“黄河水信……冬曰凌汛,十月曰伏槽水,十一月十二月曰蹙凌水。”这是清代陈康祺《郎潜纪闻》中的一段表述,其中提到的“凌汛”,指的是上游冰雪融化,下游尚未解冻所形成的河水猛涨现象。
通俗来讲,水表有冰层,且破裂成块状,冰下有水流,带动冰块向下游运动,当河堤狭窄时冰层不断堆积,造成对堤坝的压力过大,就形成了凌汛。[1]我国北方的河流,如黄河、黑龙江、松花江,在冬季的封河期和春季的开河期都有可能发生凌汛。
以黄河为例,黄河干流的走势像一个巨大的“几”字,所跨纬度的幅度较大,南北河段的气温差异使得河水解冻的时间有先后之分。当气温升高,低纬度的上游融冰水携带冰凌急剧下泄,被阻碍在尚未解冻的上游高纬度地区,会使上游水位急剧升高,凌汛便由此而来。
凌汛期间,千姿百态的冰凌颇为壮美,但这份美丽背后潜藏的风险不容小觑。几年前,哈尔滨一座大桥突然出现垮塌,专业机构检查认定事故是由河面冰排撞击导致的。
凌汛可能会直接或间接导致各种危害:
冰塞形成的洪水危害:通常发生在封冻期,且多发生在急坡变缓和水库的回水末端,持续时间较长,逐步抬高水位,对工程设施及人类有较大的危害。
冰坝引起的洪水危害:通常发生在解冻期,常发生在流向由南向北的纬度差较大的河段,形成速度快,冰坝形成后,冰坝上游水位骤涨,堤防溃决,洪水泛滥成灾。
冰压力引起的危害:冰压力是冰直接作用于建筑物上的力,包括由于流冰的冲击而产生的动压力,由于大面积冰层受风和水剪力的作用而传递到建筑物上的静压力及整个冰盖层膨胀产生的静压力。[2]
有句古话叫“凌汛决口,河官无罪”,道出了凌汛防御难度之大。在上世纪60年代以前,黄河防凌主要以破冰为主,效果十分有限。到了60年代,黄河上、下游的防凌措施,变为以调节水量为主、破冰为辅。如今,随着越来越多的“黑科技”与治水相结合,防凌的手段也有了新的突破。
防凌的关键是提前精准测报,做好分析研判,及时发布预报预警信息,尽可能地提高预报精度、延长预见期。
哪段河能结冰?哪个时段解封?结冰能有多厚?为了探知这些信息,过去的测报员只能借助简陋的仪器在冰天雪地里作业,条件艰苦,结果精准度也不高。现在,防凌手段不断创新,卫星遥感、无人机、大数据分析等技术让巡测更加简便、智慧。
凌汛期间,要快速获取防凌河段的流凌、封河、岸冰等凌情,掌握“空中视角”尤其重要,可以利用高分辨率遥感卫星进行大面积监测,并用无人机对重点河段进行特别航拍监测。而大数据、云计算等技术,能够帮助防凌部门快速分析流凌演进过程,科学研判、精准预报凌情态势,为防凌决策提供更加直观、快捷的信息支撑。
基于对于凌情态势的精准掌握,防凌部门可以通过科学调度水库,降低凌汛灾害发生的风险,新一代信息技术是不可忽视的强大支撑。随着相关技术的全面应用,通讯、存储运用技术的不断提升,科技防凌将迎来广阔的发展前景,为防凌减灾赋予更多现代“智慧”。
参考资料
[1]李淑杰,郭正中.世界地理百科知识:吉林人民出版社,2012:30.
[2]陈景元,骆文静.寒区军事医学:人民军医出版社,2015:522-523.

