7 декабря 2018
Физические свойства льда
Во всех районах нашей области идет период ледообразования. В связи с этим полезно знать информацию о некоторых физических свойствах льда.
Ледяной покров обладает определенной несущей способностью (грузоподъемностью), на которую влияет множество условий.
Безопасным для перехода является лед с толщиной 10 см. Практически толщину льда можно определить бурением нескольких лунок и замером с помощью рулетки. Прочность льда также можно оценить визуально. Самый прочный лед – с зеленоватым оттенком, без воздушных пузырьков, образовавшийся в морозную, безветренную и без осадков погоду. Прочность белого льда в 2 раза меньше, он образуется в результате смерзания снежинок во время обильного снегопада. Такой лед может проломиться без предостерегающего потрескивания. Самый ненадежный лед – матово-белый или с желтоватым оттенком, образуется во время оттепели, или дождя.
Толщина льда зависит от длительного воздействия отрицательных температур воздуха на поверхностный слой воды. Вода, как известно, замерзает при температуре 0°С. На температуру замерзания воды влияет ее соленость, чем она выше, тем лед медленнее нарастает. Поэтому в прибрежных морских водах толщина льда будет несколько меньше, чем в пресных водоемах.
Интенсивность ледообразования на водоемах с малыми глубинами и стоячей водой выше, чем на обширных акваториях, где замерзание происходит неравномерно. Под действием ветра, течений, сгонно-нагонных явлений происходит образование зон сжатия (торошения) и зон разряжения (полыньи, разводья) поэтому, когда устанавливается припай, толщина льда в зонах торошения будет больше, чем толщина ровного льда. Знание этого момента может пригодиться в экстремальной ситуации.
Отрицательную роль для процесса ледообразования играют сточные канализационные и промышленные воды. Температура этих вод выше, чем в водоеме, поэтому вблизи предприятий и технических сооружений лед намерзает медленнее и его толщина будет меньше, чем в естественной акватории. Испытывать лед на прочность в таких местах смертельно опасно. Зачастую в местах стока технических вод образуется открытая полынья, незамерзающая круглый год, темное пятно на ровном снежном покрове, более обильные заросли камыша или даже зеленая трава на фоне снега. В холодную погоду полынью, скрытую под снегом, иногда можно распознать по характерному «парению». Также осторожность необходимо проявлять в местах, где есть родники и впадают в водоем ручьи.
На интенсивность ледообразования, а, следовательно, и на толщину льда существенное влияние оказывает снежный покров, чем толще слой снежного покрова, тем ниже интенсивность ледообразования и, соответственно, меньше толщина льда. Особенно опасно, когда молодой лед покрывается толстым слоем снега, в результате чего может сложиться ложное впечатление о его крепости.
Если поверхность льда не покрыта снегом, можно увидеть, как под ногами образуются мелкие, расходящиеся во все стороны радиальные трещины. Одновременно слышно негромкое похрустывание, напоминающее треск рассохшегося дерева. По такому льду можно идти лишь в самом крайнем случае, если к радиальным трещинам добавляются еще и кольцевые, значит, прочность его на пределе, и он может проломиться в любой момент.
Любые трещины во льду снижают его прочность и грузоподъемность, и, в зависимости от толщины льда, могут представлять серьезную опасность уже при ширине 50 мм. На краю трещины прочность льда значительно меньше прочности сплошного льда.
Ледяной покров имеет свойство прогибаться под действием движущейся или статической нагрузки. По величине прогиба можно судить, безопасно ли пребывание данной нагрузки на льду.
В любых случаях не следует допускать прогиб льда более 50 - 60 мм. Практически величину прогиба можно измерить, пробурив отверстие и измерив толщину слоя воды, выступившего на поверхность льда. Если он превышает 50 - 60 мм, то возможно образование трещин. Прогиб льда зависит от скорости движения нагрузки, при этом прогиб на скорости, меньше прогибов от неподвижной нагрузки. Знание этих свойств льда дают важный вывод – чем больше площадь контакта нагрузки с ледовой поверхностью, тем безопаснее пребывание нагрузки на льду.
В заключение стоит отметить, что не было года, чтобы в Архангельской области из-за беспечности на тонком льду не пострадали люди.
Будьте осторожны сами и берегите своих родных и близких!
Важно знать:
А. Владимиров,
Старший государственный инспектор
по маломерным судам Мезенского инспекторского участка ГИМС
