Page 102 - 2023年第54卷第4期

冰盖糙率与河道水位、冰厚等因素有关，冰盖糙率率定时，既要考虑水位对冰盖糙率的影响，又
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要考虑冰盖厚度对冰盖糙率的影响。对于稳定冰盖的河段，冰盖糙率可用 Ｎｅｚｉｋｈｏｖｓｋｉｙ 公式进行计
算，但头道拐河段地理位置特殊，流凌封河期冰盖糙率值因堆冰形态、水位等因素影响，糙率值变化
范围广，导致直接采用 Ｎｅｚｉｋｈｏｖｓｋｉｙ公式来确定冰盖糙率值误差较大。稳封期冰盖糙率值相对变化幅
度小，在模拟中的冰盖糙率采用稳封期的冰盖平均糙率。图 ６和图 ７分别给出了头道拐水文站断面稳
封期 ２０２１年 １月 １日—２７日实测水位与模拟水位、实测冰厚与模拟冰厚对比，根据水位、冰厚实测
值与模拟值的对比，率定出稳封期冰盖平均糙率ｎ＝ ０．０２０ 。
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图 ６ 稳封期头道拐水文站实测水位、模拟水位及日均流量 图 ７ 稳封期头道拐水文站实测冰厚与模拟冰厚

３ 模拟结果及验证

３
２０２０—２０２１年冬季流凌前一天流量为 Ｑ＝ ９８７ｍ ?ｓ，根据流凌前一天流量计算研究河段每一个单
元节点上的流量及水位，得到本河段流凌前的初始水力条件如图 ８（ａ）所示。结合图 ８（ｂ）头道拐河段
深泓线处水流流速及弗劳德数，可以看出受河道地形影响，什四份子弯道上游河道主流逐渐由中间位
置向右岸偏移，由于河道宽、坡降缓，河道内最大流速小于 １．２ｍ?ｓ。距离上游 ３．７５ｋｍ的什四份子弯
道处河面缩窄，河道内流速显著增大，最大流速增至 １．５ｍ?ｓ，主流受弯道地形影响逐渐偏向河道左
岸。官牛犋弯道位于距离上游进口断面 ６．２２ｋｍ处，河面宽度仅 １６８ｍ，对水流有明显的束窄作用，
该处流速左右岸对称，中间流速最大。官牛犋弯道下游河段为顺直河道，受河道两岸边滩影响，主流
在河道内略有摆动，由于下游河道坡降较大，河道顺直，该河段流速较上游偏大，同时也可以看出研
究河段弗劳德数与水流流速基本呈对应关系，下游段流速及弗劳德数整体大于上游段。

图 ８ 流凌初始时刻流速及弗劳德数分布

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