河流冰情按照形成和消融過程分為三階段

1. 結冰期
2. 封凍期
3. 解凍期

結冰過程

在氣溫使得河道水溫降到冰點以下時，河冰開始形成。水中最先形成冰晶我們知道這個河岸處流速較小，冰晶會先在岸邊形成“初生岸冰"。如果這個時候氣溫繼續保持在冰點以下時，初生岸冰會逐漸增厚並向河道中間發展。形成的狀態，我們一般稱為“靜力冰蓋”

• 同時呢，水內冰晶尺寸增大，逐漸形成瞭各種尺寸及形狀的水內冰。
• 如果是懸浮於水中的，那麼這就是我們俗稱的“冰花”。
• 如果是附著在河底的，就叫底冰。
• 如果是水面上的，就是浮冰。
• 浮冰受阻堆積並逐漸由下遊向上遊發展成整片的冰蓋。

一般來說，隻有冰蓋面積占到河段總面積的80%，我們才說是封凍期。註意區分“結冰期”與“封凍期”。然後封凍期，冰蓋存在進一步加強瞭水流的阻力→河道輸水能力下降。

融冰過程

氣溫回升到冰點以上時，河流進入解凍期，此時冰面開始融化，由於岸邊處溫度升高較快（比熱容），岸冰首先消融並脫離河岸。隨著氣溫進一步上升，冰蓋不斷消融，最後在水流和風的作用立下發生斷裂，滑動並再次形成浮冰。一般認為河流解凍時，根據不同的解凍形式，可以分為“文開河”和“武開河”。

文開河

如果流量變化小，水流作用力不強，冰蓋主要在熱力作用下就地融化，沒有或很少有冰塞或冰壩危害，就叫“文開河”

武開河

反之，如果流量增加很大，冰蓋並為充分消融，主要是在水流作用力下破裂解凍，容易造成冰塞或冰壩危害的，稱為武開河

冰的補充

當河道冰溫降至冰點，再進一步降溫，導致河水過冷時，將在水體中產生水內冰

懸浮於水中的水內冰，在水體混合湍流的作用下，一部分漂浮到水面，成為浮冰，並最終形成冰蓋；一部分將沉積河底並粘附在床沙上，稱為底冰。

所以，水體中的水內冰大致分為3層：底冰、懸浮的冰花和水面浮冰，但是三者沒有明顯界線，處於不斷轉化中。一般底冰主要在水深比較淺的水中產生，對於水深較大的河流，底冰的產生可以不考慮，主要研究冰花和水面浮冰。

冰蓋的補充

適宜的河道地勢條件，水流條件共同作用下，水面上將形成冰蓋

靜力冰蓋

靜力冰蓋出現在河道緩流區，過冷的面層上冰晶，冰晶滯留在水面上形成靜止或流動的薄冰蓋，它的生成和衰退受熱力影響非常大，所以也稱“熱力冰蓋”。靜力冰蓋的表現形式為“岸冰”

動力冰蓋

隨著氣溫的不斷下降，河道產冰量逐漸增多，在水面形成冰盤或者浮冰塊，並往下遊移動。

當密集的浮冰在水面障礙物處受堵，形成跨越河流的“冰橋”時

自上遊不斷向下輸運的浮冰即從此遇阻停止運動，並且上溯。

於是該河段形成封凍冰蓋，且不斷向上發展，這種冰蓋稱為動力冰蓋

冰蓋由冰橋處向上遊發展有兩種基本形式：平封、立封

當流速緩慢時形成平整光滑冰蓋→平封

流速較急的河段，由於來冰在冰蓋前緣處推擠、下潛、附著，使得形成的冰蓋表面起伏不平，犬牙交錯，所以成為立封。

10月14日更新

河流冰期全過程：

一、河流流速小：結冰由過冷卻水中形成的冰晶（直徑為 1-3mm 的小冰盤）開始。在河岸附近流速較緩的水流中（例如小於 0.1m/s 的流速），冰晶在水體表面形成並且聚集成水面上的一層連續薄冰。這層薄冰有效地阻止瞭進一步過冷卻，此時生成的冰蓋通常稱為“岸冰”。岸冰繼續發育，才是上文提到的，向中心擴散。在這樣的情況下，不論河流中部是否結冰或結冰厚度怎樣，融冰過程都是從河岸開始的。

二、流速大：一些冰晶或餅狀冰也會沿著河道兩側的岸冰聚集，就增加瞭岸冰對河道的侵占。 演化過程見下圖：

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三、餅狀冰在不斷堆積，形成冰橋，相當於天然的阻擋性冰壩

在水流流速相對較小時，來流中的冰塊會使冰蓋前緣在水面上以冰塊邊緣連接的 “並列形式”向上遊發展，稱為“寬河型冰塞”。

然而，當流速較大時，表面冰塊到達冰蓋前緣時會被沖到冰蓋前緣以下，然後沉積在冰蓋下面，這個過程被稱為“水力增厚”或者“窄河型冰塞”。

冰蓋厚度的增加導致水位上升和流速相應減小。當流速降到足夠小時，冰塊不會再被沖到冰蓋下面，而是使冰蓋前緣可以繼續向上遊發展。

那麼再討論融冰過程。氣溫升高導致融雪或降雨或兩者共同作用使得流量增加。逐漸增大的水動力作用使冰蓋破裂，而水位上升會減小冰蓋對河岸的附著。這是解凍的開始，緊接著是輸移和大塊冰蓋進一步破裂成尺寸較小的冰塊。解凍開始取決於很多因素，包括沿河流變化較大的河道形態。因此，常常會出現已經開始解凍的河段與冬季冰蓋還未移動的河段相間分佈的情況。

從上一段即可得出，河流解凍的本質是河水流量增大，水流動力作用使得冰蓋破裂，那麼在這種情況下，我們就有理由認為河流中冰層較薄的部位容易斷裂（可以通俗認為是河中部）。但我依然不可以就此武斷下結論，不能肯定是從河流中部開始融化的，因為這還和河流形態發育、氣溫變化等諸多因素有關。下面幾個圖片讓大傢明白一下，河流結冰的多樣性，就可以感受到對於融冰過程需要具體問題具體分析的重要性瞭。

參考文獻

冰橋對水三相點的影響

河冰演變過程分析的一維數學模型研究

黃河下遊河道冰動力行為二維數值模擬研究