冰盖前缘冰块稳定性研究进展

冰块在冰盖或冰塞前缘的稳定性是冰塞演变研究的重要基础,是任何预测或预报冰塞演变相关数学模型不可缺少的部分。对国内外经典的冰块下潜研究文献进行了梳理,按照研究方法的不同,冰块下潜临界条件的研究大致可分为以原型观测为主、以理论分析为主和以试验研究为主的三个方面。无论是工程应用还是理论研究,流行的下潜判断是临界弗劳德数形式。经过分析,探讨了现有相关研究的不足之处,得出以下主要结论和今后的研究方向:临界弗劳德数影响因素众多,如水流、气象和冰本身的状况,因此,其值表现出范围变化,具有特定的场所性;迄今为止的冰块下潜研究基本忽略了冰块宽度效应,直接影响了下潜力矩和抗倾覆力矩的正确表达;冰块在下潜时,其底面的压力和分布变化的研究是非常重要的,而现有的研究尚有很多需要改进。

双桥墩条件下冰塞发展临界条件试验初步研究

河流中的桥墩改变了附近原有的水流特征,冬季可能对其附近冰塞的形成和演变产生影响。基于水槽模型试验,通过改变墩心距、墩径、墩形、冰水流量比和水流弗劳德数,分析了双桥墩条件下冰塞发展通过桥墩的临界条件。试验表明:冰塞能否发展通过桥墩所在断面存在临界弗劳德数,其值受墩心距、墩径、墩形和冰水流量比等因素控制,随着墩心距的减小或冰水流量比、墩径的增大,冰塞发展通过桥墩所在断面难度增大,方形墩相较于圆柱形墩难度增大;试验范围内,随着墩心距的减小,桥墩所处河道断面输冰能力增强,初始冰塞厚度增加,但冰塞平衡厚度减小。