Ледяной зажор. VI.Заторы и зажоры, определение и характеристика. Какую опасность несет зажор? Что делать, какие меры нужно предпринимать

Когда в один прекрасный зимний морозный день над еще не замерзшей рекой стелется туман, а льдины и комья шуги спокойно плывут по течению, вдруг уровень воды начинает подниматься из-за сгущающегося ледохода - жители прибрежных районов знают, что пришла пора зажора. Что характерно для этого явления и как из него выйти?

Описание явления

С момента начала зажора очень быстро поверхность реки сплошным слоем заполняется плавучим льдом. В местах, где есть неподвижный ледяной покров, отдельные льдины наползают на него. Другие же опрокидываются, переламываются и уносятся вглубь. Есть и такие, что смерзаются, останавливаясь у кромки, и она начинает перемещаться вверх по реке. постоянно повышается. Река начинает заливать прибрежную территорию. Так уровень достигает своего максимума.

Увидеть, что такое зажор, можно в конце осени или в первой половине зимы. Подобную картину часто наблюдают у берегов таких крупных рек с быстрым течением, как Ангара, Амударья, Нарва, Сырдарья и другие. По частоте наводнений вследствие зажоров и величины подъема воды на первом месте стоят две самые крупные озерные реки - Ангара и Нева.

Продолжительность зажорного наводнения может быть как несколько дней, так и всю зиму. Чаще всего этот период длится от 1 до 1,5 месяца. Увидеть воочию, что такое зажор, можно, если приехать к таким местам в определенное время. Жителям таких районов, бывает, достается немало хлопот. Разливающаяся вода замерзает, и ее в качестве льда выкалывают и вывозят из жилых построек и сараев.

Особенности явления

Именно за счет шуги возникает зажор. Что такое шуга? Это рыхлые куски внутриводного льда и мокрого снега, образовавшихся на реке в ее верхних участках. Особенностью зажора является образование льда внутри воды во время ледостава. Когда скорость течения реки высокая, а температура низкая - вода охлаждается по всей глубине. Внутриводный лед при температуре ниже 0°С всплывает и образует шугу (рыхлые скопления).

Теоретически обосновать образование глубинного льда пытались многие ученые. К примеру, Гей-Люссак считал, что образование такого льда происходит из-за заноса в глубину потока ледяных кристалликов, которые возникают на поверхности воды и являются центрами кристаллизации. Ученый В. М. Лохтин продолжил исследования на Неве и обосновал возможность образования глубинного льда по теории Гей-Люссака в условиях переохлаждения водной массы на протяжении всего потока.

Зная, что такое зажор, люди стараются предпринимать соответствующие меры по сохранению жилых строений от наводнения. Но они не всегда эффективны или остаются только намерениями без воплощения.

Что способствует образованию зажора?

Когда замерзает низ течения, шуга, наносимая сверху, задерживается и начинает нарастать под покровом льда. Особенно это наблюдается у кромки и за полыньей. Река как бы открывает рот и захватывает всю ледовую и снежную массу. Это явление и называется "зажор". Его образованию способствуют отмели, острова, валуны, сужения, крутые повороты. Зажор способствует образованию плотины. Вода заливает все прилегающие участки. После замерзания они образуют наледь.

Какую опасность несет зажор? Что делать, какие меры нужно предпринимать?

При этом явлении, кроме опасности наводнения, неприятности несут навалы льда (порой до 15 метров в высоту), образующиеся на берегах. Они часто разрушают сооружения, стоящие в непосредственной близости к ним.

Зажорные явления могут длиться долго, поэтому последствия от них серьезные. Вода, которая разлилась по прибрежной территории, замерзает на лугах, во дворах и по всей округе, создавая сложности для ликвидации последствий зажора.

Как выйти из опасной ситуации и предотвратить образование зажоров? Нужно провести на отдельных участках русла реки:

• спрямление;
• расчистку;
• углубление;
• разрушение льда взрывами (за 10-15 дней до ее вскрытия).

