國際冰情學術交流活動，有力地推動了這一研究工作的開展。
目前，許多國家的有關學者，在對冰情觀測的基礎上，正越來越多地運用物理模型和數值模型的方法，著手解決河冰研究工作中的一些難題，研究水平亦Et益提高。從早期的研究成果看，它所涉及的內容僅局限於河凍的形成及其對水工建築物的作用方面。近年來，對地球上水資源的進一步開發利用，對低溫禁區和海洋的開發，生物冷凍復甦試驗以及對南北極觀察研究等方面的影響，促使江河冰情研究的範圍逐步擴大。從最近發表的大量的有關文獻來看，目前對河凍的研究內容可以歸納為以下幾個方面。
後記
河流冰情是在熱力和動力相互作用的過程中產生的一種複雜的自然現象，其涉及的因素有氣候條件、河流邊界條件、河流水量等。與改變自然過程有關的各種經濟活動可能會使冰情規律向著人們所不希望的方向發展，而且會導致不良的後果。因此，在解決許多與水利工程在冬季的建設和運行有關的工程問題時，必須考慮河流冰情變化的特性。
鑒於河流冰情的複雜性，目前對冰情演變規律的認識還比較浮淺，在回答工程設計所面臨的問題時，還不能得到較滿意的結果。如在寒冷地區建設水庫，其庫尾均存在著冰塞、冰壩的壅水淹沒問題，從南流向北的河流，也普遍存在著冰塞、冰壩的壅水淹沒問題。冰塞是在封河期產生的一種冰情現象，其形成的過程較長，形成後能夠存在一定的時間，這給資料的測驗創造了條件，其本身與水流間的某種受力平衡也使得冰塞的計算成為可能。但考慮到冰塞形成期的複雜變化，用恆定流的方法計算冰塞壅水其精度必然有限。冰壩是更複雜的冰情現象，一方面，存在的時間短，給資料測驗帶來了困難；另一方面，冰壩的形成期，水溫高於O℃，水流在壩體中滲流的過程中加熱了冰塊，促使了冰塊的融化，冰塊間的相互支承關係隨時在調整。壩體的發展需一定的時間，在此期間，有可能由於冰塊的融化使壩體潰決，這也是冰壩存在時間短、壩體不能達到受力平衡的原因。由此，從受力平衡方面建立冰壩的計算模型還有很長的路要走。
冰情現象所表現出的災害還不止這些，如冰對建築物的凍脹破壞、對金屬結構的影響等。
在冰情災害防治方面，我國積累了大量的經驗，也取得了很大的效益。但在防凌方面，目前主要依靠的是經驗，靠理論指導防凌還需要大量的研究。
綜上所述，目前國內外對基礎理論及河流冰情進行了大量的研究，得到了豐碩的成果，也使得我們對冰情演變規律有了一定的認識，但其研究的深度遠未達到實用的要求，還需要冰情研究人員的不懈努力。
鑒於河流冰情的複雜性，目前對冰情演變規律的認識還比較浮淺，在回答工程設計所面臨的問題時，還不能得到較滿意的結果。如在寒冷地區建設水庫，其庫尾均存在著冰塞、冰壩的壅水淹沒問題，從南流向北的河流，也普遍存在著冰塞、冰壩的壅水淹沒問題。冰塞是在封河期產生的一種冰情現象，其形成的過程較長，形成後能夠存在一定的時間，這給資料的測驗創造了條件，其本身與水流間的某種受力平衡也使得冰塞的計算成為可能。但考慮到冰塞形成期的複雜變化，用恆定流的方法計算冰塞壅水其精度必然有限。冰壩是更複雜的冰情現象，一方面，存在的時間短，給資料測驗帶來了困難；另一方面，冰壩的形成期，水溫高於O℃，水流在壩體中滲流的過程中加熱了冰塊，促使了冰塊的融化，冰塊間的相互支承關係隨時在調整。壩體的發展需一定的時間，在此期間，有可能由於冰塊的融化使壩體潰決，這也是冰壩存在時間短、壩體不能達到受力平衡的原因。由此，從受力平衡方面建立冰壩的計算模型還有很長的路要走。
冰情現象所表現出的災害還不止這些，如冰對建築物的凍脹破壞、對金屬結構的影響等。
