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冰塞、冰盖是我国北方寒冷地区常出现的冰情现象。冰塞、冰盖的出现改变河道的水力条件和边界条件,与明流条件相比,冰盖底部流速分布规律发生改变。河流中表面冰层的覆盖,增加了河道的阻力引起水位的波动,上游不断的来冰将在冰盖底部堆积形成冰塞,从而导致上游水位急剧上升引发凌洪灾害,对水工构筑物及沿岸的居民产生严重威胁。所以河冰问题一直以来是研究者们关注的重点。 通过模型试验,对四种不同尺寸条件下的冰盖前缘冰块稳定性进行了研究,对冰块进行力学分析,同时考虑水流拖曳力、碰撞力和水压力的影响,通过力矩平衡的方法,建立了冰盖前缘冰块稳定性的临界判定条件。在提出的公式中充分考虑到了冰块尺寸对临界条件的影响,通过与前人所研究的成果进行对比分析,并结合试验实测数据进行比较,结果表明研究成果与试验数据结果更加吻合。在冰盖底部冰花堆积运动过程中,冰波运动显然起着至关重要的作用。在研究中,通过对比不同的水流条件和来冰条件下的试验结果,揭示了冰波的形成和演化机理。并进一步研究了冰波形成的波高和冰波运动速度,给出了冰波运动条件下的盖移质输冰能力计算方程,结果表明该方程与实测试验结果吻合较好。