北方一入冬
一些河湖便开始结冰
近期
南水北调中东线一期工程
先后启动2025—2026年度冰期输水
南水北调沿途地域气候差别大
寒冬腊月
一路向北的“南水”
会半道结冰吗?
冬季的南水北调中线工程
有一个奇特的现象
远道而来的“南水”
在北方严寒中会像
“开锅”一般冒出白色水汽
这一现象本身
正说明“南水”此时水温仍高于气温
尚未结冰


这是因为
“南水”从湖北丹江口水库出发时
水温明显高于北方冬季气温
在抵达河南安阳以北的明渠段后
水面与零摄氏度以下的冷空气接触
表层水分迅速蒸发
形成水蒸气
遇冷后又凝结为细小水珠
从而在视觉上形成“白烟”
像开了锅似的
即便气温持续走低
渠道开始结冰
输水安全也早有保障
水利人员会利用低温
在符合条件的渠段
主动促成稳定冰盖的形成
通常情况下
水温达到零摄氏度时结冰
而渠道水温的变化、冰的形成和演变
均与热交换有直接关系
渠道中水的热交换
包括水与大气的热交换、水与渠道的热交换
以及水与冰盖的热交换
起决定作用的热交换发生在水的表面
水与大气是最主要的换热因素
当气温降至零摄氏度以下
并长时间持续时
大气与水体不断进行热交换
水温不断降低至冰点便会结冰
中线工程进入冰期输水运行前
会全线逐步抬高水位
对于具备形成冰盖气温条件的渠段
通过控制沿线节制闸
增大过水断面减小流速
使水面平静
从而促使渠道稳定冰盖的形成
冰盖形成后
水与大气之间的热交换变为
水与冰盖的热交换
由于冰盖对冷空气的阻隔
水流失去冷却条件
就好似冰盖给渠道盖了层“棉被”
这样
下方的“南水”仍能保持适宜温度
继续畅通流动
冰期输水
讲究“低流速、稳水位”
冰盖形成后
输水过程中
工作人员会严格确保
水位和分水流量的稳定
防止冰盖破损
融冰期间
仍保持较低流速
防止冰块堆积阻塞
直至冰全部融化

拦冰索
对于不能形成冰盖的渠段
也有相应的防冻设备和除冰措施
如倒虹吸、涵洞、渡槽等
建筑的进口
增设安装了拦冰索
防止流冰期间
冰屑进入建筑内造成冰害


节制闸闸门处
设置了防冰冻设施
安装了闸门门槽加热设备
防止冰期运行时闸门冻结
同时配备一定数量的
破冰、排冰机械设备
确保工程安全运行和沿途水流的通畅


看似平常的冬季输水
背后实则是综合运用
自然规律的精心调度
正是这些科学举措
才让“南水”得以穿越寒冬、持续北送
来源:中国水事