Наибольший эффект даст закладка зарядов под лед на глубину до 5 раз большую толщины льда. Хороший результат приносит насыпь на ледяной покров молотого шлака с добавлением соли (за 15-25 дней до вскрытия реки).

Заторы и зажоры льда на реках. Затор - это скопление льда в русле, ограничивающее течение реки, в результате чего происходит подъем воды и ее разлив. Затор образуется обычно в конце зимы и в весенний период при вскрытии рек во время разрушения ледяного покрова. Состоит он из крупных и мелких льдин.

Зажор - явление, сходное с затором льда. Однако, во-первых, зажор состоит из скопления рыхлого льда (шуга, небольшие льдинки), тогда как затор есть скопление крупных и небольших льдин. Во-вторых, зажор льда наблюдается в начале зимы, в то время как затор - в конце зимы и весной.

Зажоры образуются на реках в период формирования ледяного покрова. Необходимым условием их образования является возникновение в русле внутриводного льда и его вовлечение под кромку ледяного покрова. Решающее значение имеет поверхностная скорость течения (более 0,4 м/с), а также температура воздуха в период замерзания. Зажоры образуются на островах, отмелях, валунах, крутых поворотах, в местах сужения русла.

Главным критерием при классификации заторов или зажоров является их мощность. Они подразделяются на катастрофически мощные, сильные, средние и слабые.

Непосредственная опасность этих явлений заключается в резком подъеме воды и в значительных пределах. Вода выходит из берегов и затопляет прилегающую местность, кроме того, опасность представляют и навалы льда на берегах высотой до 15 м, которые часто разрушают прибрежные сооружения.

По частоте зажорных наводнений и величине подъема воды первенство принадлежит двум самым крупным озерным рекам - Ангаре и Неве.

Нагоны - это подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность. Такие явления случаются в морских устьях крупных рек, а также на больших озерах и водохранилищах.

Ветровой нагон, так же как половодье, затор, зажор, является стихийным бедствием, если уровень воды настолько высок, что происходит затопление городов и населенных пунктов, повреждение промышленных и транспортных объектов, посевов сельскохозяйственных культур.

Главное условие возникновения нагонов - сильный и продолжительный ветер, который характерен для глубоких циклонов. Основной характеристикой, по которой можно судить о величине нагона, является нагонный подъем уровня воды, обычно выражающийся в метрах. Другими показателями служат глубина распространения нагонной волны, площадь и продолжительность затопления. На величину нагонного уровня влияют скорость и направление ветра.

Нагонные наводнения нередко охватывают большие территории. Продолжительность затопления обычно колеблется от нескольких десятков часов до нескольких суток. Чем крупнее водоем и меньше его глубина, тем больших размеров достигают нагоны.

По величине подъема уровня, повторяемости и материальному ущербу нагонные наводнения в устье реки Невы в пределах Санкт-Петербурга занимают первое место в России. Наводнения здесь возникают во все времена года, в том числе и зимой, но самые опасные - осенние. На них приходится до 70%, включая и катастрофические.

Затор – это скопление льда в русле, ограничивающее течение реки. В результате происходит подъем воды и ее разлив.

Затор образуется обычно в конце зимы и в весенний период при вскрытии рек во время разрушения ледяного покрова. Состоит он из крупных и мелких льдин.

Зажор – явление, сходное с затором льда, но состоящее из скопления рыхлого льда (шуга, небольшие льдинки). Отличие в том, что затор есть скопление крупных и в меньшей степени небольших льдин. Зажор льда наблюдается в начале зимы, в то время как затор – в конце зимы и весной.

Главной причиной образования затора является задержка процесса вскрытия льда на тех реках, где кромка ледяного покрова весной смещается сверху вниз по течению. При этом движущийся сверху раздробленный лед встречает на своем пути еще не нарушенный ледяной покров. Последовательность вскрытия реки сверху вниз по течению является необходимым, но недостаточным условием возникновения затора льда. Основное условие создается только тогда, когда поверхностная скорость течения воды при вскрытии довольно значительна (0,6-0,8 м/с и более). Различные русловые препятствия, как, например, крутые повороты, сужения, острова, изменение уклона поверхности от большего к меньшему, лишь усиливают процесс.

