Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта страница посвящена плавучему льду, который накапливается, перекрывая реки. Для речных препятствий, вызванных ледниковым льдом, см. Прогляциальное озеро .
Ледяной затор на реке Дунай у моста в Вене , Австрия

Ледяные заторы возникают, когда плавучий речной лед накапливается в естественных или созданных руками человека объектах, которые препятствуют продвижению льда вниз по течению вместе с течением реки. [1] Ледяные заторы могут значительно уменьшить сток реки и вызвать наводнения в верхнем течении - иногда называемые ледяными плотинами . Затопление льда также может происходить ниже по течению, когда затор высвобождается в результате внезапного наводнения . В любом случае наводнение может привести к повреждению сооружений на берегу.

Обзор [ править ]

Игл, Аляска , затоплен паводковыми водами и льдинами после образования ледяной пробки в нижнем течении реки Юкон .

Ледяной затор на реке обычно называют ледяной затор, но иногда ледяной плотиной . [2] Ледяной затор - это препятствие на реке, образованное глыбами льда. Определяется Международной ассоциацией гидравлических исследований (МАГИ) Рабочей группы по льду реки гидравлике повидло льда является «стационарным накоплением измельченного льда или наледи , что ограничивает поток» на реку или потоке. Затор может эффективно создать плотину со скоплением якорного льда на дне реки. [3] На реках препятствием может быть изменение ширины, структуры, изгиб или уменьшение уклона. [4]

Ледяные заторы менее предсказуемы и потенциально более разрушительны, чем наводнения в открытой воде, и могут вызвать гораздо более глубокие и быстрые наводнения. Ледяные заторы также могут происходить в морозную погоду и оставлять после себя большие куски льда, но они гораздо более локализованы, чем наводнения в открытой воде. Ледяные заторы также наносят ущерб экономике, вызывая остановку прибрежных промышленных объектов, таких как гидроэлектростанции , и создают помехи для судового транспорта . В Соединенных Штатах потери от заторов льда в среднем составляют 125 миллионов долларов в год. [5] [6]

Механизмы [ править ]

Льдины / лепешки, оставшиеся на берегу реки после затора

Ледяные заторы на реках обычно возникают весной, когда речной лед начинает таять , но могут возникать и в начале зимы во время ледостава . Процесс разборки состоит из трех этапов: предварительный разбор, разборка и главная передача. [7] Предварительное разрушение обычно начинается с увеличения весеннего речного стока, уровня воды и температуры, которые разрушают речной лед и отделяют его от берега. Изменения высоты реки в результате сброса плотины также могут повлиять на предварительное разрушение. Во время вскрытия лед на порогах уносится вниз по течению как льдина и может заедать на все еще замерзшие участки льда на спокойной воде или на сооружения в реке, такие как мост медового месяца., разрушенный в 1938 г. ледяной затор. Более мелкие заторы могут смещаться, стекать вниз по потоку и образовывать более крупные заторы. Во время главной передачи большая пробка сместится и устранит оставшиеся пробки, очистив реку от льда за считанные часы. Ледяные заторы обычно возникают весной, но могут случиться с наступлением зимы, когда сначала замерзает нижняя часть реки. Заморозки могут быть больше из-за того, что лед более прочный, а температуры продолжают снижаться, в отличие от весеннего взламывания, когда окружающая среда нагревается, но с меньшей вероятностью внезапно высвободится вода. [8]

Возможны три типа естественных ледяных заторов: [3]

  1. джем поверхность , один слой льда в льдину на спокойной воде;
  2. узкий канал или широкий канал варенье ; и
  3. варенье висит , накопление речного льда при низких текущих областях , которые только происходят во время ледостава.

Ледяные заторы также возникают на крутых поворотах реки, у искусственных объектов, таких как опоры мостов, и в местах слияния . [8]

События и последствия [ править ]

Дети, стоящие на ледяной пробке в реке Мауми, Толедо, Огайо

В северном полушарии реки с северным течением, как правило, имеют больше ледяных пробок, потому что верхние, более южные, достигают таяния первыми, и лед переносится вниз по течению в все еще замерзшую северную часть. Заморозки льда сопряжены с тремя физическими опасностями. Льдина может образовывать дамбу, которая затопляет участки выше затора. Это произошло во время наводнения на Красной реке в 2009 году и наводнения на Аляске в 2009 году . Второй тип опасности возникает, когда ледяная пробка разламывается, и внезапный всплеск воды прорывается через зоны затопления ниже по течению от затора. Такой нагон произошел на реке Св. Лаврентия в 1848 году. [9] Третья опасность заключается в том, что нарастание льда и главная передача могут повредить конструкции в реке или рядом с ней.[10] и лодки в реке.

