Page 24 - 2024年第55卷第4期
P. 24

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。

                     8
                —  3 9  —
   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29