Page 26 - 2023年第54卷第9期

３．３ 冬季输水调度建议 基 于 初 期 运 行 ８个 冬 季 的 冰 情 冰 盖 分 析 ， 冬 季 输 水 流 量 提 升 尚 有 较 大
潜 力 可 挖 。 在 此 提 出 ３点 建 议 ： （１）研 究 提 出 基 于 水 温 调 节 的 冬 季 输 水 流 量 动 态 调 度 方 案 ， 不
必 全 冬 季 全 渠 段 “一 刀 切 ”。 分 析 不 同 输 水 流 量 和 气 象 条 件 下 水 温 降 落 过 程 和 区 间 最 大 降 幅 ，
根 据 渠 系 降 流 量 调 控 周 期 ， 建 立 渠 段 输 水 流 量 与 水 温 的 响 应 关 系 ， 确 保 任 何 条 件 下 渠 系 流 量
下 降 （当 前 流 量 － 冰 期 安 全 流 量 ）调 控 时 长 小 于 水 温 降 低 （当 前 水 温 － 冰 点 ）时 长 即 可 。 譬 如 当 水
温 Ｔ ≥５℃ 时 ， 渠 段 输 水 流 量 按 设 计 流 量 的 ６０％控 制 风 险 是 相 当 低 的 。 （２）提 升 冬 季 输 水 流 量
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降 低 闸 前 水 位 加 大 流 速 运 行 ， 其 目 的 是 缩 短 总 干 渠 水 龄 减 少 沿 程 热 量 散 失 从 而 抑 制 冰 盖 生 成 。
冬 季 输 水 可 适 当 松 弛 闸 前 常 水 位 约 束 ， 但 应 满 足 分 水 口 取 水 、 倒 虹 吸 进 口 淹 没 深 度 和 高 地 下
水 位 段 平 压 等 约 束 。 （ ３）做 好 冰 情 精 准 预 报 和 冰 塞 应 急 抢 险 装 备 研 发 ， 以 实 现 冬 季 安 全 高 效
输 水 。

４ 结论

（１）全线通水 ８个冬季输水流量总体呈稳步增大的态势，放水河闸以北渠段流量保持相对稳定（除
个别年份外）。保定站最低气温－ ２２．０℃，最低 ３日滑动气温－ １０．７℃，短期强寒潮可能是今后冰盖生
成的关键驱动因子。
（ ２）自南向北冬季水温逐级降低，北拒马河闸断面水温最大降速为 １０日内由 ３．５℃降至 ０℃，期
间渠段水温降幅亦达到极大值 １．６９℃?１００ｋｍ。２０１６年冬季冰盖最长达 ２８０ｋｍ（最南端延伸至午河
闸），次之为 ２０１５年冬季冰盖 ７３ｋｍ和 ２０２１年冬季 ３８ｋｍ。岗头闸—北拒马河闸近 ９０ｋｍ是冰盖多发
渠段，应引起关注。
（ ３）基于冰盖生成前实测数据，以初始水温和区间气温为输入条件，拟合给出了 ２ｄ、３ｄ和 ７ｄ
等不同预报时效的简明水温模型和冰盖生成临界阈值。
（ ４）初步分析认为：冬季气温和输水流量是冰盖生成的两大关键驱动因子，流量越小气温越低越
易生成冰盖，１月出现的短期强寒潮更易于导致冰盖生成。２０１６年冬季严重冰情是二者叠加的结果，
２０１５年冬季冰盖主要是输水流量小诱发，而 ２０２１年冬季冰盖主要是短期强寒潮所致。

参 考 文 献：

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［ ２］ 杨开林，郭新蕾，王 涛，等．太阳辐射和地温对冰盖下水温的影响［Ｊ］．水利学报，２０２２，５３（５）：５３０ － ５３８．
［ ３］ 杨开林．渡槽水体的热交换及水温和含冰率的时空变化［Ｊ］．水利学报，２０２２，５３（１１）：１３１７ － １３２７．
［ ４］ 郑铁刚，宗全利，孙双科，等．高寒区抽水融冰渠道水温沿程衰减规律———以红山嘴水电站为例［Ｊ］．水
科学进展，２０１８，２９（５）：６６７ － ６７６．
［ ５］ 脱友才，刘志国，邓云，等．丰满水库水温的原型观测及分析［Ｊ］．水科学进展，２０１４，２５（５）：７３１ － ７３８．
［ ６］ 王军，李志颀，程铁杰，等．冰盖下桥墩局部冲刷随时间变化的试验研究［Ｊ］．水利学报，２０２１，５２（１０）：
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［ ７］ 王军，苏奕垒，侯智星，等．冰盖条件下桥墩局部冲刷研究进展［Ｊ］．水利学报，２０２０，５１（１０）：１２４８ － １２５５．
［ ８］ 王军，章宝平，陈胖胖，等．封冻期冰塞堆积演变的试验研究［Ｊ］．水利学报，２０１６，４７（５）：６９３ － ６９９．
［ ９］ 王军，陈胖胖，隋觉义．稳封期天然河道冰塞堆积的数值模拟［Ｊ］．水利学报，２０１１，４２（９）：１１１７ － １１２１．
［１０］ 王涛，余弘婧，郭新蕾，等．黄河内蒙古河段典型凌情过程模拟［Ｊ］．水利学报，２０２１，５２（５）：５３５ － ５４５．
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［１２］ 穆祥鹏，陈文学，崔巍，等．南水北调中线工程冰期输水特性研究［Ｊ］．水利学报，２０１１，４２（１１）：１２９５ － １３０１．
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