南水北调东线一期工程北延应急供水工程2022—2023年度首次经历冰期输水考验,圆满完成了输水任务。然而目前针对北延工程冰期输水模型的研究极少。本文结合北延工程冰期输水特点,尝试提出冰情预测模型,通过输入热力学、水动力学等参数模拟冰情形成与演进过程。模型采用单因子影响分析、共线性冗余分析、归一化与建立评估矩阵、熵权法等方法,针对北延工程冰期输水多因子耦合特点,构建基于熵权法的冰情预测模型,通过热力学与水动力学参数协同分析,量化冰盖形成阈值。模型以0.6、0.5、0.4为冰盖、不连续冰盖及岸冰的指示数阈值,预测准确率达85%,可为冰期输水调度提供动态预警。结果显示,各断面冰情指数分布可以与实际冰情基本吻合,基于冰情预测模型可以基本判断冰盖形成状态,可为北延工程冰期输水调度运行管理提供参考。

南水北调东线一期工程北延应急供水工程2022—2023年度首次经历冰期输水考验,圆满完成了输水任务。然而目前针对北延工程冰期输水模型的研究极少。本文结合北延工程冰期输水特点,尝试提出冰情预测模型,通过输入热力学、水动力学等参数模拟冰情形成与演进过程。模型采用单因子影响分析、共线性冗余分析、归一化与建立评估矩阵、熵权法等方法,针对北延工程冰期输水多因子耦合特点,构建基于熵权法的冰情预测模型,通过热力学与水动力学参数协同分析,量化冰盖形成阈值。模型以0.6、0.5、0.4为冰盖、不连续冰盖及岸冰的指示数阈值,预测准确率达85%,可为冰期输水调度提供动态预警。结果显示,各断面冰情指数分布可以与实际冰情基本吻合,基于冰情预测模型可以基本判断冰盖形成状态,可为北延工程冰期输水调度运行管理提供参考。

南水北调东线一期工程北延应急供水工程2022—2023年度首次经历冰期输水考验,圆满完成了输水任务。然而目前针对北延工程冰期输水模型的研究极少。本文结合北延工程冰期输水特点,尝试提出冰情预测模型,通过输入热力学、水动力学等参数模拟冰情形成与演进过程。模型采用单因子影响分析、共线性冗余分析、归一化与建立评估矩阵、熵权法等方法,针对北延工程冰期输水多因子耦合特点,构建基于熵权法的冰情预测模型,通过热力学与水动力学参数协同分析,量化冰盖形成阈值。模型以0.6、0.5、0.4为冰盖、不连续冰盖及岸冰的指示数阈值,预测准确率达85%,可为冰期输水调度提供动态预警。结果显示,各断面冰情指数分布可以与实际冰情基本吻合,基于冰情预测模型可以基本判断冰盖形成状态,可为北延工程冰期输水调度运行管理提供参考。

南水北调中线工程自2014年12月全线通水以来已运行10个冬季，2020—2021年度冬季为冰情第二严重的冬季，具有较大的研究价值。沿线冬季气温、输水流量和水温是输水渠道冰凌生成的两大关键驱动因子，流量越小、气温越低越易生成冰凌。该冬季沿线闸站输水流量约占其渠段设计流量的40%～52%,并总体保持稳定，其中，陶岔闸输水流量175 m3/s,岗头闸输水流量51 m3/s,北拒马河闸输水流量26 m3/s。该冬季气候具有前期偏冷、后期回暖早的特点，尤其2021年1月6—8日出现历史罕见强寒潮过程，保定站最低气温达-22.0℃,3 d滑动气温为-10.2℃,沿线多个气象站接近建站以来的最低值，导致流冰和冰盖等冰情发生。岗头隧洞至北拒马河暗渠为封冻冰盖渠段，呈非连续冰盖分布，冰盖累计长38 km,最大冰厚16.0 cm,封冻历时10 d。该冬季冰盖具有生成发展速度快，开河时间早，持续时间短的特征。

南水北调中线工程自2014年12月全线通水以来已运行10个冬季，2020—2021年度冬季为冰情第二严重的冬季，具有较大的研究价值。沿线冬季气温、输水流量和水温是输水渠道冰凌生成的两大关键驱动因子，流量越小、气温越低越易生成冰凌。该冬季沿线闸站输水流量约占其渠段设计流量的40%～52%,并总体保持稳定，其中，陶岔闸输水流量175 m3/s,岗头闸输水流量51 m3/s,北拒马河闸输水流量26 m3/s。该冬季气候具有前期偏冷、后期回暖早的特点，尤其2021年1月6—8日出现历史罕见强寒潮过程，保定站最低气温达-22.0℃,3 d滑动气温为-10.2℃,沿线多个气象站接近建站以来的最低值，导致流冰和冰盖等冰情发生。岗头隧洞至北拒马河暗渠为封冻冰盖渠段，呈非连续冰盖分布，冰盖累计长38 km,最大冰厚16.0 cm,封冻历时10 d。该冬季冰盖具有生成发展速度快，开河时间早，持续时间短的特征。

