Page 52 - 2022年第53卷第5期

术支持。
2.4 凌汛期堤防险情与溃堤淹没风险评估研究 国内外学者对于凌汛期堤防险情与溃堤淹没风险评

估的研究，主要集中于采用实测资料分析、数值模拟、模型试验等方法研究堤防险情的动态变化过
程。关于凌汛期堤防险情演化过程及特性研究，李锦荣等 ［68］ 研究了黄河乌兰布和沙漠段历年凌汛期
河岸动态变化情况，认为随着冰面萎缩-扩张-萎缩的动态变化，下游温差与两岸地势是凌汛期河岸
变化的主要影响因素。戴长雷等 ［69］ 和 CHEN ［70］ 利用 Geo-studio 软件构建了凌汛期堤防渗流计算模
型，模拟了冻结壳影响下堤防渗流路径变化，与伏汛期相比，凌汛期堤防内部渗透系数较小，渗
流最大速度与最大坡降均较伏汛期明显提升，更易引起管涌、崩塌等险情。李洋 ［71］ 建立了变水位
条件下凌汛影响的堤防渗流模拟模型，并分析了堤防内部压力线、渗流路径、渗流速率、渗透坡
降、最小安全系数的变化情况，为凌汛期堤防险情演化特性研究及风险预测提供了有利借鉴。刘昉
等 ［72］ 建立了无黏性土堤弯道水槽物理模型，将冻土条件下无黏性土堤漫顶溃决过程分为渗透过流、
堤后冲刷、横向展宽、冲淤平衡四个阶段，进一步深化了对凌汛期堤防溃决演化过程的认识。关
于溃堤淹没风险评估研究，Vorogushyn 等 ［73］ 研发了一种考虑溃堤概率的洪水灾害评估模型 IHAM，
能够辅助生成概率性洪水危险地图与某种破坏概率下堤防灾害图，实现了洪水危险性与堤防灾害
耦合考虑。随着我国重点地区洪水风险图编制，溃堤洪水淹没风险评估研究取得长足进展，比如，苑
希民等 ［74-75］ 和田福昌 ［76］ 较为系统地研究了河道-泛区一二维耦合与全二维水动力耦合模型，开展了漫溃
堤洪水耦合计算与风险评估。
2.5 凌汛灾害风险防控措施研究 流量控制、切割冰盖、河道开孔、爆破和机械破冰是防凌破冰缓
解灾害风险的主要防控措施，其中爆破法破凌包括飞机投弹轰炸、迫击炮破冰、人工定点爆破等 ［77］ 。
早在 1758 年，德国第一次成功实施了冰凌爆破。美国陆军工程兵团 ［78-80］ 利用多年冰下爆破试验资
料，建立了爆破坑半径、炸药用量和冰盖厚度之间的关系，并发现爆破效果与炸药类型基本无关。
加拿大最早在 1989年就将河道动力破冰机应用于河流凌汛灾害风险防控，1995年之后，美国也开始
使用。而我国主要以黄河和黑龙江凌汛灾害风险防控措施的研究成果最具代表性。1990 年代，徐剑
锋 ［81］ 首次系统梳理黄河内蒙古段凌汛灾害事件，提出加固堤防、整治河道、加强冰情预报、控制水
库调度、运用破冰措施、新建海勃湾水库等防凌综合措施。之后，牛运光 ［82］ 提出利用水库调节河道
流量与分泄河槽蓄水，减少开河期来水量，配合破冰措施和防护方法，综合防控凌汛灾害；闫新
光 ［83］ 提出了“提前分凌、主动破冰、严防死守、应急滞洪”的防凌总方针，研究了“撤、调、分、泄、
疏、堵、安”的防凌抢险措施；孟闻远等 ［84］ 和蔡彬等 ［85］ 提出了“变被动防御为主动防御、变军队应急
机制为军民联合防治”理念的黄河防凌减灾新方案；郜国明等 ［86］ 和滕翔等 ［87］ 提出黄河凌汛险情应急
处置措施，并分析了黄河内蒙古段应急分凌区运用成效；孙宗义等 ［88］ 认为上游梯级水库调度对下游
河段洪水增温和宁蒙段凌汛威胁减轻具有重要作用；邓宇等 ［89］ 、何厚军等 ［90］ 和刘彩凤 ［91］ 研究了无人
机航测、遥感及远程监控预警技术在凌情、凌汛灾害管控过程中的试验应用。徐路凯等 ［92］ 设计了具
备凌汛灾害监测预警、风险管理、调控决策与效果评估等功能的黄河智慧防凌云平台。在防凌破冰
措施方面，丁留谦等 ［77］ 探讨了河道动力破冰机和气垫船辅助爆破两种破冰防凌技术，为新型破冰技
术研究起到一定推动作用；刘一川等 ［93］ 对比分析了国内外常用的防凌破冰方法，认为机械破冰是实
践应用的首选；刘之平等 ［94］ 和路锦枝等 ［95］ 在黑龙江进行了防凌爆破现场试验，提出并验证了爆破坑
半径计算公式；杨开林等 ［96］ 基于黑龙江爆破试验，提出了冰下爆破形成温度场预防冰坝的基础理论；
焦广昶等 ［97］ 和许冠超等 ［98］ 开展了冰凌定点爆破的数值模拟，可与现场爆破试验结果相互验证。

3 研究存在的不足

近 30年来，国内外寒区河道-堤防-泛区凌汛灾害风险评估防控的研究成果显著，推动了防凌减
灾领域理论方法体系的构建与发展，尤其体现在凌汛成因与凌汛灾害特征、河冰及凌汛洪水数值模
型、河道凌汛灾害风险评估、凌汛期堤防险情与溃堤淹没风险评估、凌汛灾害风险防控措施等方面。

—552 —