在冰情災害防治方面，我國積累了大量的經驗，也取得了很大的效益。但在防凌方面，目前主要依靠的是經驗，靠理論指導防凌還需要大量的研究。
綜上所述，目前國內外對基礎理論及河流冰情進行了大量的研究，得到了豐碩的成果，也使得我們對冰情演變規律有了一定的認識，但其研究的深度遠未達到實用的要求，還需要冰情研究人員的不懈努力。
序言
冬季在負氣溫作用下，我國北方河流普遍存在著冰情問題。河流冰情是河冰發生、發展和消失過程反覆出現的綜合。河流冰情的演變規律取決於當地的氣候條件、河流水量、河床地形特性及水動力特性。
我國黃河以北的河流都有冰情現象發生，尤其是北方從南向北流動的河段，冰壩問題十分突出，如黑龍江的上遊河段、松花江依蘭以下河段、嫩江上遊河段、黃河的寧蒙河段及黃河下游的山東河段等。這些河段冰壩壅水頻繁發生。水庫的建設引起了上、下遊河流冰情的變化，樞紐本身也涉及到許多冰情問題。在進行工程設計時，河流冰情的變化趨勢如何，能否消除或承受由此產生的不利影響，取決於能否正確地了解冰情規律和冰情過程的發展特點。這些問題包括庫尾冰塞、冰壩的壅水以及由此帶來的淹沒問題、壩下不封凍距離的分析以及冰對結構物的影響等。
現在，無論是在研究結冰過程、冰蓋的形成和破裂、冰塞壅水計算、河流或渠道產冰量計算，還是在冰模型試驗技術等方面，都取得了一定的成就。
在冰情研究方面有所成就的學者有：楊賚斐、馬喜祥、熊運阜等在套用恆定流計算冰塞壅水方面有一定的成果；馬喜祥、可素娟等在套用熱力平衡方程計算河流或輸水渠道的冰情方面取得了一定的成就；白世錄、孫肇初等在冰物理模型試驗技術方面有較大的創新。另外，有大量的學者對冰壩、冰湖產生的成因進行了研究。蘇聯對河流冰情的研究比較系統，出版有《蘇聯河流冰情》一書。
上述研究成果已在定期出版的雜誌或會議論文集上發表，但有關河流冰情研究的系統性論著較少，目前在國內見到的僅有《蘇聯河流冰情》一書。為此，我們編寫了本書，以總結我國在河流冰情方面的研究成果。誠然，由於水平所限，有些論點可能會引起爭議，這也是出版本書的目的之一，希望借對本書的爭論來推動我國河流冰情的研究。
我國黃河以北的河流都有冰情現象發生，尤其是北方從南向北流動的河段，冰壩問題十分突出，如黑龍江的上遊河段、松花江依蘭以下河段、嫩江上遊河段、黃河的寧蒙河段及黃河下游的山東河段等。這些河段冰壩壅水頻繁發生。水庫的建設引起了上、下遊河流冰情的變化，樞紐本身也涉及到許多冰情問題。在進行工程設計時，河流冰情的變化趨勢如何，能否消除或承受由此產生的不利影響，取決於能否正確地了解冰情規律和冰情過程的發展特點。這些問題包括庫尾冰塞、冰壩的壅水以及由此帶來的淹沒問題、壩下不封凍距離的分析以及冰對結構物的影響等。
現在，無論是在研究結冰過程、冰蓋的形成和破裂、冰塞壅水計算、河流或渠道產冰量計算，還是在冰模型試驗技術等方面，都取得了一定的成就。
在冰情研究方面有所成就的學者有：楊賚斐、馬喜祥、熊運阜等在套用恆定流計算冰塞壅水方面有一定的成果；馬喜祥、可素娟等在套用熱力平衡方程計算河流或輸水渠道的冰情方面取得了一定的成就；白世錄、孫肇初等在冰物理模型試驗技術方面有較大的創新。另外，有大量的學者對冰壩、冰湖產生的成因進行了研究。蘇聯對河流冰情的研究比較系統，出版有《蘇聯河流冰情》一書。
上述研究成果已在定期出版的雜誌或會議論文集上發表，但有關河流冰情研究的系統性論著較少，目前在國內見到的僅有《蘇聯河流冰情》一書。為此，我們編寫了本書，以總結我國在河流冰情方面的研究成果。誠然，由於水平所限，有些論點可能會引起爭議，這也是出版本書的目的之一，希望借對本書的爭論來推動我國河流冰情的研究。
