Зимний режим рек

Зимний режим рек существенно отличается от их режима в течение остального периода года. Различают предледоставный период, ледостав и ледоход, который захватывает весенний период.

Предледоставный период начинается при установлении отрицательных среднесуточных температур воздуха. Охлаждение потока приводит к переохлаждению тонкого поверхностного слоя воды. В этом слое при содействии затравки из атмосферного воздуха (снежинки, пыль) возникают первые кристаллы льда. На реках с малыми скоростями течения (< 0, 4 – 0, 5 м/с) эти кристаллы образуют плавающие ледяные пленки (сало) и забереги. Постепенно разрастаясь, сало создает своеобразный ледоход. Задерживаясь у препятствий или на участках замедленного течения, пленка сала смерзается в общий ковер, давая начало ледяному покрову.

На реках с большими скоростями под воздействием механизма турбулентного перемешивания переохлажденная пленка воды с кристаллами льда увлекается в толщу потока, достигая его дна. При этом кристаллы льда растут. У дна кристаллы примерзают к выступающим предметам, образуя донный лед. Отдельные льдообразования могут отрываться от дна и образовывать плавающую фазу внутриводного льда, называемую шугой. При наличии в потоке частиц мутности шуга образуется на них непосредственно в толще потока.

Подходя к затопленным водоприемникам, шуга обволакивает сооружения и у водоприемных отверстий под действием перепада давления резко уплотняется, закупоривая отверстия.

Предледоставный период наиболее опасен для водозаборов.

Период ледостава с устойчивым ледяным покровом обычно не вызывает осложнений в работе водозаборов.

Период ледохода. Реки, текущие с севера на юг, вскрываются с низовьев и ледоход обычно не вызывает проблем.

Реки, текущие с юга на север, вскрываются вначале в верховьях. Талые воды, поступающие с верховьев в низовья реки, текут поверх льда, который по мере повышения уровня воды взламывается, в результате чего происходит ледоход. Однако в этом случае появляется большая вероятность возникновения заторов, что может привести к существенному повышению уровня воды и созданию больших площадей наводнения. Для борьбы с этим явлением часто применяют искусственное разрушение льда.

Поэтому на реках, текущих с юга на север, в период ледохода могут возникать серьезные осложнения в работе водозаборов.

Кроме этого на выбор створа водозабора и его конструкцию могут оказать влияние следующие факторы:

судоходство;

рыбоводство;

сплав леса;

наличие мусора;

наличие обрастателей.