Frazil Ice and Anchor Ice Jam: Zablokování přívodu vodní elektrárny a zimní bleskové záplavy v řekách pod nulou¶

Když je rychle tekoucí řeka, horský potok nebo kanál vystaven čistému, mrazivému zimnímu vzduchu (typically below -6 to -15 degrees Celsius / 21 to 5 degrees Fahrenheit) než se vytvoří pevný povrchový ledový příkrov, turbulentní proud zabrání zamrznutí vody do klidné ploché kůry nahoře. Místo toho vítr a peřeje rozvíří celý vodní sloupec a ochlazují kapalnou říční vodu mírně pod její normální bod mrazu do podchlazeného stavu -0.01 to -0.1 degrees Celsius (31.98 to 31.82 degrees Fahrenheit). Během několika minut se v podchlazeném vodním sloupci současně nukleují miliardy mikroskopických, jako břitva tenkých diskovitých ledových krystalů nazývaných frazil ice. Protože podchlazené krystaly frazil jsou termodynamicky nestabilní, jsou intenzivně přilnavé („aktivní frazil“): lepí se agresivně jako podvodní kontaktní cement na cokoli pod ním. 0 degrees Celsius (32 degrees Fahrenheit), potahování ponořených říčních dlažebních kostek a balvanů na korytě potoka, aby se vytvořily silné, houbovité matrace kotevního ledu, ucpávání komunálních pitných vod a vodních elektráren na odpadky během několika minut a pod ledovými příkrovy po proudu se balí do masivních podvodních visutých přehrad o tloušťce až 10 metrů (33 stop). Uškrtením 50 až 90 procent průřezové plochy říčního kanálu mohou zácpy z brazilského a kotevního ledu způsobit zimní říční etapy vystřelit během 1 až 4 hodin o 2 až 5 metrů (6,5 až 16,5 stop) během 1 až 4 hodin pod křišťálově čistou modrou oblohou s nulovým deštěm nebo táním sněhu, nebo rozpoutat po proudu** katastrofu** po proudu** katastrofu ledová přehrada náhle povolí. Pokud voda v zimě začne stoupat do vaší ulice, suterénu nebo stezky na břehu řeky, nebo pokud někdo spadne do rozbředlého sněhu, okamžitě se evakuujte na vyvýšené místo a zavolejte místnímu tísňová čísla. Při přesunu do bezpečí si přečtěte naše doprovodné průvodce na frazil ice, říční ledové zácpy, rozpadové záplavy a tsunami tsunami, bleskové povodně, zimní bouřea podchlazení a omrzliny.

Na rozdíl od jarních dešťových povodní, které narůstají postupně během dnů teplého počasí, udeří povodně z brazilského a kotevního ledu během nejchladnějších nocí a zimních rán, vhánějí podmrznoucí vodu plnou rozbředlého sněhu a 500 kilogramové (1 100 liber) ledové koláče do domů a na silnice u řeky při mrazivých teplotách, kdy pevná kůže a konstrukce zmrazí během několika minut.

Udělejte to teď¶

1. Okamžitě evakuujte nízko položené břehy řek, záplavové oblasti a silnice na nábřeží, pokud uvidíte plovoucí rozbředlý sníh ("palačinkový led"), uslyšíte tlumené drnčení nebo si všimnete, že hladina řeky prudce stoupá či klesá při počasí pod nulou. Nečekejte na déšť nebo jarní tání, abyste měli podezření na povodeň: mráz** 1 zácpa až 3 zácpy (3,3 až 10 stop) za méně než 60 minut**. Okamžitě vyšplhejte do terénu alespoň 5 až 10 metrů (16 až 33 stop) nad běžnou značkou vysoké vody.
2. NIKDY nevystupujte na říční ledovou pokrývku, rozbředlovou pánev nebo ledový šelf na pobřeží a nikdy se nepokoušejte brodit pohybující se rozbředlým rozbředlým sníh. Rozbředlý rozbředlý sníh ("slabý led") vypadá jako pevný sněhový val pokrývající řeku, ale má nulovou nosnost. Pokud člověk spadne skrz rozbředlou pánev, viskózní břečka o tloušťce 1 až 2 metry se mu okamžitě uzavře nad hlavou jako mokrý beton, zabrání plavání a způsobí okamžitý šok z chladu, lapání po dechu a utonutí.
