फ्रॅझिल आइस आणि अँकर आइस जॅम: सब-झिरो नद्यांमध्ये हायड्रोइलेक्ट्रिक इनटेक ब्लॉकेज आणि हिवाळी फ्लॅश फ्लडिंग¶

जेव्हा जलद वाहणारी नदी, डोंगराचा प्रवाह किंवा कालवा स्वच्छ, थंडगार हवेच्या संपर्कात येतो (typically below -6 to -15 degrees Celsius / 21 to 5 degrees Fahrenheit) पृष्ठभागावर घनदाट बर्फाची चादर तयार होण्यापूर्वी, अशांत प्रवाह पाण्याला वरच्या शांत सपाट कवचात गोठण्यापासून प्रतिबंधित करते. त्याऐवजी, वारा आणि रॅपिड्स संपूर्ण जल स्तंभाला मंथन करतात, द्रव नदीचे पाणी थोडेसे सामान्य गोठणबिंदूच्या खाली शीतल स्थितीत ** थंड करतात.-0.01 to -0.1 degrees Celsius (31.98 to 31.82 degrees Fahrenheit)** काही मिनिटांत, कोट्यवधी सूक्ष्म, वस्तरा-पातळ डिस्कॉइड बर्फाचे स्फटिक ज्यांना फ्राझिल बर्फ नाभिक म्हणतात ते सुपर कूल केलेल्या पाण्याच्या स्तंभात एकाच वेळी पसरतात. सुपरकूल्ड फ्रॅझिल क्रिस्टल्स थर्मोडायनामिकली अस्थिर असल्यामुळे, ते तीव्रतेने चिकट ("सक्रिय फ्रॅझिल") असतात: ते पाण्याखालील संपर्क सिमेंटप्रमाणे आक्रमकपणे चिकटतात. 0 degrees Celsius (32 degrees Fahrenheit), नदीच्या प्रवाहात बुडलेल्या कोबल्स आणि बोल्डर्सना नांगर बर्फ च्या जाड, स्पॉन्जी गाद्या तयार करण्यासाठी, महानगरपालिकेचे पिण्याचे पाणी आणि हायड्रोइलेक्ट्रिक ट्रॅश रॅक काही मिनिटांत अडकवून, आणि डाउनस्ट्रीम बर्फाच्या शीटच्या खाली पाण्याखाली हँगिंग डॅम ** 10 फूट (3 फूट) जाडीमध्ये पॅक करणे. नदी चॅनेलच्या क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्राचा 50 ते 90 टक्के भाग गुदमरून टाकल्याने, फ्रॅझिल आणि अँकर बर्फ जाममुळे **हिवाळ्यातील नदीचे टप्पे 2 ते 5 मीटर (6.5 ते 16.5 फूट) पर्यंत 1 ते 4 तासांच्या आत क्रिस्टल-स्वच्छ निळ्या आकाशाखाली, शून्य किंवा कमी पावसासह ** कमी होऊ शकतात. आईस-जॅम रिलीझ वेव्ह (जवे) जेव्हा बर्फाचे धरण अचानक मार्ग देते. हिवाळ्यात नदीचे पाणी तुमच्या गल्लीत, तळघरात किंवा नदीकाठच्या पायवाटेवर वाहू लागले किंवा कोणी गाळ-गुटलेल्या पाण्यात पडल्यास ताबडतोब उंच जमिनीवर जा आणि तुमच्या स्थानिकांना कॉल करा. आपत्कालीन क्रमांक. सुरक्षिततेकडे जात असताना, आमच्या सहचर मार्गदर्शकांचे पुनरावलोकन करा फ्रॅझिल बर्फ, नदीचे बर्फ जाम, ब्रेकअप पूर, आणि बर्फाचा धक्का सुनामी, अचानक पूर, हिवाळ्यातील वादळे, आणि हायपोथर्मिया आणि फ्रॉस्टबाइट.

