黄河宁蒙河段2001—2010年凌情变化分析

王瑞君，郭德成，高夏阳

（黄河水利委员会宁蒙水文水资源局，内蒙古 包头 014030）

黄河宁蒙河段地处黄河流域最北端，自宁夏中卫县南长滩乡入境，至内蒙古准格尔旗马栅乡出境，河段全长1204 km。受大陆性季风气候影响，冬季严寒而漫长，日均气温在0℃以下的时间长达4～5个月，最低气温达－36.3℃。宁蒙河段石嘴山以下为稳定封冻河段，凌汛期一般从11月中下旬开始流凌，12月上旬封冻，至翌年3月中下旬解冻开河，凌汛期长达4～5个月左右，封冻天数一般为100 d左右，最长达130余天，封河长度一般在800 km左右，最长达1200 km；冰厚一般为0.7～0.8 m，最厚可达1 m以上。

1 宁蒙河段凌情变化

1）流凌和封、开河时间推迟，首封位置有所下移。宁蒙河段冬季一般在三湖河口—头道拐河段出现流凌，开始流凌日期的多年平均值为11月18日，最早流凌日期出现在1969年11月4日，位于三湖河口以下河段，最晚日期出现在2006年11月30日，出现于三湖河口断面附近。宁蒙河段多年平均封河日期为12月1日，首封地点一般位于三湖河口—包头河段，最早封河日期为1969年11月7日，位于三湖河口—包头之间；最晚封河日期为1989年12月30日，位于包头附近。宁蒙河段开河一般在三湖河口以上开始，由上游向下游发展，多年平均开河结束日期为3月27日，其中:最早开河日期为1998年3月12日，最晚结束日期为1970年4月5日。

2001—2010年10年间，宁蒙河段流凌封河时间明显推迟，首封位置有向下游移动的趋势。宁蒙河段2001—2010年平均首凌日期为11月24日，首封日期为12月4日，最晚开河日期为3月25日。与历年(1950—2010年)均值相比，首凌日期推迟6 d，首封日期推迟3 d，开河日期提前了2 d。宁蒙河段首封位置多在昭君坟及以上河段，最近10个凌汛期，除了2002—2003年首封位置在乌拉特前旗附近以外，其余年份均在昭君坟以下河段，2007—2008年封河位置在万家寨水库库尾的呼和浩特市清水河县曹家湾河段。

2）封、开河期水位偏高，凌汛洪峰减小。宁蒙河段封河一般自首封段开始向上下游延伸，上游流冰在冰盖前缘平铺使冰盖向上游延伸，对上游来水形成冰塞阻力，容易壅高水位，增大堤防防守压力。开河初期，冰块下泄不畅，容易形成冰坝壅水；开河后期，槽蓄水增量释放会引起河道沿程涨水现象。近年来，由于河床不断淤积抬高，多浅滩、弯道、分叉等，因此河道冰下过流能力急剧降低。封河期三湖河口和头道拐水文断面水位有逐年升高的趋势，开河期最高水位则显著升高。2007—2008年度开河期三湖河口最高水位为1021.22 m（出现在2008年3月20日），创历史纪录。

宁蒙河段开河时一般自上而下逐渐开通，凌峰流量沿程逐渐增大，尤其在“武开河”河段，槽蓄水量急剧释放，容易形成峰高时短的尖瘦凌峰。宁蒙河段多年平均凌峰流量为2144 m3/s，最大凌峰流量为3500 m3/s（1968年），最小为1000 m3/s（1958年）。受开河期气温、河道条件、水库调节等多种因素的影响，近年来开河桃汛洪峰有较明显的减小。2001—2010年头道拐站开河期最大洪峰流量平均为 1906 m3/s，较以前均值(1969—2000 年，2200 m3/s)偏小10%，较刘家峡水库运用以来均值（2322 m3/s）偏少18%，在2009年出现了刘家峡水库运用以来的最小桃汛洪峰流量（1380 m3/s）。

