Xeo Frazil e atasco de xeo de áncora: bloqueo da toma hidroeléctrica e inundacións repentinas de inverno en ríos sub-cero¶

Cando un río de fluxo rápido, un regato de montaña ou unha canle está exposto ao aire limpio e frío do inverno (typically below -6 to -15 degrees Celsius / 21 to 5 degrees Fahrenheit) antes de que se forme unha capa de xeo de superficie sólida, a corrente turbulenta evita que a auga se conxele nunha codia plana e tranquila na parte superior. Pola contra, o vento e os rápidos axitan toda a columna de auga, arrefriando a auga líquida do río lixeiramente por debaixo do seu punto de conxelación normal ata un estado superenfriado de -0.01 to -0.1 degrees Celsius (31.98 to 31.82 degrees Fahrenheit). En poucos minutos, miles de millóns de cristais de xeo discoides microscópicos e finos como unha navalla, chamados xeo frazil, nucleanse simultaneamente por toda a columna de auga superenfriada. Debido a que os cristais de frasil superenfriados son termodinámicamente inestables, son intensamente adhesivos ("frasil activo"): adhírense agresivamente como o cemento de contacto subacuático a todo o que está por debaixo. 0 degrees Celsius (32 degrees Fahrenheit), recubrindo os adoquíns e pedras do río mergulladas no leito do arroio para formar colchóns espesos e esponxosos de xeo de áncora, obstruíndo a auga potable municipal e os lixos hidroeléctricos en minutos, e empaquetándose debaixo das capas de xeo augas abaixo en enormes presas colgantes submarinas de ata 10 metros (33 pés) de espesor. Ao atragantar entre o 50 e o 90 por cento da sección transversal da canle fluvial, os atascos de xeo de frasil e de áncora poden provocar que as etapas do río invernal se disparen de 2 a 5 metros (6,5 a 16,5 pés) en 1 a 4 horas baixo ceos azuis cristalinos con cero choiva ou derretimento de neve ** ou derretimento dunha onda de xeo (jave)** cando unha presa de xeo cede de súpeto. Se a auga do río de inverno comeza a subir pola rúa, o soto ou o camiño da beira do río, ou se alguén cae na auga de frasil abafada, evacua inmediatamente a terras altas e chama ao teu local. números de emerxencia. Mentres te desprazas á seguridade, consulta as nosas guías complementarias xeo de frasil, atascos de xeo fluvial, inundacións de ruptura e tsunamis de empuxe de xeo, inundacións repentinas, tormentas de inverno, e hipotermia e conxelación.

A diferenza das inundacións de choiva de primavera que se acumulan gradualmente nos días de clima cálido, as inundacións de fraxil e xeo de áncora inciden durante as noites e mañás máis frías do inverno, empuxendo auga chea de lagostino, subxeada e bolos de xeo de 500 quilos (1.100 libras) nos fogares e sobre as estradas fluviales libres de temperaturas sólidas. minutos.