3. Pokud se váš dům nebo chata nachází v zimní záplavové oblasti a voda začne stoupat směrem k vašemu základu, vypněte hlavní elektrický jistič a palivový ventil pece/kotle PŘED vstupem vody do sklepa a evakuujte ji. Na rozdíl od letních povodní, 0 degrees Celsius (32 degrees Fahrenheit) Povodňová voda zmrzne do pevných bloků ledu uvnitř sklepů a přízemí během několika hodin, drtí ropné nádrže, praská potrubí zemního plynu a zavírá dveře zvenčí.
4. Pokud provozujete obecní vodovod, zavlažovací čerpadlo nebo mikrohydroelektrickou turbínu a všimnete si poklesu tlakových ztrát na sání za jasné noci pod nulou, NEČEKEJTE, dokud průtok nedosáhne nuly, abyste mohli jednat. Aktivní krystaly frazil přemosťují ocelové tyče na odpadky (even bars spaced 5 to 10 centimeters apart) za 15 až 45 minut hladovějící čerpadla přes kavitaci a kolabující síta sání pod desítkami tun hydrostatického tlaku. Okamžitě aktivujte sací topná tělesa odpadního koše, probublávače stlačeného vzduchu nebo cykly zpětného proplachu nebo obtok/škrtněte sací tok, aby povrchový led mohl tvořit ochrannou izolační vrstvu proti proudu.
5. Pokud uvidíte, že zimní řeka náhle PAPNE do hloubky a odhalí na dně holé, ledem pokryté balvany, vylezte z koryta a okamžitě vylezte vysoko na břeh. Náhlý pokles toku zimní řeky na dolním toku znamená, že kanál proti proudu ucpal masivní led nebo kotevní led, který zadržel miliony metrů krychlových vody. Když tato ledová přehrada selže, turbulentní nárazová vlna ledové zácpy (3 to 6 meters / 10 to 20 feet high, pohybující se na 5 to 10 meters per second) plné brusných ledových bloků smete suchý kanál bez varování.
6. Pokud někoho uvězní stoupající zimní voda, uvízne na ledové kře nebo ponoří do mrazivé vody, okamžitě zavolejte na místní tísňovou linku. Volejte 911 ve Spojených státech a Kanadě, 112 v celé Evropské unii, 999 ve Spojeném království, 000 v Austrálii nebo se podívejte tísňová čísla. Vyžádejte si specializované týmy Swiftwater / Ice Rescue vybavené ponornými suchými obleky a nafukovacími záchrannými saněmi na ledu.

Fyzika řek Cold-Region: podchlazení, nukleace z Frazil, kotevní led a visící přehrady¶

Abyste pochopili, jak se řeka se stálým nízkým zimním průtokem může přes noc přelít z břehů o 4 metry (13 stop), prozkoumejte čtyřfázový fyzický vývoj přechlazeného říčního ledu:

====================================================================================
       FOUR-STAGE PROGRESSION OF FRAZIL ICE, ANCHOR ICE, AND HANGING DAMS
====================================================================================

   [ CLEAR SUB-ZERO NIGHT AIR: -10 to -25 C (14 to -13 F) + Wind ]
          ^   ^   ^  (Intense Radiative & Convective Heat Loss from Open Rapids)
  ~~~~~~~~|~~~|~~~|~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
   (1) SUPERCOOLING & ACTIVE FRAZIL NUCLEATION (Water Temp: -0.01 to -0.10 C)
       * Turbulent rapids mix supercooled surface water all the way to the bottom.
       * Billions of sticky 0.1 to 5 mm discoid frazil crystals form in suspension.
                                        |
                                        v
   (2) ANCHOR ICE GROWTH ON THE RIVERBED & INTAKE TRASH RACKS
       * Sticky active frazil adheres to cold submerged boulders & steel grates.
       * Riverbed rises by 0.5 to 1.5 m as spongy anchor-ice pillows coat the bottom.
                                        |
                                        v
   (3) PANCAKE ICE & DOWNSTREAM HANGING DAM FORMATION
       * Buoyant frazil flocs rise to form circular slush pans ("pancake ice").
       * Where river slows (pool, bridge pier, or intact ice cover), slush dives
         underneath the surface ice to build a 3-to-10-meter-thick HANGING DAM.
