黄河内蒙段河冰微结构特性及影响因素分析

作者：张邀丹; 李志军^*; 李春江; 张宝森; 邓宇

来源：水利学报, 2021, 52(12): 1418-1429.

DOI：10.13243/j.cnki.slxb.20210235

• 河冰
• 晶体结构
• 密度
• 含泥量
• 气泡
• 冰下流速

冰的微结构特性不仅能够反映冰的生长过程,而且对冰的力学、热学、光学和电学性质也具有重要影响。为深入认识黄河冰的微结构特性,对黄河内蒙段不同位置的河冰及乌梁素海湖冰进行现场取样,观测冰晶体结构、冰密度、冰内含泥量和冰内气泡,同时观测冰下流速。结果表明:黄河内蒙段河道内不同位置冰层中冰晶体结构差异明显,单一的粒状冰和柱状冰很少,冰层内存在大量的冰花冰,大部分冰晶体结构表现为冰花冰、粒状冰与柱状冰相互交替;冰内含泥量和气泡含量是导致黄河冰密度变化的主要原因,且不同晶体结构下,冰晶体粒径尺寸、冰密度、冰内含泥量、冰内气泡含量和气泡等效直径的变化范围不同。通过将黄河与乌梁素海的冰微结构及冰形成过程进行对比分析,发现环境温度和水动力条件是造成黄河冰微观结构特性的主要原因。

• 单位
  黄河水利委员会黄河水利科学研究院; 大连理工大学; 海岸和近海工程国家重点实验室