刍议气温与开江日期关系

王秋媛，庞春钰

(1. 黑河水文局，黑龙江 黑河164300，2. 哈尔滨水文局，哈尔滨150010)

0 引 言

大地回春，气温升高至0 ℃以后，河冰迅速融化。冰面如有极薄的一层尘土，会加速冰的融化。河岸土壤吸热较冰层多，沿岸冰层首先消融，出现自由水面。

如果上游来水温度较高，会加速冰盖下部融化，由于水流或大风作用，产生冰层滑动，甚至断裂。碎冰顺流而下称春季淌凌，此时，河流里的冰开始化解，分解的冰块随着河水向下流动，河流开封。

在较长河段内有上下贯通敞露水面者，俗称开河。其开始发生的日期为解冻日期。［1］

开江解冻的临界条件是: 气温和水温回升后，冰盖吸热消融、减薄，应力下降，同时因冰雪融化，流量增加，水位上升。当水位抬升力大于冰盖的剪切力时，加上流速的作用，使冰盖破裂、解体、脱岸移动而开江。［2］

因此，气温回升积值表示冰盖吸收的总热量，决定了热力作用对冰盖的消融速度和水位的抬升力。

1 流域概况

黑河水位站位于黑龙江上游右岸，控制流域面积为496 000 km2。三道卡水位站至黑河水位站河道长123 km，为黑龙江上游段，沿途群山起伏，森林密布，植被良好，两岸大部分由花岗岩、砂岩、页岩组成，河床为砂卵石。河道比降较大，一般为0.2‰左右，具有明显的山区特点［3］。上游右岸较大支流为法别拉河。下游3.7 km处有俄罗斯结雅河从左岸汇入。

黑河水位站冬季径流主要来自干流和支流汇入，其次来源于地下水补给。黑河处于东亚季风的东北部，是我国纬度最高的地区之一，黑河临近冷空气发源地—西伯利亚大草原，境内又有小兴安岭山脉纵贯南北，使全市呈寒温带大陆性季风气候特征。夏季西太平洋的暖湿空气内侵，短暂而温润多雨，冬季受强大的西伯利亚和蒙古冷高压控制，干燥而寒冷。年平均气温仅为－1.3 ～0.4 ℃，冬季( 11—2月) 的黑河气温常在零下25 ～35 ℃。

黑河水位站至河源( 以额尔古纳计算) 河长为2 464 km，至河口距离为1 976 km，黑河水位站是黑龙江干流重要控制站，本站测验河段顺直，长1 500 m，河床比降较小。断面下游500 m处有一江心岛( 大黑河岛) ，两岸均有堤防。

2 资料情况

本文引用的资料为1959—2010年其计52 a资料系列，均为实测资料，全部摘自水文年鉴及水文数据库。所采用的资料满足《水文情报预报规范》［4］要求。资料的可靠性、一致性、代表性能得到保证。

3 预报方法

通过多年研究，发现4月上旬平均气温与开江日期关系密切，因此，以4月上旬平均气温为预报因子，开江日期为预报成果，点绘历年黑河水位站最大冰厚与开江日期相关关系图。此方法合格率为86.5%，可以做预报［5］。

4 结 语

本文通过4月上旬平均气温预报开江日期［6］。以为黑河站很少发生冰坝，因此，只考虑热力因数，忽略了动力因数影响。应当注意的是当上下游发生冰坝时，开江日期将提前。

图1 黑河站四月上旬平均气温—开江日期相关图

［1］刘伯伦. 东北各地冻土解冻日期［J］. 北方园艺，1988(01) :48.

［2］李旭阳. 伊敏河解冻日期预报方法的探讨［J］.水文，1988(06) :31 －35.

［3］黑河地区水文站. 黑龙江黑河站凌汛预报方案［R］. 黑河:黑河地区水文站，2011.

［4］水利部水利信息中心. SL250—2000 水文情报预报规范［S］. 北京:中国水利水电出版社，2000.

［5］南京水文水资源研究所. SL196—197 水文调查规范［S］. 北京:水利水电出版社，1997.

［6］廖厚初，吴宝峰，肖迪芳. 开江日期预报方法［J］. 东北水利水电，2009(8) :34 －36.