Fai isto agora¶

1. Evacue as ribeiras baixas dos ríos, as chairas inundables e as estradas fronte ao río inmediatamente se ves cazolas flotantes ("xeo de filloas"), escoitas un ruxido abafado ou notas que o nivel do río sube ou baixa bruscamente en tempo baixo cero. Non esperes a choiva ou un desxeo primaveral para sospeitar un atasco e descongelación. elevar o nivel da auga de 1 a 3 metros (3,3 a 10 pés) en menos de 60 minutos. Sube inmediatamente ao terreo polo menos 5 a 10 metros (16 a 33 pés) por riba da marca normal de augas altas.
2. NUNCA camines sobre unha capa de xeo dun río, unha cunca de granizado ou unha plataforma de xeo rápida da costa, e nunca intentes vadear a través do granizado de frasil en movemento. O granizado de Frazil ("xeo de babas") parece un banco de neve sólido que cubre o río, pero ten resistencia de carga cero. Se unha persoa cae a través dunha tixola de frasil, a granizada viscosa de 1 a 2 metros de espesor péchase instantáneamente sobre a súa cabeza como formigón húmido, evitando nadar e provocando un choque frío inmediato e un afogamento.
3. Se a túa casa ou cabana está nunha chaira inundable de inverno e a auga de fraxil comeza a subir cara á túa fundación, pecha o interruptor eléctrico principal e a chave de combustible do forno/caldeira ANTES de que a auga entre no soto e evacúao. A diferenza da inundación do verán, 0 degrees Celsius (32 degrees Fahrenheit) A auga de inundación cargada de frasil conxélase en bloques sólidos de xeo dentro de sotos e plantas baixas en poucas horas, esmagando os tanques de petróleo, rompendo tubos de gas natural e pechando as portas desde o exterior.
4. Se manexa unha toma de auga municipal, unha bomba de irrigación ou unha turbina microhidroeléctrica e observa que os medidores de perda de carga da toma caen nunha noite despexada e baixo cero, NON espere ata que o caudal chegue a cero para actuar. Os cristais de frasil activo atravesan as barras de lixo de aceiro (even bars spaced 5 to 10 centimeters apart) en 15 a 45 minutos, as bombas de fame por cavitación e o colapso das pantallas de admisión baixo decenas de toneladas de presión hidrostática. Active inmediatamente os elementos de calefacción do bastidor de lixo, os burbulladores de aire comprimido ou os ciclos de retrolavado, ou desvíe o fluxo de admisión/acelerador para que o xeo superficial forme unha lámina illante protectora augas arriba.
5. Se ves que un río de inverno cae de súpeto en profundidade e deixa ao descuberto pedras espidas e recubertas de xeo no leito do río, báixase do leito do río e sube inmediatamente á beira. Un descenso repentino do caudal do río de inverno augas abaixo significa que un fraxil masivo ou atasco de xeo de áncora acaba de obstruír a canle augas arriba, retendo millóns de metros cúbicos de auga. Cando falla esa presa de xeo, unha onda turbulenta de atasco de xeo (3 to 6 meters / 10 to 20 feet high, movéndose ás 5 to 10 meters per second) cheo de bloques de xeo moído varrer pola canle seca sen previo aviso.
6. Chame inmediatamente ao teu número de emerxencia local se alguén está atrapado pola subida da auga do inverno, varado nun témpano de xeo ou mergullado en auga xeada. Chame ao 911 nos Estados Unidos e Canadá, ao 112 en toda a Unión Europea, ao 999 no Reino Unido, ao 000 en Australia ou consulta números de emerxencia. Solicita equipos especializados de Swiftwater / Ice Rescue equipados con traxes secos de inmersión e trineos inchables de rescate de xeo.

Física fluvial da rexión fría: superenfriamento, nucleación de Frazil, xeo de áncora e presas colgantes¶

Para comprender como un río con caudal inverno constante e baixo pode desbordar as súas marxes 4 metros (13 pés) durante a noite, examine a progresión física en catro etapas do xeo fluvial superenfriado:

====================================================================================
       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. Por que a auga corrente se enfría en vez de formar unha capa de xeo plana¶

Nun lago ou estanque tranquilo, regar en 4 degrees Celsius (39.2 degrees Fahrenheit) está na súa densidade máxima e afúndese cara ao fondo, permitindo unha fina capa superior 0 C a auga se conxela rapidamente nunha capa de xeo superficial continua que illa o lago do aire frío de arriba. - Nun río que se move máis rápido que 0.6 to 1.0 meters per second (2 to 3.3 feet per second), remolinos turbulentos remesturan constantemente a auga superficial coa auga do fondo. - Toda a profundidade do río arrefríase uniformemente 0.00 degrees Celsius e despois cae en superenfriamento (-0.01 to -0.10 degrees Celsius). Mesmo unha diminuta caída de vixésimos de grao baixo cero transforma todo o río nunha fábrica de fabricación de xeo, xerando ata 10.000 a 1.000.000 de cristais de frasil por metro cúbico de auga.

