自然地質作用和工程地質作用

[拼音]:Sheng Laolunsihe fangling

[英文]:ice-jam flood prevention of St. Lawrence River

聖勞倫斯河(見圖)是美國東北部與加拿大交界處凌汛嚴重危害的一條大河,上承蘇必利爾湖、密歇根湖、休倫湖、伊利湖和安大略湖五大湖的水,向東北流入聖勞倫斯灣。聖勞倫斯河的地理位置為北緯44°~50°,五大湖為北緯42°~48°,冬季漫長而嚴寒,封凍期長達5 個月。該河段長1210km,包括五大湖總長約3050km。河道寬度在安大略湖出口為4km,向下大部河段寬約3km,從魁北克向東北逐漸展寬,到聖勞倫斯灣約145km。上游有一系列急灘,最大的為蒙特利爾南部拉欣急灘,自普雷斯科特到康沃爾為國際急灘段。在天然情況下,一般冬季安大略湖到普雷斯科特的大部河段封凍,72km的國際急灘段不封凍,可以產生大量流冰,常使康沃爾急灘周圍的河道產生冰塞,擁高水位可達12m,有時凌洪淹沒其下游的市區、街道。在蒙特利爾至魁北克河段,1642、1838和1896等年,因冰凌堵塞而發生水災。如1861年春,蒙特利爾市附近的數處教堂被淹,一些禮拜者被圍困於其中。

自1954年到1958年由加拿大和美國在國際急灘河段聯合修建航道和摩西桑德斯電站工程,並在其上游41km處的易洛魁修建了控制壩。1959年元月,由於大風把奧格登斯堡至普雷斯科特的冰蓋吹開,高速洪流把開河的冰塊帶至卡迪納爾,冰蓋下形成12m厚的冰塞。鑑於這一情況,1959年秋天在普雷斯科特至蓋洛普島河段修建了六道攔冰柵,此外還採取了展寬部分窄河道的措施。具體運用已建各項工程進行防凌的辦法如下:

(1)短期調小水電站下洩流量,以降低上游河道流速,增加上游河道封凍河段。

(2)運用易洛魁壩控制上游來冰,即將閘門降落到水面以下4.5~6.0m,把浮冰堵擋在壩上游。

(3)由攔冰柵加強冰蓋的穩定性,避免風吹河開造成冰塞等。採取這些措施,既減少了冰凌洪水危害,又減少了擁冰對電站的影響。