                                        |
                                        v
   (4) HYDRAULIC CHOKING & WINTER FLASH FLOOD (OR SUDDEN BREAKUP SURGE WAVE)
       * 70% to 90% of river channel cross-section is plugged by slush & anchor ice.
       * Upstream river stage surges 2 to 5 meters (6.5 to 16.5 feet) in hours.
====================================================================================

1. Proč proudící voda podchlazuje místo vytváření plochého ledového plátu¶

V klidném jezeře nebo rybníce, voda při 4 degrees Celsius (39.2 degrees Fahrenheit) je na své maximální hustotě a klesá ke dnu, což umožňuje tenké horní sbírání 0 C voda rychle zamrzla do souvislého povrchového ledového krytu, který izoluje jezero od studeného vzduchu nad ním. - V řece, která se pohybuje rychleji než 0.6 to 1.0 meters per second (2 to 3.3 feet per second), turbulentní víry neustále remixují povrchovou vodu se spodní vodou. - Celá hloubka řeky se ochlazuje rovnoměrně až 0.00 degrees Celsius a pak spadne do přechlazení (-0.01 to -0.10 degrees Celsius). I nepatrný pokles o jednu dvacetinu stupně pod nulu promění celou řeku v továrnu na výrobu ledu, která generuje až 10 000 až 1 000 000 krystalů frazil na metr krychlový vody.

2. Anchor Ice: Proč roste led na dně řeky¶

Normálně je led méně hustý než kapalná voda (0.917 g/cm3 vs. 1.000 g/cm3) a plave nahoře. Jak se mohou na dně rychlé řeky tvořit tlusté vrstvy ledu? - Turbulentní víry nesou lepkavé, podchlazené aktivní krystaly frazil až dolů do řečiště. - Když se tyto krystaly otře o ponořený štěrk, dlažební kostky, balvany, základy mostů nebo vodní plevel, okamžitě přimrznou na skalní povrch. - Jakmile jsou jednotlivé krystaly ukotveny k těžkým balvanům na dně potoka, rostou směrem ven do velkých, překrývajících se plátů a houbovitých kupolí kotevního ledu (0.3 to 1.5 meters / 1 to 5 feet thick), které zcela pokrývají koryto řeky a dramaticky zvyšují drsnost hydraulického koryta (Manningova n), zvýšení efektivní výšky koryta a zálohování vody proti proudu. - Polední nebezpečí uvolnění slunečního záření: Když vyjde ranní slunce a krátkovlnné sluneční záření pronikne čistou vodou, aby zahřálo tmavé skály o zlomek stupně, najednou se z koryta najednou uvolní akry vznášejícího se kotevního ledu, zvednou ze dna 50kilogramové balvany a plují po proudu v mohutné rozbředlé armádě, která narazí na most.

3. Hanging Dams: The Invisible Underwater Iceberg¶

Když plovoucí rozbředlý sníh a palačinkový led dosáhnou pomalejšího dosahu řeky (jako je hlava nádrže, říční ohyb, delta nebo horní okraj stávajícího pevného ledového příkrovu), rozbředlý sníh se zamete pod povrchovou ledovou pokrývkou. - Vrstva po vrstvě rozbředlého sněhu se ukládá na spodní straně ledového příkrovu a staví dolů vyčnívající obrácený ledovec nazývaný visící přehrada, který může dosáhnout 5 až 15 metrů (16 až 50 stop) a protáhnout se na několik kilometrů, přičemž na dně řeky zbude jen úzký vysokorychlostní tunel pro protlačení vody.

Srovnávací tabulka: Freeze-Up Frazil / Anchor Ice Jam vs. Mid-Winter / Spring Breakup Ice Jam vs. Open-Water Rain Flood¶

Ochrana vodních, průmyslových a komunálních vodních zdrojů před aktivním blokováním ve Francii¶

Pro provozovatele městských úpraven vody, průtočných vodních elektráren, přívodů chladicí vody a čerpacích stanic pro zemědělské a rybí líhně může nezmírněná událost ledového ledu odstavit celý městský vodovod nebo vypnout elektrickou síť za méně než 30 minut.