2. Xeo de áncora: por que crece o xeo no fondo dun río¶

Normalmente, o xeo é menos denso que a auga líquida (0.917 g/cm3 vs. 1.000 g/cm3) e flota enriba. Como se poden formar grosos leitos de xeo no fondo dun río rápido? - Os vórtices turbulentos levan cristais de frasil activos pegajosos e superenfriados ata o leito do río. - Cando eses cristais rozan gravas mergulladas, adoquíns, pedras, bases de pontes ou herbas daniñas acuáticas, conxélanse ao instante na superficie da rocha. - Unha vez ancorados ás pesadas pedras do leito do arroio, os cristais individuais medran cara ao exterior formando placas grandes e superpostas e cúpulas esponxosas de xeo de áncora (0.3 to 1.5 meters / 1 to 5 feet thick) que cubren completamente o cauce do río, aumentando drasticamente a rugosidade do leito hidráulico (Manning's n), elevando a altura efectiva do cauce fluvial, e recuperando auga augas arriba. - ** O perigo de liberación solar do mediodía: ** Cando sae o sol da mañá e a radiación solar de onda curta penetra a través da auga clara para quentar as rochas escuras nunha fracción de grao, hectáreas de xeo flotante de áncora desprenden de súpeto do leito do río ao mesmo tempo, levantando pedras de 50 quilos do fondo e flotando río abaixo nunha masa de armada que descende nunha ponte armada. presas.

3. Presas colgantes: o iceberg submarino invisible¶

Cando o frasil flotante e o xeo das filloas chegan a un tramo máis lento do río (como a cabeceira dun encoro, unha curva dun río, un delta ou o bordo augas arriba dunha capa de xeo sólida existente), a granxa é varrida debaixo da capa de xeo superficial. - Capa tras capa de depósitos de barro de frasil contra a parte inferior da capa de xeo, construíndo un iceberg invertido que se proxecta cara abaixo chamado presa colgante que pode alcanzar 5 a 15 metros (16 a 50 pés) de espesor e estenderse por varios quilómetros, deixando só un estreito túnel de alta velocidade para atravesar a auga ata o fondo do río.

Táboa comparativa: Atasco de xeo de conxelación / Anchor Ice vs. Atasco de xeo de ruptura de mediados de inverno / primavera vs. inundación de choiva en augas abertas¶

Protexer as tomas de auga hidroeléctricas, industriais e municipais do bloqueo activo de Frazil¶

Para os operadores das depuradoras municipais, das estacións hidroeléctricas de augas fluviais, das tomas de auga de refrixeración e das estacións de bombeo de cultivos agrícolas ou de criadeiros, un evento de xeo de frasil sen mitigar pode cortar todo o abastecemento de auga dunha cidade ou desconectar unha rede eléctrica en menos de 30 minutos.

1. Por que Frazil Ice Clogs inxestas mergulladas 10 Meters Debaixo da Superficie¶

Os operadores adoitan asumir que colocar un tubo de toma de auga de 5 a 10 metros (16 a 33 pés) de profundidade no fondo dun río protéxeo da conxelación superficial. Durante un evento activo de fraxil, a profundidade ofrece cero protección: 1. ** Arrastre turbulento: ** A turbulencia do río e a velocidade de succión da bomba de admisión tiran de auga superenfriada (-0.02 to -0.08 C) e cristais de frasil activos suspendidos directamente cara abaixo na boca de admisión mergullada. 2. Nucleación de bastidores de lixo de aceiro nu: As barras de bastidores de lixo de aceiro nu teñen unha alta condutividade térmica. No momento en que a auga superenfriada toca as barras de aceiro, os cristais activos de frasil sáldanse ao bordo de ataque de cada barra. 3. ** Ponte exponencial (15 to 45 Minutes ata o bloqueo total):** A medida que o frasil recubre as barras, a brecha entre as barras se estreita, o que acelera a velocidade da auga a través das aberturas restantes, entregando aínda máis cristais de frasil por segundo ata que unha sólida parede de xeo atravesa completamente o lixo. Unha vez enchufadas, a succión das bombas detrás da parede crea un enorme diferencial de presión hidrostática (up to 5 to 10 meters of water head) que pode abrochar os bastidores de lixo de aceiro cara a dentro e destruír os impulsores da bomba por cavitación.