Зажоры образуются на реках в период формирования ледяного покрова. Необходимым условием образования является возникновение в русле внутриводного льда и его вовлечение под кромку ледяного покрова. Решающее значение при этом имеет поверхностная скорость течения (более 0,4 м/с), а также температура воздуха в период замерзания. Образованию зажоров способствуют острова, отмели, валуны, крутые повороты, сужение русла. Скопление шуги и другого рыхлого ледяного материала, образующегося на этих участках в результате непрерывного процесса образования внутриводного льда и разрушения ледяного покрова, вызывает стеснение водного сечения, вследствие чего происходит подъем воды выше по течению. Ниже – уровни понижаются. Образование сплошного покрова в месте образования зажора задерживается.

Главными определяющими заторов и зажоров являются: строение, размеры, максимальный уровень и максимальный подъем воды.

В строении затора выделяются три характерных участка: замок – покрытый трещинами ледяной покров или перемычка из льда, заклинивших русло; собственно затор (голова затора) – многослойное скопление хаотически расположенных льдин, подвергшихся интенсивному торошению; хвост – примыкающее к затору однослойное скопление льда в зоне подпора.

Длина головной части затора обычно превышает ширину реки в 3–5 раз. На этом участке скопление льда имеет максимальную толщину. Длина хвоста затора на крупных реках может достигать нескольких десятков километров. На средних реках общая длина затора может быть от одного до нескольких километров.

Зажорные массы льда однородны по своему строению и располагаются непосредственно у кромки ледяного покрова и под ним. Здесь они имеют небольшую толщину. Длина зажорного участка может составлять от 3 до 5 величин ширины реки. Это примерно 3–5 км на средних и до 15 км на больших.

Основными характеристиками являются максимальные подъемы уровней воды. Максимальный заторный уровень, как правило, превышает уровень весеннего половодья. Максимальный зажорный уровень превышает уровень воды при ледоставе.

Наибольшие заторные и зажорные подъемы воды в реках России приведены в табл. 10.

Таблица 10

Наибольшие заторные и зажорные подъемы воды в реках России

Применяется также такая характеристика, как продолжительность затора или зажора. Затор льда – явление кратковременное. Высокий уровень держится обычно от 0,5 до 1,5 суток. Бывали случаи и более длительного стояния, но они всегда связаны с похолоданием и сокращением стока воды. Период подъема зажорного уровня несколько более длительный - до 3 суток. Спад уровня обычно происходит за 10–15 суток.

Другой часто применяемой характеристикой заторов и зажоров служит повторяемость этих явлений. Здесь колебания весьма велики. В одних местах они повторяются через 2–5 лет, в других – значительно реже.

Непосредственная опасность этих явлений заключается в том, что происходит резкий подъем воды и в значительных пределах. Вода выходит из берегов и затопляет прилегающую местность. Кроме того, опасность представляют и навалы льда на берегах высотой до 15 м, которые часто разрушают прибрежные сооружения.

Зажорные явления приводят к более тяжелым последствиям, так как они случаются в начале, а иногда и в середине зимы и могут длиться до 1,5 месяцев. Разлившаяся вода замерзает на полях и в других местах, создавая сложные условия для ликвидации последствий такого стихийного бедствия.

Мощные и частые заторы льда присущи тем рекам, у которых вскрытие происходит сверху вниз по течению. Такая последовательность характерна для Северной Двины, Печоры, Лены, Енисея, Иртыша – рек, текущих с юга на север.

Места образования заторов льда можно разделить на постоянные и непостоянные. Постоянные места известны. Непостоянные – известны меньше. Большей частью это крутые повороты в сочетании с сужением русла.