1. Proč Frazil Ice ucpává ponořené přívody 10 Meters Pod povrchem¶

Provozovatelé často předpokládají, že umístění přívodního potrubí vody 5 až 10 metrů (16 až 33 stop) hluboko na dno řeky ji chrání před povrchovým zamrznutím. Během aktivní akce Frazil nabízí hloubka nulovou ochranu: 1. Turbulentní strhávání: Turbulence řeky a rychlost sání sacího čerpadla přitahují podchlazenou vodu (-0.02 to -0.08 C) a suspendované aktivní krystaly frazil přímo dolů do ponořeného sacího hrdla. 2. ** Nukleace z holé oceli do koše:** Tyče do koše z holé oceli mají vysokou tepelnou vodivost. V okamžiku, kdy se podchlazená voda dotkne ocelových tyčí, aktivní krystaly frazil se přivaří k přední hraně každé tyče. 3. Exponenciální přemostění (15 to 45 Minutes to Total Blockage): Jak frazil pokrývá tyče, mezera mezi tyčemi se zužuje, což zrychluje rychlost vody zbývajícími otvory a dodává ještě více krystalů frazil za sekundu, dokud pevná stěna ledu zcela nepřemostí koš na odpadky. Po zasunutí vytváří sání čerpadel za stěnou masivní hydrostatický tlakový rozdíl (up to 5 to 10 meters of water head), které mohou ohnout ocelové koše na odpadky dovnitř a zničit oběžná kola čerpadla prostřednictvím kavitace.

2. Pět technických a provozních kroků k poražení blokády sání¶

1. ** Monitorujte teplotu vody s vysokou přesností (+/- 0.005 C) Teploměry:** Běžné průmyslové teploměry (+/- 0.5 C přesnost) nemůže detekovat přechlazení. Když teploty vzduchu klesnou pod -6 C (21 F) nad otevřenou vodou a teplota nasávané vody 0.05 C a při pádu vyhlásit Frazil Ice Alert.
2. Zapněte elektrické vytápění koše-Rack PŘED zahájením superchlazení: Aktivní frazil se ne přilepí na žádný povrch, který držíte 0.1 to 0.5 degrees Celsius above freezing. Zajistěte napájení odporových elektrických topných prvků uvnitř dutých tyčí na odpadky (vyžaduje zhruba 2 to 5 kW per square meter plochy stojanu) nejméně 30 až 60 minut, než dosáhne voda 0.00 C (ohřev poté, co je stojan již uložen v metru ledu, je často příliš pozdě).
3. Potřete koše na odpadky materiály s nízkou přilnavostí (UHMW polyetylen / epoxidy) nebo odstraňte hrubé vnější stojany: Frazil přilne 10krát silněji k holé oceli než k nekovovým polymerům s nízkou tepelnou vodivostí nebo sklolaminátu. V nouzovém provozu, kde není k dispozici topení, obsluha někdy zvedne horní část vnějšího koše na odpadky o 30 centimetrů, aby umožnila obtok vody a uvolnila tlak drtící hlavy.
4. Nasazení bublinkových závěsů se stlačeným vzduchem a recirkulace teplé vody: Vstřikování stlačeného vzduchu u základny koše na odpadky mechanicky odstřihne křehké nahromaděné zbytky z tyčí a zároveň recirkuluje malé procento ohřáté kondenzátorové/chladící vody (even +1 to +2 C) do vstupního nádvoří eliminuje -0.05 C úplné podchlazení, přeměna lepkavé aktivní frazil na neškodnou pasivní břečku.
5. Snižte rychlost průtoku sání (< 0.3 to 0.5 m/s) na podporu povrchové ledové pokrývky (strategie „Ice Boom“): Jedinou nejlepší přirozenou obranou proti křehkému ledu je pevný, stacionární povrch ledu nad předhradím. Jakmile rovná vrstva ledu pokryje vodní hladinu, zablokuje tepelné ztráty na noční obloze a zastaví podchlazení. Dočasné přiškrcení hydroelektrických turbín nebo rozmístění plovoucích dřevěných/ocelových ledových výložníků proti proudu zpomaluje povrchovou rychlost pod 0.5 m/s, což umožňuje, aby plovoucí palačinkový led společně zmrzl do ochranné izolační střechy.

