Ледяной джем - Ice jam

Эта страница о плавающий лед которые накапливаются, чтобы перекрыть реки. О препятствиях на реке, вызванных ледниковым покровом, см. прогляциальное озеро.
Ледяной джем на Река Дунай на мосту в Вена, Австрия

Ледяные пробки происходит 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 течение реки и вызвать наводнение вверх по течению, что иногда называют ледяные дамбы. Затопление льда также может происходить ниже по течению, когда затор высвобождается в всплеск наводнения. В любом случае наводнение может привести к повреждению сооружений на берегу.

Обзор

Орел, Аляска, затопленный паводковыми водами и льдинами после образования ледяной пробки ниже по течению Река Юкон.

Ледяной завал на реке обычно называют ледяной джем, но иногда ледяная плотина.[2] Ледяной затор - это препятствие на реке, образованное глыбами льда. По определению Рабочей группы по гидравлике речного льда Международной ассоциации гидравлических исследований (IAHR), ледяной затор - это «стационарное скопление фрагментов льда или Frazil которая ограничивает поток »на реке или ручье. Затор может эффективно создать плотину с скоплением якорь 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 прибрежные промышленные объекты, такие как гидроэлектрический генерирующие станции для отключения и вмешательства в судовой транспорт. Соединенные Штаты ежегодно теряют 125 миллионов долларов из-за заторов льда.[5][6]

Механизмы

Льдины / лепешки, оставшиеся на берегу реки после затора

Ледяные заторы на реках обычно возникают весной, когда речной лед начинает оседать. расставаться, но также может произойти в начале зимы во время ледостав. Процесс разделения состоит из трех этапов: предварительный разбор, разборка и главная передача.[7] До разрыва 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. В течение расставатьсялед на участках порогов сносится вниз по течению в виде льдина и может заедать на все еще замерзшие участки льда на спокойной воде или против сооружений в реке, таких как Мост медового месяца, разрушенный в 1938 г. ледяной затор. Более мелкие заторы могут смещаться, стекать вниз по потоку и образовывать более крупные заторы. В течение главная передача, большая пробка вытеснит 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 охлаждаться, в отличие от весеннего взламывания, когда окружающая среда нагревается, но с меньшей вероятностью внезапного выброса воды.[8]

Возможны три типа естественных ледяных заторов:[3]

  1. а поверхностное варенье, одинарный слой льда на льдине на спокойной воде;
  2. а узкоканальный или ширококанальный затор; и
  3. а висящее варенье, накопление речного льда на участках медленного течения, которое происходит только во время ледостава.

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

События и последствия

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

в Северное полушарие На реках с северным течением, как правило, больше ледяных заторов, 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 2009 Наводнение Красной реки и 2009 наводнение на Аляске. Второй тип опасности возникает, когда ледяная пробка разламывается, и внезапная волна воды прорывается через затопленные участки ниже по течению от затора. Такой всплеск произошел на Река Святого Лаврентия в 1848 г.[9] Третья опасность заключается в том, что обледенение 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, повреждая сооружения в реке.[5]

Прогнозирование и смягчение последствий

Модель сооружения, построенного для удержания речного льда выше по течению от участка на Cazenovia Creek Это стало причиной заторов льда во время таяния снегов.[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
  3. контроль времени разрыва с помощью ледоколы, буксиры, суда на воздушной подушке или земноводные экскаваторы. Однако известно, что перемещение мигрирующих рыб связано с ледоставом и вскрытием льда, поэтому вскрытие льда может повлиять на миграцию рыб.

куда наводнения угрожают человеческому жилищу, завал может быть расчищен искусственно. Обработка льда с помощью динамит могут использоваться, кроме городских территорий, а также другими механическими средствами[12] такое, как землеройное оборудование, или постоянные меры, такие как ледозащитные сооружения[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]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Чав, Р.А.Дж. и Лемон, Дэвид и Фиссел, Д. и Дюпюи, Л. и Дюмон, С. (декабрь 2004 г.). «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. Дои:10.1109 / OCEANS.2004.1406366. ISBN  0-7803-8669-8.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  2. ^ «Ледяная плотина». деф. 1. Монкхаус, Фрэнсис Дж. Словарь по географии: 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 на сайт)
  5. ^ а б «Ледяной джем». Nws.noaa.gov. 2013-03-13. Получено 2014-01-11.
  6. ^ а б Штатный писатель (07.02.2006). "Ледяные плотины: укрощение ледяной реки". Популярная механика. Получено 2018-03-27.
  7. ^ Дингман, С. Лоуренс (2009). Речная гидравлика. Издательство Оксфордского университета. п. 104. ISBN  978-0-19-803856-6.
  8. ^ а б 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. Получено 2019-11-25.
  10. ^ ледяной джем на Британская энциклопедия
  11. ^ а б Рычаг, Джеймс Н .; Гуч, Гордон; Дэли, Стивен (август 2000 г.), «Сооружение для контроля ледового покрова на ручье Казеновия», Технический отчет CRREL / ERDC TR, Инженерный корпус армии США, 00 (14)
  12. ^ Доннелли, Джон (2007-03-12), Столица Вермонта готовится к возможному наводнению реки, Бостон Глобус
  13. ^ Смит, Стивен Х. (19 января 2018 г.). «Прошлое Йорка: бомбардировки разрушили ледяные заторы Саскуэханны». The York Daily Record. Получено 2018-07-19.
  14. ^ Данишевский, Джон (18.05.2001). "Русские самолеты бомбили ледяной затор". Лос-Анджелес Таймс. ISSN  0458-3035. Получено 2018-07-19.
  15. ^ Шридхаран, Васудеван (19 апреля 2016 г.). «Российские истребители бомбят ледяной затор на 40 км, чтобы предотвратить наводнение в Вологде». International Business Times UK. Получено 2018-07-19.

внешние ссылки