南水北调中线工程自2014年12月全线通水以来已运行10个冬季，2020—2021年度冬季为冰情第二严重的冬季，具有较大的研究价值。沿线冬季气温、输水流量和水温是输水渠道冰凌生成的两大关键驱动因子，流量越小、气温越低越易生成冰凌。该冬季沿线闸站输水流量约占其渠段设计流量的40%～52%,并总体保持稳定，其中，陶岔闸输水流量175 m3/s,岗头闸输水流量51 m3/s,北拒马河闸输水流量26 m3/s。该冬季气候具有前期偏冷、后期回暖早的特点，尤其2021年1月6—8日出现历史罕见强寒潮过程，保定站最低气温达-22.0℃,3 d滑动气温为-10.2℃,沿线多个气象站接近建站以来的最低值，导致流冰和冰盖等冰情发生。岗头隧洞至北拒马河暗渠为封冻冰盖渠段，呈非连续冰盖分布，冰盖累计长38 km,最大冰厚16.0 cm,封冻历时10 d。该冬季冰盖具有生成发展速度快，开河时间早，持续时间短的特征。

辽宁省抚顺市大伙房水库是寒区季节性冰封水库。为探究拟建大型引调水工程对大伙房水库水温分布和冰情的影响，本研究采用立面二维水温冰情模型对水库垂向水温分层结构、冰情变化和下泄水温进行研究，并分析分层取水措施对水库下泄水温的改善成效。结果表明：(1)受水库特性和寒区气候特征影响，引调水工程实施后，水库库区垂向水温仍呈现季节性分层特征，12月至次年3月为结冰期，垂向水温为逆温结构，夏季水温分层现象较强，最大垂向温差可达11.9℃,其他月份垂向水体趋于同温。(2)受气象条件与入流水温的影响，工程实施前后水库库区均存在结冰现象，但工程实施后的初冰时间较实施前提前至12月上旬，库区结冰期也延长至101 d,最大冰厚增大至0.51 m。(3)引调水工程实施后在升温期存在下泄低温水的现象，采取分层取水措施后，下泄低水温的改善效果显著，其中4—7月下泄水温提高0.4～3.4℃,平均提高2.0℃,最大提高3.4℃。

辽宁省抚顺市大伙房水库是寒区季节性冰封水库。为探究拟建大型引调水工程对大伙房水库水温分布和冰情的影响，本研究采用立面二维水温冰情模型对水库垂向水温分层结构、冰情变化和下泄水温进行研究，并分析分层取水措施对水库下泄水温的改善成效。结果表明：(1)受水库特性和寒区气候特征影响，引调水工程实施后，水库库区垂向水温仍呈现季节性分层特征，12月至次年3月为结冰期，垂向水温为逆温结构，夏季水温分层现象较强，最大垂向温差可达11.9℃,其他月份垂向水体趋于同温。(2)受气象条件与入流水温的影响，工程实施前后水库库区均存在结冰现象，但工程实施后的初冰时间较实施前提前至12月上旬，库区结冰期也延长至101 d,最大冰厚增大至0.51 m。(3)引调水工程实施后在升温期存在下泄低温水的现象，采取分层取水措施后，下泄低水温的改善效果显著，其中4—7月下泄水温提高0.4～3.4℃,平均提高2.0℃,最大提高3.4℃。

辽宁省抚顺市大伙房水库是寒区季节性冰封水库。为探究拟建大型引调水工程对大伙房水库水温分布和冰情的影响，本研究采用立面二维水温冰情模型对水库垂向水温分层结构、冰情变化和下泄水温进行研究，并分析分层取水措施对水库下泄水温的改善成效。结果表明：(1)受水库特性和寒区气候特征影响，引调水工程实施后，水库库区垂向水温仍呈现季节性分层特征，12月至次年3月为结冰期，垂向水温为逆温结构，夏季水温分层现象较强，最大垂向温差可达11.9℃,其他月份垂向水体趋于同温。(2)受气象条件与入流水温的影响，工程实施前后水库库区均存在结冰现象，但工程实施后的初冰时间较实施前提前至12月上旬，库区结冰期也延长至101 d,最大冰厚增大至0.51 m。(3)引调水工程实施后在升温期存在下泄低温水的现象，采取分层取水措施后，下泄低水温的改善效果显著，其中4—7月下泄水温提高0.4～3.4℃,平均提高2.0℃,最大提高3.4℃。

南运河的冬季输水工作开展较少，冰期输水经验不足。2022—2023年度，南水北调东线北延输水为线路启用以来首次冬季输水。输水期间，在南运河段设立安陵、北陈屯2个观测站点，对冰期输水各个阶段的冰情特点进行观测，从而了解并掌握冰情的变化规律，并提出冰期输水对策，为今后的冰期输水工作提供参考。