2. Cinco pasos de enxeñería e operativos para derrotar o bloqueo de Frazil da inxestión¶

1. Monitorizar a temperatura da auga con alta precisión (+/- 0.005 C) Termómetros: Termómetros industriais ordinarios (+/- 0.5 C precisión) non pode detectar o superenfriamento. Cando as temperaturas do aire baixan -6 C (21 F) sobre as augas abertas e os golpes de temperatura da auga de entrada 0.05 C e caendo, declara unha Alerta de xeo Frazil.
2. Energiza a calefacción eléctrica do bastidor de lixo ANTES de que comece o superenfriamento: O fraxil activo non se adherirá a ningunha superficie que só se suxeite 0.1 to 0.5 degrees Celsius above freezing. Energice os elementos calefactores eléctricos resistivos dentro das barras ocas do lixo (requirindo aproximadamente 2 to 5 kW per square meter área de rack) polo menos 30 a 60 minutos antes de que chegue a auga 0.00 C (A calefacción despois de que o estante xa está enterrado nun metro de xeo é moitas veces demasiado tarde).
3. Revestir bastidores de lixo con materiais de baixa adhesión (polietileno UHMW/epoxi) ou eliminar bastidores exteriores grosos: Frazil adhírese 10 veces máis ao aceiro puro que aos polímeros non metálicos de baixa condutividade térmica ou fibra de vidro. Nas pistas de emerxencia de fraxil onde a calefacción non está dispoñible, os operadores ás veces elevan a sección superior do lixo exterior 30 centímetros para permitir que se desvíe unha capa de auga e alivie a presión do cabezal de trituración.
4. Impregar cortinas burbulladoras de aire comprimido e recirculación de auga quente: A inxección de aire comprimido na base do lixo elimina mecánicamente as fráxiles acumulacións de fraxil das barras, mentres fai recircular unha pequena porcentaxe de auga de refrixeración/condensador quente (even +1 to +2 C) no forebay de admisión elimina o -0.05 C superenfriando completamente, convertendo o fragil activo pegajoso en granizado pasivo inofensivo.
5. Reducir a velocidade do fluxo de admisión (< 0.3 to 0.5 m/s) para fomentar unha cuberta de xeo en superficie (estratexia ("Ice Boom")): A mellor defensa natural contra o xeo de frasil é unha capa de xeo superficial sólida e estacionaria sobre o forebay. Unha vez que unha capa plana de xeo cobre a superficie da auga, bloquea a perda de calor por radiación ao ceo nocturno, deixando o superenfriamento debaixo. O estrangulamento temporal das turbinas hidroeléctricas ou o despregamento de madeira/aceiro flotantes booms de xeo río arriba reduce a velocidade da superficie por debaixo 0.5 m/s, permitindo que o xeo de filloas flotante se conxele nun tellado illante protector.

Árbore de decisións de triaxe de emerxencia¶

flowchart TD
    A["Tempo baixo cero (< -6 C / 21 F) sobre un río aberto OU desxeo repentino de inverno / choiva sobre neve"] --> B{"Que risco fluvial está a producirse no inverno?"}
    B -- "Auga subindo rapidamente na canle de recheo de panquecas con frío inferior a cero" --> C["INUNDACIÓN DE CONXELACIÓN DE FRAZIL / ANCORA: 1. Evacue as estradas inundables e fronte ao río inmediatamente a terreos altos (+5-10 m): 2. Peche a electricidade principal e as válvulas de gas/petróleo da casa antes de que a auga entre no soto: 3. Nunca conduza a través da auga conxelada (conxela os freos e as paradas ao instante)"]
    B -- "O nivel do río cae de súpeto e deixa ao descuberto as rochas espidas do leito do río revestidas de xeo" --> D["ONDA DE SURGE (JAVE): 1. O atasco de xeo atacou o río e contén un muro de auga: 2. Saíu correndo do leito do río e sobe inmediatamente arriba da marxe: 3. Avisa ás comunidades augas abaixo a través do 911/112/999."]
    B -- "Hidroeléctrica / Aumento da presión diferencial de captación de auga municipal" --> E["BLOQUEO DE ADMISIÓN DE FRAZIL SUPERCOOLADO ACTIVO:: 1. Encienda os quentadores de bastidores, a recirculación de auga quente e os burbulladores de aire. STAT: 2. Aceleración do fluxo da bomba/turbina (< 0,5 m/s) para evitar o colapso do bastidor e formar xeo na superficie: 3. Arrancar mecánicamente os bastidores antes de que a cabeza diferencial supere o límite estrutural."]
    B -- "Unha persoa ou un animal caeu nunha marmelada de frasil ou xeo en movemento" --> F["INMERSIÓN EN AUGA FRÍA EXTREMA / SLUSH:: 1. Chame ao 911 / 112 / 999 para o rescate de xeo de Swiftwater (NUNCA vaia ao frasil a pé): 2. Alcanza ou lanza unha corda con peso, unha escaleira ou unha boia de anel desde a costa sólida: 3. Unha vez que, unha vez, extraídas a roupa horizontal, retiramos a roupa horizontal."]

