14.06.2024

Что такое донный лед на реке

Донный лед
Лед, образовавшийся на камнях на дне реки.

Загадочное природное явление донный лед

Джек Лондон в рассказе «На сороковой миле» описывает странное природное явление на большой реке поздней осенью в ясный морозный день. Хотя, ледяного покрова на реке еще не образовалось, герои рассказа, плывущие в лодке, внезапно оказались окруженные похожей на снег массой рыхлого льда, поднявшегося из глубины реки. Крупные скопления этого льда отчетливо просматривались сквозь прозрачную воду на дне. Что это за явление природы?

Джек Лондон очень верно описал такое явление на реке, как донный лед (шуга, внутриводный лед). Это природное явление известно давно, но очень долго не имело достоверного объяснения.

В XIX веке между физиками Гей-Люссаком и Франсуа Араго был спор. Первый считал вероятным образование только льда у поверхности. Второй полагал, что внутриводный лед может образовываться только на определенной глубине, где, по его мнению, при более медленном течении воды зарождаются молекулы льда меньшей плотности.

Суждение Франсуа Араго порождало сомнение, так как было подмечено, что этот таинственный лед чаще поднимается на поверхность именно на быстринах.

В начале XX века в России была образована при Географическом обществе специальная комиссия по изучению донного льда. Подводный лед приносил немалый вред водопроводным и кабельным коммуникациям, проложенным по дну рек и озер. О результатах первых наблюдений за образованием льда на трубах варшавского водопровода на дне Вислы докладывал в 1895 году на втором Всероссийском водопроводном съезде инженер Н. И. Словиковский. Но прошло еще много лет, прежде чем в 1932 году инженер-гидротехник В. Я. Альтберг издал монографию о явлении донного льда.

Читайте так-же:  Классификация и виды природных явлений

Разные гипотезы выдвигались для объяснения внутриводного и донного льда: полагалось, что всплывающие массы рыхлого льда со дна реки, образуются в глубине под действием интенсивного переохлаждения воды в результате лучистого теплообмена с воздухом в морозную погоду….

Условия образования донного льда

Обязательное условие образования донного льда — поверхность реки должна быть свободной ото льда, а течение стремительным. Этим и объясняется «секрет» внутриводного льда, появляющегося на реке, как правило, перед началом ледостава и в местах, где течение ускоряется, на перекатах, на порогах. Вероятно образование внутриводного льда в толще воды или на дне и в озерах с сильным волнением.

В движущейся переохлажденной воде появляются кристаллы льда в виде мелких пластинок. Но тепло, выделяющееся при кристаллизации льда, тормозит дальнейшее охлаждение. Только на речных быстринах при интенсивном перемешивании воды возможно еще большее охлаждение. Находящиеся на дне реки камни и другие предметы являются «ядрами кристаллизации», значительно ускоряющие процесс. Металлические конструкции, труб, подводные кабели наиболее подходят для нарастания значительных объемов внутриводного льда. В качестве «ядер» могут выступать и частички ила или песка, поднятые со дна и даже пузырьки воздуха.

Эти губчатые, полупрозрачные, похожие на комки снега, скопления часто выплывают на поверхность в ясную погоду, когда утверждаются первые несомненные признаки зимы — устойчивые заморозки.

Обросшие подводным льдом, как белыми кораллами, поднимаются иногда на поверхность электрические и телефонные кабели и небольшие, плохо закрепленные на дне конструкции. Под массой льда кабели и конструкции могут разрушаться, приводя к ущербу. Но настоящее природное бедствие возникает при выносе течением реки донного льда в те участки, где происходит интенсивное намерзание льда на поверхности. Тогда из-за нагромождения льда образуются зажоры, препятствующие проходу воды, вызывая наводнение зимой.

Читайте так-же:  Топ-8 самых длинных рек мира

Опасности, вызванные донным льдом

Зимние наводнения — весьма неблагоприятное природное явление. Вода вытесненная скоплениями льда затопляет низменности, замерзает, создаются чрезвычайно неблагоприятные условия для зимовки пойменных многолетних трав, животных и птиц, живущих в этих местах. Наносит ущерб сельскому хозяйству и постройкам в зоне затопления. Весной лед не стаивает значительно дольше, чем снег. При повторении зимних наводнений в течение нескольких лет, затопляемые земли делаются все более и более пустынными.

Методы решения неблагоприятных последствий

Большие массы продвижение по реке донного льда (шугоход) представляет опасность для всевозможных гидротехнических сооружений. Возможность формирования шуги в обязательном порядке должно учитывается при их проектировании. Делают специальные проходы для шуги, такие сооружения предусмотрены на электростанциях, например, Ангарского каскада. В Падунском сужении долины Ангары подъем воды при зажорах достигает семи и более метров. Объем ледяного нагромождения может превышать 10 миллионов кубометров. Для пропуска таких громадных масс, в плотине имеются пролеты и отверстия. Порой зажоры разрушают взрывом.

Добавить комментарий