3.3 影响冰情变化的因素

3.3.1 动力因素

影响冰情的动力因素主要包括流量、流速、水位、风力等。流量对冰情的影响主要反映在流速大小和水位涨落的物理作用力上；其中流速直接影响到河流冰凌的运动、堆积、阻塞。随着流量的增大，水分子间的热运动就会加强，水体中储存的热量就会增多，因而在同样的温度下，流量越大河面结冰越晚。此外，当流量增大时，河段的水位相应也会升高，从而迫使河面冰盖被水流抬高，特别是当流量忽然增大时，水位大幅度上涨，导致冰盖被其下的水体顶破。鉴于流量能直接反映出流速与水位的综合作用，因此可以用流量来表征动力因素对冰情的影响。同时，水位的涨落与开河形势也有着较为密切的联系，当水位平稳变化时，河段逐渐融冰开河，出现“文开河”的局面；而当水位急速变化时，会引起河段水鼓冰裂，出现“武开河”的局面。风力也是影响冰情的一个因素，宁蒙河段冬春季节偏北风较多，平均风速可达5m/s，而最大风速可达30m/s。当凌流时期，寒冷的大风会加速空气与水体的热传递，从而加速河面封冻；而开河时期，大风不仅能加速融冰开河，而且有时能促使冰体向下游运移增加河段卡冰、冰塞程度。

3.3.2 热力因素

热力因素主要考虑太阳辐射热、气温、水温、降雨、降雪等。太阳辐射对流凌封河的作用直接体现到温度上，其对开河的影响反映在冰盖直接吸收辐射能从而使得冰面融化。气温是决定冰情的最重要因素，其直接影响着水温和冰温。因此，气温是影响冰情变化的热力因素的集中体现。特别是寒冷季节，当累积负气温达到一定程度时，河面就会流凌并封冻。正如以上所述，水温很大程度上受到气温影响，但同时水温能更直接的反映河流结冰状况，当水温持续在0℃及以下时，河段必定会出现结冰现象。因此，水温和气温都十分适合作为冰情发展的表征因子。降雨从热传递和物理作用力上能加速冰的溶解，同时大的降水会直接使河水流量增加，间接通过河水的动力因素影响冰情。而降雪在流凌、封河期能加速封河，在开河期会加重卡冰、冰塞的程度。

3.3.3 河道条件

河道条件包括河道的地理位置、河流流向、河床组成、河道平均纵比降、河形等因素。其中河道的地理位置和流向往往与热力因素联系到一起，气温随着维度的降低而升高，流向由西南向东北的河段，上游的气温较下游气温偏高。河床的组成，通过河床的糙率来影响水流速度。河道纵比降，其直接影响河段内水流的速度。由表2-9可以看出从青铜峡到头道拐之间河道总比降只有0.2%，较上游的0.7%～0.9%突然变小了许多，这使得从石嘴山到头道拐间的水流速度大为减小，从而非常容易结冰封河。河形也是通过影响水流的动力因素从而间接影响河流凌情，在缩窄、弯曲、浅滩、分汊及回水末端等局部河段易发生流冰卡堵、堆积、封冻、结坝现象。例如，从巴彦高勒至三湖河口一段，河型为平原弯曲，纵比降只有0.139%，冬季在这种河道上非常容易结冰成凌。表3-2分河段概括总结了黄河宁蒙段河道特征。

3.3.4 人类活动

人类活动对冰情的影响主要可分为工程影响和非工程影响两大类。非工程影响主要有凌情的监测与防洪调度工程影响主要有：分凌工程、引水工程、堤防工程、水库工程等。其中水库工程对冰情的影响最大，一方面因为水库及周边工程的修建导致天然河流的局部边界条件发生改变，从而间接影响凌情变化；另一方面由于水库蓄水使河道上游集水面积大增，水温相对较高，对河段的气候产生很大的影响，同时水库的运用直接改变了冰期河道的径流量，因而从热力因素及动力因素上影响着冰情的发展变化。