Ondas de sobretensión de liberación de Ice-Jam río abaixo ("Javes") e Ice Shoves ("Ivu")¶

Aínda que os atascos de frasil conxelados se acumulan ao longo dunhas horas, as olas de liberación de atascos (chamadas javes polos enxeñeiros hidráulicos) están entre as ondas de inundación interior máis rápidas e destrutivas da Terra: 1. Como se forma unha onda de liberación de xeo: Xa sexa formado por un encoro colgante de frasil groso durante un desxeo a mediados do inverno ou un atasco de rotura mecánica de placas de xeo sólidas, un atasco de xeo actúa como un encoro temporal a través do río, apoiando un profundo depósito de auga augas arriba (often 3 to 8 meters / 10 to 26 feet higher than the water level immediately downstream of the jam). 2. Falla estrutural súbita: A diferenza dunha presa de formigón cun vertedoiro, un atasco de xeo falla catastróficamente como unha única unidade cando a presión hidrostática e o aumento da auga levantan a punta do xeo do leito do río. 3. Celeridade (5 to 10 Meters Per Second / 18 to 36 km/h): Cando o atasco rompe, unha empinada onda de gravidade de auga e bloques de xeo moído de 1 tonelada corre río abaixo a 5 a 10 metros por segundo (de 11 a 22 millas por hora), moito máis rápido do que un humano pode correr ao longo dunha ribeira nevada. 4. Shoreline Ice Shoves (Ice Ride-Up): A medida que a onda de onda redondea as curvas do río, o impulso arroxa enormes laxas de xeo do río lateralmente polas beiras (10 to 50 meters inland), cortando árbores maduras, rompendo postes de utilidade e esmagando paredes da planta baixa das casas fronte ao río.

Números de emerxencia rexionais e sistemas de vixilancia do xeo fluvial¶

• Estados Unidos: Marque 911 para evacuación inmediata ou rescate de xeo. Supervise en tempo real os saltos das etapas fluviais do inverno e os Avisos de caudal afectados polo xeo a través dos Centros de previsión fluvial (RFC) NOAA/National Weather Service** e os EE.UU. Laboratorio de Investigación e Enxeñaría de Rexións Frías do Corpo de Enxeñeiros do Exército (USACE CRREL) Base de datos Ice Jam.
• Canadá: Marque 911. Os centros provinciais de previsión fluvial (como a Alberta River Basins Ice Observation Network, New Brunswick River Watch, Ontario MNRF e Quebec MSP Vigilance) emiten diariamente avisos de inundación de atascos de xeo por conxelación e ruptura.
• Reino Unido e Irlanda: Marque 999 ou 112. Comproba os niveis dos ríos a través da Environment Agency (Inglaterra), SEPA (Escocia), Natural Resources Wales e OPW (Irlanda).
• Unión Europea, países nórdicos e alpinos: Marque 112. As previsións de xeo fluvial e frasil son mantidas pola NVE (Dirección Noruega de Recursos Hídricos e Enerxía, Ispatruljen), SMHI (Suecia), SYKE (Finlandia) e as oficinas hidrometeorolóxicas alpinas.
• Asia, Rusia, Australia e Nova Zelanda: Marque 119 (Xapón, Corea do Sur), 110 / 119 (alertas de atascos de xeo en China, Río Amarelo e Heilongjiang/Amur), 112 (EMERCOM de Rusia), 000 (Australia) ou 111 (Nova Zelanda), ou 111 números de emerxencia.

