Исследования ледового режима водных объектов

Ледовый режим представляет собой комплекс циклических процессов образования льда, ледостава и таяния ледового покрова на поверхности рек, озер, искусственных водоемов, болот и т.д. Он является важнейшей составной частью гидрологического режима и оказывает большое влияние на функционирование располагающихся в зоне его влияния зданий и гидротехнических сооружений. На предпроектном этапе гидрологи уделяют максимальное внимание исследованию ледового режима водного объекта. При этом опора идет на результаты многолетних наблюдений, а в основу расчетов ложатся методы математической статистики и теория вероятности.

Составляющие ледового режима

В ходе гидрологических расчетов анализируются процессы замерзания, ледостава и вскрытия водоема. Процесс замерзания реки идет такими этапами:

  • На  воде образуется тончайшая пленка, при этом у берегов и там, где течение наиболее слабое, начитается образование льда.
  • В потоке появляются отдельные кристаллы льда, постепенно они начинают создавать глыбы. Такой внутриводный лед, образующийся там, где течение быстрое, может быть достаточно опасен для водопроводов. Он может забивать турбины электростанций, различные сооружения на системах мелиорации, вплоть до остановки нормального функционирования гидротехнических сооружений. Могут возникать так называемые зажоры: потоки с мелкобитым кристаллическим льдом.

Такое явление мешает воде свободно двигаться, таким образом, уровень воды на участке может подниматься, вызывая затопление территории. Анализ ледового режима водного объекта в зоне влияния строительства и точное определение участков с различным типом течения позволит избежать опасных явлений и адекватно выбрать расположение тех или иных элементов сооружений.

Ледостав и вскрытие водоема

На этапе ледостава, по мере того, как число и размер льдин на поверхности воды существенно увеличивается, падает скорость их передвижения. Особенно этот процесс касается тех зон, где река сужается или имеет крутой поворот. Замедление движения льда наблюдается и рядом с различными сооружениями. Когда процесс ледостава завершен, на участках с интенсивным течением могут оставаться полыньи. При этом также идет образование льда в потоках и зажоров, влекущих за собой проблемы, описанные пунктом выше. В наибольшей мере опасные явления на гидротехнических сооружениях могут иметь место в период вскрытия реки и активного таяния льда. Таким образом, на предпроектном этапе важно предусмотреть специальную защиту строительных объектов от последствий движения льда.