冬季寒冷地区的河流普遍存在冰凌问题,初冬时期,由于气温持续下降,河流中由冰花组成的漂移质、大尺寸浮冰块等随着水流向下游漂移,在河道断面收缩处易发生冰块卡封,随着上游浮冰不断地向下游输移,进一步发展成为冰塞、冰坝,从而导致上游水位急剧上升引发凌洪灾害,对水工建筑物及沿岸居民生命财产安全造成严重威胁。冰块卡封是冰块下潜的前置条件,冰块在冰盖前缘处下潜易形成冰塞、冰坝,融冰时期冰塞、冰坝的溃散又是产生凌洪灾害的原因。因此分析冰块运动的机理、融冰期流量过程对防凌减灾工作具有重要意义。冰块下潜研究考虑了冰块旋转角度的影响,以冰块旋转且受最大抗倾覆力矩时所处位置为前提,通过力矩平衡法,提出了冰块部分翻转下潜的判断准则;将水平状态冰块所受力矩与最大抗倾覆力矩关联,提出了冰块大量翻转下潜的判断准则。与试验实测数据比较,结果表明,计算所得临界下潜流速与试验结果相符。在冰块卡封研究中,基于离散元与水动力学耦合的方法,三维数值模拟了冰块卡封的现象,通过改变冰块尺寸和冰块生成率,获得了冰块卡封的临界流凌密度。与试验实测数据比较,结果表明,计算所得冰块卡封临界流凌密度与试验结果相符。在融冰期流量演算模型研究中,开河期冰盖融化使槽蓄水增量急剧释放从而导致下游流量增加,将融冰期增加的水量部分作为旁侧入流考虑,建立融冰期流量演算模型,演算河道下游断面流量过程。利用实测资料验证模型,结果表明采用融冰期模型能够较好地进行流量演算。