Rozhodovací strom nouzového třídění¶

flowchart TD
    A["Počasí pod nulou (< -6 C / 21 F) nad otevřenou řekou NEBO náhlé zimní tání / déšť na sněhu"] --> B{"Jaké zimní nebezpečí na řece se vyskytuje?"}
    B -- "Voda rychle stoupající v mrazu pod nulou / plnicí kanál pro lívanečky" --> C["ZAMRZNUTÍ FRAZIL / ANCHOR ICE JAM FLOOD:: 1. Evakuujte záplavové oblasti a nábřežní silnice okamžitě do výšek (+5-10 m): 2. Uzavřete domovní hlavní elektřinu a plynové/olejové ventily předtím, než voda vnikne do sklepa: 3. Nikdy neprojíždějte mrazivou rozbředlou vodou (okamžitě zamrzne brzdy a zastaví se)"]
    B -- "Hladina řeky náhle poklesne a odkryje holé ledové kameny v říčním dně" --> D["BLÍZÍCÍ VLNA UVOLNĚNÍ LADOVÉ PŘEHRADY (JAVE): 1. Ledová zácpa proti proudu ucpala řeku a zadržuje vodní stěnu: 2. Sprintujte z koryta řeky a okamžitě vyšplhejte vysoko na břeh: 3. Varujte komunity po proudu přes 911 / 112 / 999"]
    B -- "Vodní elektrárna / komunální voda se zvyšuje diferenciální tlak" --> E["AKTIVNÍ PODCHLAZENÉ FRAZILOVÉ ZABLOKOVÁNÍ SÁVÁNÍ:: 1. Zapněte ohřívače koše, recirkulaci teplé vody a probublávače vzduchu STAT: 2. Škrticí čerpadlo/průtok turbíny (< 0,5 m/s), aby se zabránilo kolapsu stojanu a vytvoření povrchového ledu: 3. Mechanicky shrnujte stojany, než hlava diferenciálu překročí konstrukční limity"]
    B -- "Osoba nebo zvíře spadlo do rozbředlého sněhu nebo pohyblivého ledu" --> F["EXTRÉMNÍ PONOŘENÍ DO STUDENÉ VODY / SLUH:: 1. Zavolejte na číslo 911 / 112 / 999 pro Swiftwater Ice Rescue (NIKDY nechoďte na rozbředlý rozbředlý sníh pěšky): 2. Dosáhněte nebo házejte na lano, žebřík nebo kruhovou bóji se zátěží z pevného břehu: 3. Po vytažení: horizontální poloha, svlékněte vlhké oblečení v interiéru"]

Po proudu Ice-Jam Release Surge Waves ("Javes") a Ice Shoves ("Ivu")¶

Zatímco zácpy z mrazu se nahromadí během několika hodin, vlny uvolňující ledové zácpy (hydraulikou nazývané javes) patří k nejrychlejším a nejničivějším vnitrozemským záplavovým vlnám na Zemi: 1. Jak se uvolňuje vlna z ledu: Ledová zácpa funguje jako dočasná přehrada přes řeku a kryje hlubokou nádrž vody proti proudu (often 3 to 8 meters / 10 to 26 feet higher than the water level immediately downstream of the jam). 2. Náhlé strukturální selhání: Na rozdíl od betonové přehrady s přepadem ledová zácpa katastrofálně selže jako jeden celek, když hydrostatický tlak a stoupající voda zvednou ledovou špičku z koryta řeky. 3. ** Celerity (5 to 10 Meters Per Second / 18 to 36 km/h):** Když zácpa praskne, strmá gravitační vlna vody a drtivých ledových bloků uhání po proudu rychlostí 5 až 10 metrů za sekundu (11 až 22 mil za hodinu), mnohem rychleji, než může člověk běžet po zasněženém břehu řeky. 4. Shoreline Ice Shoves (Ice Ride-Up): Jak přívalová vlna obchází ohyby řeky, hybnost vrhá mohutné pláty říčního ledu příčně po březích (10 to 50 meters inland), stříhání vzrostlých stromů, lámání sloupů a drcení přízemních zdí domů u řeky.

Regionální tísňová čísla a systémy monitorování říčního ledu¶

• Spojené státy americké: Vytočte 911 pro okamžitou evakuaci nebo záchranu z ledu. Sledujte skoky v zimních říčních stupních v reálném čase a Pozorování proudění ovlivněného ledem prostřednictvím NOAA / National Weather Service River Forecast Centers (RFC) a U.S. Výzkumná a inženýrská laboratoř armádního sboru Studených oblastí (USACE CRREL) Databáze ledových džemů.
• Kanada: Vytočte 911. Provinční říční předpovědní centra (jako je Alberta River Basins Ice Observation Network, New Brunswick River Watch, Ontario MNRF a Quebec MSP Vigilance) denně vydávají varování před zamrznutím a rozbitím ledových záplav.
