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的输水可结合气温、水温和冰情的实时监测,采用动态调度和水力协同控制技术等保障防凌安全。
图 12 不同渠池 2018年 1月 24日 8时实测断面水温分布
表 1 2011—2023年南水北调中线冰情典型特征
冰期历时? 岸冰渠长? 流冰与冰封 典型冰厚? 最低气温? 北拒马冬季流量与
序号 冬季 初冰日期 终冰日期
d km 渠长?km cm ℃ 设计之比?%
1 2011—2012年 12月 16日 2月 23日 70 160 24 - 12.9 34
2 2012 —2013年 12月 1日 3月 8日 98 226 32 - 14.8 22
3 2013—2014年 12月 14日 2月 24日 73 226 14 - 11.6 23
4 2014—2015年 12月 3日 2月 7日 67 218 299 14 - 9.0 26
5 2015 —2016年 12月 16日 2月 17日 64 481 481 28 - 18.6 61
6 2016—2017年 12月 28日 2月 18日 53 68 45 5 - 10.3 39
7 2017 —2018年 12月 25日 2月 19日 57 47 116 5 - 10.1 48
8 2018 —2019年 12月 22日 2月 18日 59 37 63 4 - 9.8 17
9 2019 —2020年 12月 17日 2月 24日 70 178 70 2 - 12.4 0
10 2020—2021年 12月 14日 2月 5日 54 330 180 19 - 21.9 47
11 2021 —2022年 12月 25日 2月 23日 61 220 <1 - 13.8 44
12 2022—2023年 12月 14日 2月 8日 57 125 25 4 - 21.0 45
中线干渠 2016—2021年岸冰、流冰和冰盖空间分布如图 13所示。结合表 1可知,中线干渠冰凌
影响区主要为七里河倒虹吸至北拒马河暗渠的 363km渠段,其中七里河至滹沱河段主要为岸冰,对
主流区输水影响较小,冰塞风险区为滹沱河至北拒马河的 217km渠段(即京石段),是冬季防凌的重
点区域。2015—2016年冰塞影响渠段为蒲阳河倒虹吸至北拒马河暗渠的 110km渠段,冰塞引起的平
均壅水为 0.50m,最大壅水 0.73m。
3.3 冰情关键影响因子 文献[36]已建立了一个考虑气温、水温、相对湿度、气压、风速、反照率和云
层遮挡的全气象参数水气热交换模型,研究发现南水北调中线干渠水气热交换中,太阳辐射对冬季水体
净热通量的贡献高达 43.1%,其次冬季水体失热影响最大的是水体净长波辐射,占净热通量的 30.9%。
该研究量化了中线干渠冬季水温下降和冰凌形成的热力学驱动因子,冬季太阳辐射对水温的补偿和冰
凌生消具有重要作用;气温是水体失热的主要因子,风速也影响水体失热。图 14进一步对比分析了
漕河渡槽 2016年和 2017年 1月 3日至 31日实测的水温和风速。结果显示,2016年平均风速 1.7m?s,
比 2017年高 70%,对应前者平均水温低 0.8℃。漕河渡槽因地处风口,风速越大对应渡槽水体失热越
快、冰期产冰量越大。综合 12年冰水情观测资料的分析,影响中线冰凌生消的关键因子为气温或 1
月累计负积温、输水流量、太阳辐射和风速。1月累计负积温越低,干渠越易形成流冰和冰盖;冬季
输水流量越大,对应水体流速越高,渠道水体热容量越大,对抗水温下降的能力越强,不封冻渠池也
越长 [22] ,但极端突发寒潮引起的冰塞风险可能也越高。
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