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图 4 冰塞内部能量损失及冰厚与水深之比

小，主要与河道内水流阻力有关。
3.2 冰塞内部阻力特性探究 冰塞形成后，河道内水流受沿程冰厚及阻力等变化引起能量损失，进
而改变水位和流量。图 4 为不同试验条件冰塞剖面形状下，沿冰塞累积长度的河床糙率损失（h ）、渗
b
流阻力损失（h）、冰塞底部糙率损失（h）及其分别占总能量损失的比例 i 、i 和 i ；t /H 为对应测定位
i
i
s
b
i
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置的冰厚与水深之比。
从图 4 可见，水流从上游至下游沿冰塞累积方向，河道内水面坡降受冰厚的影响逐渐增大，总
能量损失及各分部能量损失量均呈增加的趋势，一定测距下，冰厚越大，相邻测点间的能量损失
量越大。渗流能量损失占总能量损失的比例与对应断面冰厚和水深之比呈典型的正相关，沿冰塞
累积长度，渗流阻力损失占总能量损失的比例呈缓慢上升的动态过程；冰厚越大，渗流能量损失
间 的 相 对 误 差 越 小 ， 不 同 试 验 工 况 下 ， 渗 流 阻 力 损 失 占 总 能 量 损 失 的 比 例 在 冰 塞 头 部 位 置 达 到
19%～42%。
表 2 为每组冰塞试验沿程能量损失之和与各分布总能量损失的统计数据。分析不同工况下河道
内总能量损失变化发现，恒定流条件下，总能量损失与冰塞长度呈一定的正相关，流量最大工况下
形成的冰塞长度最长，河道内总能量损失最大（方案 5）。冰量体积和河床坡降相同的情况下，流量相

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