Ледяные заторы могут размывать русло реки, нанося ущерб или принося пользу местам обитания диких животных и, возможно, разрушая сооружения в реке. [5]

Прогнозирование и смягчение последствий [ править ]

Модель сооружения, построенного для удержания речного льда выше по течению от участка на ручье Казеновия, который был причиной ледяных заторов во время таяния реки. [11]

Раннее предупреждение о ледяном заторе включает использование обученных наблюдателей для отслеживания условий разрушения льда и датчиков движения льда. [8]

Предотвращение заторов льда может быть достигнуто

  1. ослабление льда перед взломом путем вырезания или сверления отверстий во льду;
  2. ослабление льда путем посыпания его песком темного цвета; или же
  3. контроль времени разрушения с помощью ледоколов , буксиров, судов на воздушной подушке или землеройных экскаваторов. Однако известно, что перемещение мигрирующих рыб связано с ледоставом и вскрытием льда, поэтому вскрытие льда может повлиять на миграцию рыб.

Там, где наводнения угрожают человеческому жилищу, завалы могут быть устранены искусственно. Ледоструйная очистка с использованием динамита может использоваться, за исключением городских районов, а также другими механическими средствами [12], такими как землеройное оборудование, или постоянными мерами, такими как сооружения для контроля льда [11] [6] и борьба с наводнениями . Иногда военные самолеты использовались для бомбардировки ледяных заторов с ограниченным успехом в рамках усилий по их устранению. [13] [14] [15]

См. Также [ править ]

  • Дрейфующий лед
  • Припай
  • Ледяной толчок
  • Джемминг (физика)
  • Напорный гребень (лед)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Chave, Радж и лимон, Дэвид и Fissel, DB и Дюпюи, Л. и Dumont, S. (декабрь 2004). «Измерения в реальном времени осадки и скорости льда в реке Св. Лаврентия». Океан '04 - MTS / IEEE Techno-Ocean '04: Мосты через океаны - Материалы конференции . 3 : 1629–1633. DOI : 10.1109 / OCEANS.2004.1406366 . ISBN 0-7803-8669-8.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ "Ледяная плотина". деф. 1. Монкхаус, Фрэнсис Дж. Географический словарь : 2-е изд. Лидс: Э. Дж. Арнольд, 1970. 182.
  3. ^ а б Белтаос, С. (1995). Речные ледяные заторы . Ранчо Хайлендс, Колорадо: публикация водных ресурсов. ISBN 978-0-918334-87-9.
  4. ^ Редактор. «Ледяные заторы и наводнения» (PDF) . Национальная служба погоды . CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  5. ^ a b «Ice Jams» . Nws.noaa.gov. 2013-03-13 . Проверено 11 января 2014 .
  6. ^ a b Штатный писатель (07.02.2006). «Ледяные плотины: укрощение ледяной реки» . Популярная механика . Проверено 27 марта 2018 .
  7. ^ Дингман, С. Лоуренс (2009). Речная гидравлика . Издательство Оксфордского университета. п. 104. ISBN 978-0-19-803856-6.
  8. ^ a b c Уайт, Кэтлин Д .; Кей, Роджер Л .; (США), Лаборатория исследований и разработки холодных регионов (1996). Затопление льда и смягчение его последствий: бассейн реки Нижний Платт, Небраска . Издательство ДИАНА. ISBN 978-1-4289-1388-2.
  9. ↑ Альфред, Рэнди (30 марта 2010 г.). «30 марта 1848 года: Ниагарский водопад иссякает» . Проводной . ISSN 1059-1028 . Проверено 25 ноября 2019 . 
  10. ^ ледяное варенье в Британской энциклопедии
  11. ^ a b Рычаг, Джеймс Н .; Гуч, Гордон; Дейли, Стивен (август 2000 г.), "Cazenovia Creek Ice-Control Structure" , Технический отчет CRREL / ERDC TR , Инженерный корпус армии США, 00 (14)
  12. ^ Доннелли, Джон (2007-03-12), столица штата Вермонт готовится к возможному наводнению реки , Boston Globe
  13. ^ Смит, Стивен Х. (19 января 2018 г.). «Прошлое Йорка: воздушные бомбардировки разрушают ледяные заторы Саскуэханны» . The York Daily Record . Проверено 19 июля 2018 .
  14. ^ Данишевский, Джон (2001-05-18). "Русские самолеты бомбили ледяной затор" . Лос-Анджелес Таймс . ISSN 0458-3035 . Проверено 19 июля 2018 . 
  15. ↑ Шридхаран, Васудеван (19 апреля 2016 г.). «Российские истребители бомбят ледяной затор на 40 км, чтобы предотвратить наводнение в Вологде» . International Business Times UK . Проверено 19 июля 2018 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Служба национальных парков США
  • Больше изображений
  • База данных CRREL Ice Jam