Preguntas frecuentes¶

Como pode inundarse un río no medio do inverno cando non choveu e a temperatura é de -15 C (5 F)?¶

As inundacións conxeladas do inverno son causadas polo volume de xeo e pola fricción hidráulica que atragan a canle do río, non pola precipitación extra. Cando a temperatura do aire cae por debaixo de -6 a -15 graos Celsius (21 a 5 graos Fahrenheit) sobre rápidos abertos nunha noite clara, a turbulenta auga do río enfría lixeiramente por debaixo do punto de conxelación (-0,01 a -0,1 C) e xera miles de millóns de cristais de xeo pegajosos. Estes cristais recubren o cauce do río con ata un metro de xeo esponxoso de áncora e empaquetanse baixo as capas de xeo augas abaixo en presas colgantes submarinas de ata 10 metros de espesor. Debido a que entre o 70 e o 90 por cento da canle submarina está de súpeto tapado con barro e xeo, ata o caudal normal dos ríos de inverno baixo non ten onde ir, excepto arriba e sobre as marxes.

Por que a auga do río pode caer por debaixo dos 0 graos centígrados (32 graos Fahrenheit) sen converterse nun bloque sólido de xeo?¶

Nun estanque tranquilo, o milímetro superior de auga arrefríase ata 0 graos centígrados e inmediatamente conxélase nunha capa plana de xeo superficial que illa o resto da auga debaixo. Nun río rápido que flúe a máis de 0,6 a 1,0 metros por segundo (2 a 3,3 pés por segundo), a turbulencia mecánica mestura continuamente a auga superficial ata o leito do río. Todo o río arrefríase lixeiramente máis alá dos 0,00 graos centígrados nun estado metaestable de superenfriamento (-0,01 a -0,10 C). Aínda que o superarrefriamento é inferior a unha décima de grao, esa pequena caída de temperatura impulsa a nucleación explosiva de cristais de xeo de frasil en suspensión ata que a calor latente liberada pola conxelación fai que a auga volva a 0,00 C.

Por que un nadador forte non pode nadar fóra dun río cheo de granizado de frasil?¶

O granizado de Frazil (moitas veces chamado "xeo de babosa" no norte de Canadá e Terranova) consiste nunha capa de 1 a 3 metros de espesor de cristais de xeo saturados de auga e filloas que flotan na superficie. É un medio non newtoniano e de alta viscosidade: non ten forza estrutural cero para soportar o peso dun ser humano de pé ou dun trineo de rescate, polo que afunde directamente ata o pescozo, pero é demasiado groso e pesado para separarse dos brazos ou atravesar as pernas. Ademais, caer en -0,05 ° C desencadea un reflexo de jadeo de choque frío involuntario en 2 segundos, causando a inhalación inmediata de lodo de xeo e afogamento se non levas posto un chaleco salvavidas de flotación alta e atado a unha corda de costa.

Que significa se un río de inverno apurado de súpeto cala e cae nun regueiro de rochas espidas?¶

Se estás facendo sendeirismo, pescando no xeo ou vivindo ao longo dun río no inverno e observas que o nivel da auga baixa de súpeto un metro ou máis, deixando ao descuberto pedras molladas e con codia de xeo no leito do arroio, corres un perigo extremo. Os ríos non pechan coma unha billa; unha caída súbita do caudal invernal augas abaixo significa que un fraxil masivo, xeo de áncora ou atasco de xeo de ruptura acaba de atravesar a canle augas arriba, freando todo o río detrás dunha parede de xeo inestable. Cando se rompa ese encoro de xeo, o que pode ocorrer minutos ou horas despois, unha onda de auga de 3 a 6 metros de altura e bloques de xeo moído ("un jave") correrá polo leito exposto a unha velocidade de 18 a 36 quilómetros por hora. Sube ao banco inmediatamente.