• Spojené království a Irsko: Vytočte 999 nebo 112. Zkontrolujte hladiny řek prostřednictvím Environment Agency (Anglie), SEPA (Skotsko), Natural Resources Wales a OPW (Irsko).
• Evropská unie, severské a alpské země: Vytočte 112. Předpovědi říčního ledu a Brazílie udržují NVE (Norské ředitelství vodních zdrojů a energie, Ispatruljen), SMHI (Švédsko), SYKE (Finsko) a alpské hydrometeorologické úřady.
• Asie, Rusko, Austrálie a Nový Zéland: Vytočte 119 (Japonsko, Jižní Korea), 110 / 119 (upozornění na ledovou zácpu v Číně, Žluté řece a Heilongjiangu/řece Amur), 112 (Rusko EMERCOM), 000 (Austrálie) nebo 111 (Nový Zéland) nebo šekem** (Nový Zéland) tísňová čísla.

Často kladené otázky¶

Jak se může řeka rozvodnit uprostřed zimy, když nepršelo a teplota je -15 C (5 F)?¶

Zimní mrazové povodně jsou způsobeny objemem ledu a hydraulickým třením, které ucpávají říční kanál, nikoli nadbytečnými srážkami. Když teploty vzduchu za jasné noci klesnou pod -6 až -15 stupňů Celsia (21 až 5 stupňů Fahrenheita) nad otevřenými peřejemi, turbulentní říční voda se podchladí mírně pod bod mrazu (-0,01 až -0,1 C) a vytváří miliardy lepkavých krystalů ledu. Tyto krystaly pokrývají koryto řeky až metrem houbovitého kotevního ledu a nabalují se pod ledovými příkrovy po proudu do podvodních visutých přehrad o tloušťce až 10 metrů. Vzhledem k tomu, že 70 až 90 procent podvodního kanálu je náhle ucpaných rozbředlým břehem a ledem, ani normální nízký zimní říční tok nemá kam jít kromě nahoru a přes břehy.

Proč může říční voda klesnout pod 0 stupňů Celsia (32 stupňů Fahrenheita), aniž by se změnila v pevný blok ledu?¶

V klidném jezírku se horní milimetr vody ochladí na 0 stupňů Celsia a okamžitě zamrzne na plochý povrch ledu, který izoluje zbytek vody pod ním. V rychlé řece tekoucí rychleji než 0,6 až 1,0 metru za sekundu (2 až 3,3 stop za sekundu) mechanická turbulence nepřetržitě mísí povrchovou vodu až do řečiště. Celá řeka se ochladí mírně nad 0,00 stupně Celsia do metastabilního podchlazeného stavu (-0,01 až -0,10 C). I když je podchlazení menší než jedna desetina stupně, tento nepatrný pokles teploty pohání explozivní nukleaci suspendovaných krystalů ledu, dokud latentní teplo uvolněné mrazem nepřivede vodu zpět na 0,00 C.

Proč nemůže silný plavec vyplavat z řeky plné břečky?¶

Brazilská břečka (často nazývaná „slabý led“ v severní Kanadě a na Newfoundlandu) se skládá z 1 až 3 metry silné vrstvy vodou nasycených ledových krystalků a placky plovoucí na hladině. Je to nenewtonské, vysoce viskózní médium: má nulovou strukturální pevnost, aby unesl váhu stojících lidských nebo záchranných saní, takže se skrz ně propadnete přímo ke krku, ale je příliš tlusté a těžké na to, abyste se rozloučili rukama nebo prokopli nohama. Kromě toho pád do rozbředlého sněhu s teplotou -0,05 C spustí během 2 sekund nedobrovolný dechový reflex šoku z chladu, který způsobí okamžité vdechnutí ledové kaše a utonutí, pokud nemáte na sobě záchrannou vestu s vysokou plovací schopností a připoutaní k pobřežnímu lanu.