वसंत ऋतूतील पावसाच्या पुराच्या विपरीत, जे उबदार हवामानाच्या दिवसांमध्ये हळूहळू निर्माण होतात, सर्वात थंड रात्री आणि हिवाळ्याच्या सकाळ दरम्यान फ्रॅझिल आणि अँकर बर्फाचे पूर येतात, गाळाने भरलेले, उप-गोठवणारे पाणी आणि 500-किलोग्राम (1,100-पाऊंड) बर्फाचे केक घरांमध्ये आणि नदीकिनारी आणि रस्त्यावरील मोकळ्या तापमानात फुगवतात. काही मिनिटांत घन गोठवा.

आता हे करा¶

1. **तुम्हाला तरंगते स्लश पॅन्स ("पॅनकेक बर्फ") दिसल्यास, दळणवळणाची गर्जना ऐकू आल्यास, किंवा शून्याखालील हवामानात नदीची पातळी अचानक वाढताना किंवा घसरताना दिसल्यास, सखल नदीचे किनारे, पूर मैदाने आणि नदीपुढील रस्ते ताबडतोब रिकामे करा. ** पावसाची किंवा वसंत ऋतूची वाट पाहू नका: पूर-विरघळण्याची शक्यता कमी करा. जॅम 60 मिनिटांपेक्षा कमी वेळेत **1 ते 3 मीटर (3.3 ते 10 फूट) पाण्याची पातळी वाढवतात. सामान्य हाय-वॉटर मार्कपेक्षा कमीत कमी 5 ते 10 मीटर (16 ते 33 फूट) भूभागावर लगेच चढा.
2. **नदीच्या बर्फाच्या शीटवर, स्लश पॅनवर किंवा किनाऱ्यावरील जलद बर्फाच्या शेल्फवर कधीही फिरू नका आणि हलत्या फ्रॅझिल स्लशमधून फिरण्याचा कधीही प्रयत्न करू नका. ** फ्रॅझिल स्लश ("स्लॉब आइस") नदीला झाकून ठेवणाऱ्या घन बर्फाच्या कड्यासारखा दिसतो, परंतु त्यात शून्य भार सहन करण्याची ताकद असते. जर एखादी व्यक्ती फ्रॅझिल स्लश पॅनमधून पडली तर, 1-ते-2-मीटर-जाड स्लश ओल्या काँक्रीटप्रमाणे त्यांच्या डोक्यावर त्वरित बंद होते, पोहण्यास प्रतिबंध करते आणि त्वरित थंड-शॉक श्वास घेते आणि बुडते.
3. तुमचे घर किंवा केबिन हिवाळ्यातील पुराच्या मैदानावर असल्यास आणि तुळशीचे पाणी तुमच्या पायाकडे वाहू लागल्यास, तळघरात पाणी जाण्यापूर्वी तुमचे मुख्य इलेक्ट्रिकल ब्रेकर आणि फर्नेस/बॉयलरचे इंधन झडप बंद करा आणि बाहेर काढा. उन्हाळ्यातील पुराच्या पाण्याच्या विपरीत, 0 degrees Celsius (32 degrees Fahrenheit) फ्रॅझिलने भरलेले पुराचे पाणी काही तासांत तळघर आणि तळमजल्यांच्या आत बर्फाच्या घनदाट तुकड्यांमध्ये गोठते, तेलाच्या टाक्या चिरडतात, नैसर्गिक वायूचे पाइप तुटतात आणि दरवाजे बाहेरून बंद होतात.
4. तुम्ही नगरपालिकेच्या पाण्याचे सेवन, सिंचन पंप किंवा मायक्रो-हायड्रोइलेक्ट्रिक टर्बाइन चालवत असल्यास आणि सेवन हेड-लॉस गेज स्पष्ट, उप-शून्य रात्री खाली पडत असल्याचे लक्षात आल्यास, प्रवाह शून्यावर येईपर्यंत थांबू नका. स्टील ट्रॅश-रॅक बारवर सक्रिय फ्रॅझिल क्रिस्टल ब्रिज (even bars spaced 5 to 10 centimeters apart) 15 ते 45 मिनिटांत, पोकळ्या निर्माण करून उपासमार करणारे पंप आणि दहापट टन हायड्रोस्टॅटिक दाबाखाली इनटेक स्क्रीन कोसळतात. इनटेक ट्रॅश-रॅक हीटिंग एलिमेंट्स, कॉम्प्रेस्ड-एअर बबलर्स किंवा बॅक-फ्लशिंग सायकल ताबडतोब सक्रिय करा किंवा बायपास/थ्रॉटल इनटेक फ्लो करा जेणेकरून पृष्ठभागावरील बर्फ एक संरक्षणात्मक इन्सुलेट शीट बनवू शकेल.
5. तुम्हाला हिवाळ्यातील नदी अचानक खोलवर घसरलेली दिसली आणि नदीपात्रावर उघडे, बर्फाच्छादित बोल्डर उघडे पडले, तर नदीपात्रातून उतरा आणि ताबडतोब काठावर चढा. हिवाळ्यातील नदीच्या प्रवाहात अचानक घसरण म्हणजे एक प्रचंड फ्रॅझिल किंवा अँकर आइस जॅमने नुकतेच अपस्ट्रीमचे दशलक्ष मीटर जलवाहिनी प्लग केली आहे. जेव्हा ते बर्फाचे धरण अयशस्वी होते, तेव्हा एक अशांत बर्फ-जाम लाट लाट (3 to 6 meters / 10 to 20 feet high, येथे हलवित आहे 5 to 10 meters per second) बर्फाचे तुकडे पीसून पॅक केलेले कोरडे चॅनेल चेतावणीशिवाय खाली स्वीप करेल.
6. वाढत्या हिवाळ्याच्या पाण्यात, बर्फाच्या फ्लोवर अडकून पडलेले किंवा गोठवणाऱ्या पाण्यात बुडलेले असल्यास तुमच्या स्थानिक आपत्कालीन क्रमांकावर ताबडतोब कॉल करा. युनायटेड स्टेट्स आणि कॅनडामध्ये 911, युरोपियन युनियनमध्ये 112, युनायटेड किंगडममध्ये 999, ऑस्ट्रेलियामध्ये 000 डायल करा किंवा तपासा आपत्कालीन क्रमांक. विसर्जन ड्रायसूट आणि इन्फ्लेटेबल बर्फ-बचाव स्लेजसह सुसज्ज असलेल्या विशेष स्विफ्टवॉटर / आइस रेस्क्यू टीमना विनंती करा.

