Внутренний лед на решетке водозаборной установки
Февраль 1st, 2010 by mihalya
Ледостав на реке происходит тем скорее, чем меньше поверхностные скорости и ниже температура воздуха. Однако часто мы наблюдаем, что некоторые участки реки совершенно не замерзают, образуя так называемые полыньи. Полыньи возникают вследствие разных причин. Если река вытекает из озера, то ее начальный участок не замерзает, так как поступающая вода имеет температуру выше нуля. Образование полыней происходит и на тех участках реки, где русло искривлено или резко меняет свою форму, а также там, где имеется ряд островов. Причиной образования полыней в этом случае является особое распределение струй воды. Так, на криволинейном участке поверхностные струи не движутся параллельно друг другу, а перемешиваются с глубинными слоями.
При больших скоростях течения реки (свыше 1,5 м/сек) отдельные участки ее даже в большие морозы также могут не покрываться льдом. Известно, что порожистые участки горных рек не замерзают вовсе. Однако благодаря сильному перемешиванию струй в этом случае река охлаждается по всей глубине до нуля. Вода может даже переохладиться на несколько сотых градуса, и тогда в ней по всему течению начинают выделяться мелкие кристаллы так называемого внутриводного (донного) льда. Эти кристаллы отлагаются на дне или всплывают на поверхность (при замедленном течении), образуя кашеобразную массу, носящую название шуги.
Внутриводный лед, попадая на решетки водозаборных сооружений водопроводов и гидростанций, закупоривает их и прекращает подачу воды. В 1914 году из-за внутриводного льда остановился петербургский водопровод, и город был лишен волы. В 1928— 1929 годах по той же причине остановилась одна из наших северных гидростанций. Известны и многие другие случаи закупорки внутри-водным льдом водозаборных установок. Наилучшим способом защиты в этом случае является искусственное замораживание рек выше места водозабора. Ледяной покров предохраняет воду от дальнейшего охлаждения и тем самым исключает возможность образования внутриводного льда.