Co to znamená, když prudká zimní řeka náhle ztichne a spadne do pramínku holých kamenů?¶

Pokud jste na pěší turistice, chytáte ryby pod ledem nebo žijete v zimě podél řeky a všimnete si, že hladina vody náhle poklesne o metr nebo více a odhalí mokré, ledem pokryté balvany na korytě potoka, jste v extrémním nebezpečí. Řeky se nevypínají jako kohoutek; náhlý pokles zimního toku po proudu znamená, že se přes kanál proti proudu právě vklínil masivní led, kotevní led nebo ledová zácpa, která zadržela celou řeku za nestabilní ledovou stěnou. Když se tato ledová přehrada protrhne, k čemuž může dojít o minuty nebo hodiny později, 3 až 6 metrů vysoká přívalová vlna vody a tříštících se ledových bloků ("jave") se bude řítit odkrytým korytem řeky rychlostí 18 až 36 kilometrů za hodinu. Okamžitě vylezte vysoko na břeh.

Jak přehrady vodních elektráren a městské vodní elektrárny zabraňují ucpání jejich podvodních mříží?¶

Aktivní led ulpí na podvodních plochách pouze tehdy, když je voda podchlazená pod 0,00 stupňů Celsia, a nejpevněji přilne k holým, studeným ocelovým tyčím na odpadky. Vodní elektrárny a vodní elektrárny zabraňují zablokování pěti způsoby: ohřívání dutých ocelových tyčí na odpadky elektricky nebo párou o pouhých 0,2 až 0,5 stupně Celsia, aby se krystaly nemohly spojovat; recirkulace malého proudu teplé chladicí vody do vstupního předního prostoru, aby se eliminovalo přechlazení; potahování roštů nízkoadhezivními polyethylenovými polymery; rozmísťování probublávacích závěsů se stlačeným vzduchem, aby setřásla rozbředlá břečka; a zpomalení rychlosti proti proudu vody pod 0,5 metru za sekundu pomocí plovoucích ledových boomů, takže se vytvoří pevná povrchová ledová pokrývka, která izoluje vodu od studeného nočního vzduchu.

Proč byste nikdy neměli projíždět autem nebo kamionem mělkou zimní ledovou záplavovou vodou na silnici?¶

Vjet i do 15 až 20 centimetrů (6 až 8 palců) zimní povodňové vody je mnohem nebezpečnější než letní louže ze tří důvodů. Za prvé, zakalená břečka skrývá plovoucí 200 kilogramové bloky pevného říčního ledu, které mohou odříznout táhla řízení nebo se zaklínit pod podvozek a zvednout pneumatiky z chodníku. Za druhé, 0 C křehká břečka stříká na horké brzdové kotouče, třmeny a táhla řízení a během 60 sekund zamrzne na pevný led, čímž zablokuje kola nebo úplně deaktivuje brzdy. Zatřetí, pokud se motor zastaví v rozbředlém sněhu pod nulou, voda kolem dveří a rámu během několika minut zmrzne a uvězní cestující v nevytápěné kovové kabině.

Zdroje a oficiální pokyny¶

• NÁS. Army Corps of Engineers (USACE) Výzkumná a inženýrská laboratoř Cold Regions (CRREL, Spojené státy americké): Engineering and Design: Ice Engineering Manual (EM 1110-2-1612) (definitivní federální příručka o fyzice přechlazených řek, nukleaci ledu ve Francii, růstu kotevního ledu, visutých přehradách, designu sání a miracků).
• Národní úřad pro oceán a atmosféru (NOAA) a Národní meteorologická služba (NWS, Spojené státy): Připravenost na zmrazení a rozbití ledové záplavy, říční centrum pro předpověď ledu a bezpečnost proti přepětí.
• Environment and Climate Change Canada (ECCC) & National Research Council Canada (NRC, Canada): Procesy říčního ledu, nebezpečí rozbředlého sněhu ve Francii a kanadské hydraulické směrnice pro předpovědi zimních povodní.
• Norské ředitelství vodních zdrojů a energie (NVE, Norsko): Řízení příjmu ledu ve Francii, kotevního ledu a vodních elektráren ve strmých řekách pod nulou (provozní příručka Ispatruljen).
• Světová meteorologická organizace (WMO, International): Manuál předpovědi povodní a varování před povodněmi (WMO-č. 1072), hydrologie chladných oblastí s ledovými zácpami a systémy včasného varování.

Související průvodci¶

• Brazilský led, říční ledové zácpy, rozpadové záplavy a tsunami s ledovými vlnami
• Bleskové povodně
• Záplavy při vytržení ledovcového jezera a evakuace při selhání přehrady
• Zimní bouře
• Podchlazení a omrzliny