2000年以来，宁蒙河段冰凌特点发生明显变化，凌情形势变得更加复杂，凌情灾害时有发生。

2001—2010年，黄河宁蒙河段有5年发生了凌情灾害，其余年份也有不同程度险情。2007—2008年度出现了近40年来最严重的凌情，封河期宁夏河段出现了冰塞，开河期三湖河口水位屡创新高，杭锦旗独贵塔拉奎素段大堤发生溃堤。

3）河道冰下过流能力降低，槽蓄水增量明显增加。凌汛期冰盖会引起流动阻力增加，从而导致河道过流能力下降及能量损失增加。封冻初期下游头道拐断面一般会出现一段时期的小流量过程，随着冰盖下冰花阻水作用的减小，流量逐渐增大，小流量过程结束。

头道拐断面封河期小流量（小于350 m3/s）持续天数变化较大，刘家峡水库运用前，封河期流量过程主要受自然因素影响，凌汛期来水较少，小流量持续时间平均为62 d，但年际间变化很大，最长可达136 d，最短为16 d，平均最大槽蓄水增量为8.7亿m3；1969年以来，受水库调节影响，凌汛期来水量增大，小流量持续天数平均为16 d，明显减少，平均最大槽蓄水增量为10.1亿m3；1986年以来，受河道冲淤、水库调度、气候变化等因素影响，小流量持续时间平均为27 d，平均最大槽蓄水增量为12.7亿m3，呈增加趋势。最近10年小流量持续时间为40 d，显著增加，槽蓄水增量为15.1亿m3，增加明显。

2 宁蒙河段冰凌变化影响因素分析

1）气候变暖，极端天气事件增多。近10年来，宁蒙河段冬季气温较历史偏高，极端天气事件频繁出现。黄河宁蒙河段气候变暖，最近45年气温增速约为0.5℃/10 a。进入21世纪以来，气温升高更加明显，极端天气事件有所增加。

凌汛期气温偏高是流凌及封河时间推迟的主要原因。凌汛期气温高且变幅大，冰盖偏薄，容易造成封、开河不稳定，甚至出现封、开河交替，造成冰凌灾害。

2）水库运用改变了河道水流条件。近10年来，受气候和水量调度影响，凌汛期来水量略有减小。在凌汛期，水库加大泄量，沿程水温升高，水动力作用加强，从而推迟了流凌日期，延缓了封河时间；开河期水库减小泄量，凌汛洪峰降低，冰凌洪水灾害风险降低。这些防凌措施的运用改变了宁蒙河段冰凌的自然规律，影响了河道过流能力，使冰凌特点发生变化。

1998年万家寨水库运用以后，库区由初期的不完全封冻变为最近几年的完全封冻。受最近几年水库水位逐渐抬高的影响，在封、开河的关键期，库尾极易卡冰结坝，壅高水位，从而减弱河道过流能力，增大槽蓄水增量。

3）河道淤积严重，过流能力下降。1986年以来，受龙羊峡水库调节、气候条件和人为因素的影响，内蒙古河段年径流量和洪水过程发生明显变化，大流量时间明显减少，水量分布趋于均匀，输沙能力降低，河道淤积加重。20世纪90年代以来，内蒙古河段河槽淤积萎缩日趋严重，平滩流量降至1000 m3/s左右。

由于河道淤积、河道建筑物的阻冰作用导致封河后的冰盖下过流能力减弱，头道拐站小流量过程持续时间延长，上游来水不能有效释放，使得槽蓄水量明显增大。

3 结 论

2000年以来宁蒙河段冰凌特点发生明显变化，流凌、封河日期推迟，槽蓄水增量明显增大，封、开河期水位偏高，凌情形势更加复杂。出现这种变化的原因包括天气、河道冲淤、水库调度等。

［1］可素娟，王敏，饶素秋，等.黄河冰情研究［M］.郑州：黄河水利出版社，2005.

［2］侯素珍，常温花，王平，等.黄河内蒙古河道萎缩特征及成因［J］.人民黄河，2007，29（1）：25-26.