Заторы на реках – широко распространенное явление, свойственное в основном крупным рекам, например, Северной Двине, Сухоне, Печоре, Енисею и многим другим.

По частоте зажорных наводнений и величине подъема воды первенство принадлежит двум самым крупным озерным рекам – Ангаре и Неве

Классификация заторов и зажоров. Главным критерием является мощность затора или зажора. Поэтому они подразделяются на катастрофически мощные, сильные, средние и слабые. Катастрофически мощный затор или зажор определяется так: к рассчитанному максимальному уровню весеннего половодья приплюсовывается 5 и более метров; для сильных – от 3 до 5 м, средних – 3 м и меньше. При слабых заторах и зажорах в величины наивысших уровней воды весеннего половодья поправки не вводятся.

Затор – это скопление льда в русле, ограничивающее течение реки. В результате происходит подъем воды и ее разлив.

Затор образуется обычно в конце зимы и в весенний период при вскры­тии рек во время разрушения ледяного покрова. Состоит он из крупных и мелких льдин.

Зажор – явление, сходное с затором льда. Однако, во-первых, зажор состоит из скопления рыхлого льда (шуга, небольшие льдинки), тогда как затор есть скопление крупных и в меньшей степени небольших льдин. Во-вторых, зажор льда наблюдается в начале зимы, в то время как затор – в конце зимы и весной.

Главной причиной является задержка процесса вскрытия льда на тех реках, где кромка ледяного покрова весной смеща­ется сверху вниз по течению. При этом движущийся сверху раздроблен­ный лед встречает на своем пути еще не нарушенный ледяной покров. Пос­ледовательность вскрытия реки сверху вниз по течению является необхо­димым, но недостаточным условием возникновения затора льда. Основ­ное условие создается только тогда, когда поверхностная скорость тече­ния воды при вскрытии довольно значительна (0,6-0,8 м/с и более). Раз­личные русловые препятствия, как, например, крутые повороты, суже­ния, острова, изменение уклона поверхности от большего к меньшему, лишь усиливают процесс.

Зажоры образуются на реках в период формирования ледяного покро­ва. Необходимым условием образования является возникновение в русле внутриводного льда и его вовлечение под кромку ледяного покрова. Ре­шающее значение при этом имеет поверхностная скорость течения (более 0,4 м/с), а также температура воздуха в период замерзания. Образованию зажоров способствуют острова, отмели, валуны, крутые повороты, суже­ние русла. Скопление шуги и другого рыхлого ледяного материала, обра­зующегося на этих участках в результате непрерывного процесса образо­вания внутриводяного льда и разрушения ледяного покрова, вызывает стеснение водного сечения, вследствие чего происходит подъем воды выше по течению. Ниже – уровни понижаются. Образование сплошного покро­ва в месте образования зажора задерживается.

Краткая характеристика заторов и зажоров.

Их главными определяющими являются: строение, размеры, макси­мальный уровень и максимальный подъем воды.

В строении затора выделяются три характерных участка: замок – пок­рытый трещинами ледяной покров или перемычка из льда, заклинив­ших русло; собственно затор (голова затора) – многослойное скопление хаотически расположенных льдин, подвергшихся интенсивному торо­шению; хвост – примыкающее к затору однослойное скопление льда в зоне подпора.

Длина головной части затора обычно превышает ширину реки в 3-5 раз. На этом участке скопление льда имеет максимальную толщину. Длина хвоста затора на крупных реках может достигать нескольких де­сятков километров. На средних реках общая длина затора может быть от одного до нескольких километров.

Зажорные массы льда однородны по своему строению и располагают­ся непосредственно у кромки ледяного покрова и под ним. Здесь они имеют небольшую толщину. Длина зажорного участка может составлять от 3 до 5 величин ширины реки. Это примерно 3-5 км на средних и до 15 км на больших.

Основными характеристиками являются максимальные подъемы уровней воды. Максимальный заторный уровень, как правило, превы­шает уровень весеннего половодья. Максимальный зажорный уровень превышает уровень воды при ледоставе.