Como as presas hidroeléctricas e as plantas de auga das cidades evitan que o xeo de frasil tape as súas reixas de toma submarinas?¶

O xeo de frasil activo só se adhire ás superficies submarinas mentres a auga está superenfriada por debaixo dos 0,00 graos centígrados, e adhírese máis forte ás barras de lixo de aceiro desnudas e frías. As centrais hidráulicas e as estacións hidroeléctricas evitan o bloqueo a través de cinco métodos: quentando as barras de lixo de aceiro ocas de forma eléctrica ou con vapor en só 0,2 a 0,5 graos centígrados para que os cristais non poidan unirse; recircular un pequeno chorro de auga de refrixeración morna na entrada de entrada para eliminar o superenfriamento; revestimento de reixas con polímeros de polietileno de baixa adhesión; despregando cortinas burbulladoras de aire comprimido para sacudir o barro solto; e ralentizando a velocidade da auga augas arriba por debaixo de 0,5 metros por segundo utilizando barras de xeo flotantes para que se forme unha capa de xeo de superficie sólida para illar a auga do aire frío nocturno.

Por que nunca deberías conducir un coche ou camión a través das augas xeadas de inverno pouco profundas nunha estrada?¶

Conducir ata 15 a 20 centímetros (6 a 8 polgadas) de auga de inundación de frasil de inverno é moito máis perigoso que as pozas de verán por tres razóns. En primeiro lugar, o fango turbio esconde bloques flotantes de 200 quilos de xeo sólido fluvial que poden arrancar os tirantes da dirección ou encaixarse ​​debaixo do chasis, levantando os pneumáticos do pavimento. En segundo lugar, o frasil de 0 C salpica os rotores dos freos quentes, as pinzas e os enlaces da dirección e conxélase en xeo sólido en 60 segundos, bloqueando as rodas ou desactivando completamente os freos. En terceiro lugar, se o motor se cala cunha granizada sub-cero, a auga conxélase ao redor das portas e do marco en cuestión de minutos, atrapando aos ocupantes dentro dunha cabina metálica sen calefacción.

Fontes e orientacións oficiais¶

• EUA Laboratorio de Investigación e Enxeñería de Rexións Frías do Corpo de Enxeñeiros do Exército (USACE) (CRREL, Estados Unidos): Enxeñería e Deseño: Manual de Enxeñaría do Xeo (EM 1110-2-1612) (manual federal definitivo sobre física de ríos superenfriados, nucleación de xeo de frasil, crecemento do xeo de áncora, encoros colgantes, deseño de lixo de acumulación de xeo e acumulación de xeo). mitigación).
• Administración Nacional Oceánica e Atmosférica (NOAA) e Servizo Meteorológico Nacional (NWS, Estados Unidos): Preparación para inundacións de atascos de xeo para conxelación e ruptura, avisos de xeo do centro de previsión fluvial e seguridade de ondas de sobretensión de liberación de xeo.
• Environment and Climate Change Canada (ECCC) e National Research Council Canada (NRC, Canadá): Procesos de xeo fluvial, perigos de granizado de Frazil e directrices hidráulicas canadenses para a previsión de inundacións invernais.
• Dirección Noruega de Recursos Hídricos e Enerxía (NVE, Noruega): Xestión de xeo de Frazil, xeo de áncora e captación hidroeléctrica en ríos escarpados sub-cero (Manual operativo de Ispatruljen).
• Organización Meteorolóxica Mundial (OMM, Internacional): Manual de previsión e aviso de inundacións (OMM-núm. 1072), Hidroloxía de atascos de xeo da rexión fría e sistemas de alerta temperá.

Guías relacionadas¶

• Xeo de Frazil, atascos de xeo fluvial, inundacións de ruptura e tsunamis de empuxe de xeo
• Enchentes repentinas
• Inundacións do estalido do lago glaciar e evacuación do encoro
• Tempestades de inverno
• Hipotermia e conxelación