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冰堵(英语:Ice jam),即冰堵塞,一般是冰河上的冰堵塞被称为冰堵,当漂浮的河冰积聚在自然或人为的特征下时就会发生,这会阻碍河水顺流而下的冰的进程。冰封可能会大大减少河流的流量,并导致上游洪水。当爆发洪水中的冰霸释放时,下游也可能发生冰冻洪水。
总览
冰堵、冰坝、冰封
冰堵汇集成冰洪水常造成损害,无论哪种情况,冰洪水都会损坏岸上的建筑物。但有时也称为冰坝。冰封是由冰块形成的河流上的障碍物。由国际水力研究协会(IAHR)的河流冰水力学工作组定义,冰堵是河流或溪流上的“固定的碎冰或巴西水的固定积累,限制了流量”。
冰堵比洪水泛滥严重
堵塞可能有效地在河底上形成带有锚冰堆积的水坝。[1]在河流上,障碍物可能是宽度,结构,弯曲度或坡度的减小。[2] 与露天水灾相比,冰冻洪水的可预测性较差,破坏力可能更大,并且可能产生更深,更快的洪水。结冰洪水也可能发生在结冰的天气中,并且可能会留下大块冰块,但它们比露天洪水泛滥得多。冰封堵塞还会导致水力发电站等沿河工业设施关闭并干扰船运,从而损害经济。美国平均每年因冰果酱造成的损失达1.25亿美元。[3] [4]
河冰分解三阶段
通常在春季,河冰开始破裂时会在河上结冰,但也可能在初冬期间结冰。分解过程分为三个阶段:分解前,分解和最终驱动。[5]预分解通常始于春季河水流量增加,水位升高和温度使河冰破裂并将其与海岸分离。大坝释放引起的河流高度变化也可能影响预分解。
天然冰堵
在分裂过程中,急流区域中的冰块作为浮冰被带到下游,并可能在平静的水面上冻结在仍然结冰的冰块上,或者撞向河中的结构,例如蜜月桥,于1938年被冰封破坏。较小的卡纸可能会脱落,向下游流动并形成较大的卡纸。在最后的行驶过程中,大的卡纸将排出并清除剩馀的卡纸,从而在数小时内清除冰河。冰块通常在春季发生,但随著冬季的来临,下游部分首先被冻结,它们可能会发生。与环境变暖时的春季破裂不同,结冰的冰堵塞可能更大,因为冰更结实,温度持续降低,但环境突然变暖的可能性较小。 可能发生三种类型的天然冰堵:
- 一个表面冰堵,在平静的水面一个絮状物冰的单层;
- 一个狭窄通道或宽通道冰堵,
- 一个挂冰堵,河冰在其封河期间只发生缓慢的当前区域的积累。
在河流的急转弯处,人造物(例如桥墩)处和汇合处也会发生冰堵。[6]
发生和后果
在北半球,向北流动的河流往往会有更多的冰堵,这是因为较高,更南的上游首先融化,并且冰被下游输送到仍然冻结的北半部分。有三种物理上的冰堵危险。浮冰会形成水坝,淹没果酱上游区域。这发生在2009年红河洪水和2009年阿拉斯加洪水期间。第二种危险是在冰果酱破裂时发生的,突然的水流冲过果酱下游的洪水区域。这样的激增发生在1848 年的圣劳伦斯河上。[7] 第三个危险是结冰和最终驱动可能损坏河中或附近的建筑物和河里的船[8]。 冰封可能冲刷河床,对野生生物栖息地造成破坏或有利,甚至可能破坏河流中的建筑物。
预测与缓解
发生冰堵的早期警告包括使用受过训练的观察员来监测破裂状况和冰运动探测器。防止结冰可以通过
但是,迁移鱼类的运动与冻结和破裂有关,因此影响冰的破裂可能会影响鱼类的迁移。 在洪水威胁到人类居住的地方,可以人为清除障碍物。 除了市区以外,还可以使用炸药进行喷砂,以及在挖掘设备等其他机械手段或防冰结构和防洪等永久性措施中使用。有时,军用飞机被用来轰炸冰堵,但作为清除冰堵的努力的一部分,收效甚微。
视频
参考资料
- ↑ 河冰阻塞/科罗拉多州高地牧场水资源出版物
- ↑ 冰堵和洪水(PDF)国家气象局
- ↑ 冰堵Nws.noaa.gov
- ↑ 冰水坝:驯服冰冷的河大众力学
- ↑ 液压液压系统牛津大学出版社
- ↑ 冰封洪水和缓解:内布拉斯加州下普拉特河流域戴安娜出版社
- ↑ 1848年3月30日:尼亚加拉大瀑布快干了有线的。ISSN 1059-1028 。
- ↑ 冰堵塞大英百科全书