Наибольшие заторные и зажорные подъемы воды в реках России при­ведены в таблице.

Таблица 7.

Применяется также такая характеристика, как продолжительность затора или зажора. Затор льда – явление кратковременное. Высо­кий уровень держится обычно от 0,5 до 1,5 суток. Бывали случаи и более длительного стояния, но они всегда связаны с похолоданием и сокращением стока воды. Период подъема зажорного уровня несколь­ко более длительный, до 3 суток. Спад уровня обычно происходит за 10-15 суток.

Другой часто применяемой характеристикой заторов и зажоров служит повторяемость этих явлений. Здесь колебания весьма велики. В одних местах они повторяются через 2-5 лет, в других – значительно реже.

Непосредственная опасность этих явлений заключается в том, что про­исходит резкий подъем воды, и в значительных пределах. Вода выхо­дит из берегов и затопляет прилегающую местность. Кроме того, опас­ность представляют и навалы льда на берегах высотой до 15 м, которые часто разрушают прибрежные сооружения.

Зажорные явления приводят к более тяжелым последствиям, так как они случаются в начале, а иногда и в середине зимы и могут длиться до 1,5 месяцев. Разлившаяся вода замерзает на полях и в других местах, создавая сложности для ликвидации последствий такого стихийного бедствия.

Мощные и частые заторы льда присущи тем рекам, у которых вскры­тие происходит сверху вниз по течению. Такая последовательность ха­рактерна для Северной Двины, Печоры, Лены, Енисея, Иртыша – рек, текущих с юга на север.

Места образования заторов льда можно разделить на постоянные и непостоянные. Постоянные места известны. Непостоянные – известны мень­ше. Большей частью это крутые повороты в сочетании с сужением русла.

Заторы на реках – широко распространенное явление и свойственны в основном крупным рекам, например: Северной Двине, Сухоне, Печо­ре, Енисею и многим другим.

По частоте зажорных наводнений и величине подъема воды первенст­во принадлежит двум самым крупным озерным рекам – Ангаре и Неве.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-01

Зажор, затор, межень, паводок

Зажор

Зажором называется скопление шуги и внутриводного льда во время осеннего ледохода и в начале ледостава, создающее стеснение русла на отдельном участке реки и вызывающее подъем уровня до отметок обеспеченностью 10 % и менее. Зажоры наиболее часто возникают во время осенних паводков на фоне отрицательных температур воздуха. Образованию зажоров способствуют уменьшения живого сечения реки, а также изгибы русла реки.

Зажоры могут образовываться у гидротехнических сооружений (водопропускные сооружения плотин, водозаборы, причалы и т.п.) и мостов. В этом случае они могут привести к нештатным режимам функционирования этих сооружений, создать угрозу их повреждения и разрушения. Известно, что наличие напорных плотин способствует продуцированию шуги в незамерзающей полынье за плотиной. Эта шуга может стать причиной зажоров ниже по течению. Сопутствующие ОЯП: наводнения.

Поражающий фактор: подъем уровня воды, воздействие внутриводного льда на гидротехнические сооружения.

Прогноз зажоров осуществляется с помощью ледотермических методов гидрологических расчетов и статистических методов.

Методы борьбы с зажорами в настоящее время считаются малоэффективными из-за сложности явления и значительного количества влияющих факторов в каждом конкретном случае.

Затор

Затором называется скопление льда во время ледохода, обычно весеннего, создающее стеснение русла реки, перекрытие реки и вызывающее подъем уровня воды до отметок 10 % и менее. Образованию заторов способствуют естественные уменьшения живого сечения реки и изгибы ее русла. Как и зажоры, заторы могут образовываться у гидротехнических сооружений и мостов. В этом случае заторы могут их повредить или разрушить за счет наваливания и наводнения.

Сопутствующие ОЯП: наводнения, эрозия берегов.

Поражающие факторы:

Подъем уровня воды;

Разрушение берегов;

Разрушение зданий и сооружений;

Гибель людей.

Прогнозирование заторов является сложной задачей, и она решена не для всех рек.

Для борьбы с заторами обычно используются взрывные работы ниже по течению, включая бомбометание, закладку зарядов. Вместе с тем, эффективность подобных методов зачастую оказывается весьма низкой. Более того, известны случаи, когда проведение взрывных работ ухудшало ситуацию и способствовало сплочению заторов.

Низкая межень

Низкой меженью называется понижение уровня воды в реке ниже навигационных уровней и проектных отметок водозаборных сооружений. Низкая межень является весьма негативным явлением для так называемого водного хозяйства, управляющего водопользованием в интересах населения, промышленности, сельского хозяйства, энергетики, водного транспорта, рыбоводства и рыболовства. Причиной низкой межени является критическое уменьшение притока поверхностного стока и подземного стока в русло реки.

Обычно причиной низкой межени являются многолетние колебания метеорологических характеристик (осадки, испарение) и гидрологических характеристик (уровень, расход), приводящие к маловодному году или серии маловодных лет.

В некоторых случаях в результате хозяйственной деятельности изменяются характеристики водосборных бассейнов (лесистость, травостой, пашни, заболоченность). Такие изменения могут привести к изменению характеристик стока в целом и к учащению появления низкой межени.

В России значительное количество населенных пунктов страдает от низкой межени, что проявляется, в первую очередь, в ухудшении режима водоснабжения городов и поселков.

Сопутствующие ОЯП: суховей, пожароопасность.

Поражающий фактор: критическое снижение уровня, приводящее к перебоям в водоснабжении, эксплуатации водных путей, производственных процессов.

Прогноз низкой межени осуществляется в рамках гидрологических прогнозов минимального стока и основывается на статистических закономерностях.

Паводок

Паводком называется нерегулярный быстрый подъем уровня воды реки до отметок обеспеченностью 10 % и менее. Причиной паводка является выпадение обильных дождей, интенсивное кратковременное снеготаяние. В свою очередь, обильные дожди могут вызываться различными атмосферными ОЯП: смерчами, ураганами, тайфунами и т.п.

Для формирования паводка в виде волны (волна паводка) требуется наличие значительных уклонов земной поверхности. Паводки характеризуются резким усилением скоростей течения воды, формированием значительных гидродинамических нагрузок на берега и берегозащитные сооружения.

В гористой местности паводки проявляются практически ежегодно, отличаясь интенсивностью и зонами поражения. Так как причиной паводка являются интенсивные дожди, то они могут возникать внезапно и развиваться весьма быстро. Выход циклонов и тайфунов, несущих обильные осадки, на гористую местность практически всегда сопровождается интенсивными паводками и сопутствующими наводнениями.

Паводковые потоки могут образовываться только на период дождей, а затем их ложа пересыхают. В таких местах паводки особенно опасны из-за быстрого развития и отсутствия ориентиров в виде рек или ручьев. Примером являются паводки в так называемых «вади» - узких ущельях в пустынных районах. При выпадении дождей они превращаются в ревущие потоки. Животные и путники, застигнутые паводком в вади, могут не успеть выбраться из них и погибнуть.

Паводковые потоки обладают значительной кинетической энергией и представляют опасность даже при отсутствии наводнения. Сильный паводковый поток может снести мосты, разрушить надводные переходы трубопроводов.

Сопутствующие ОЯП: наводнения, интенсивная береговая эрозия, оползни, обвалы.

Поражающие факторы:

Быстрый подъем уровня;

Кинетическая энергия потока;

Гидродинамический удар.

Прогноз паводков для каждого конкретного района, конкретной реки или населенного пункта основывается на статистической связи между количеством выпавших осадков и уровнем или расходом паводкового потока.

Для уменьшения ущербов, связанных с паводками, применяются организационные мероприятия (запрет на строительство зданий и сооружений на путях распространения паводковых потоков и в зонах затопления паводками) и инженерные сооружения (отбойные стенки, паводкопроводы, коллекторы).