कोल्ड-रिजन रिव्हर फिजिक्स: सुपरकूलिंग, फ्रझिल न्यूक्लिएशन, अँकर आइस आणि हँगिंग डॅम¶

स्थिर, कमी हिवाळ्यातील विसर्जन असलेली नदी रात्रभर 4 मीटर (13 फूट) तिच्या काठाने कशी ओव्हरफ्लो करू शकते हे समजून घेण्यासाठी, सुपर कूल्ड नदीच्या बर्फाच्या चार-स्टेज भौतिक प्रगतीचे परीक्षण करा:

====================================================================================
       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. सपाट बर्फाचा चादर तयार करण्याऐवजी वाहणारे पाणी सुपरकूल का होते¶

एक शांत तलाव किंवा तलाव, येथे पाणी 4 degrees Celsius (39.2 degrees Fahrenheit) त्याच्या जास्तीत जास्त घनतेवर आहे आणि तळाशी बुडते, ज्यामुळे वरच्या पातळ स्किमची परवानगी मिळते 0 C वरील थंड हवेपासून सरोवराचे पृथक्करण करणारे सतत पृष्ठभागावरील बर्फाच्या आवरणात जलद गोठलेले पाणी. - ** पेक्षा जास्त वेगाने जाणाऱ्या नदीत0.6 to 1.0 meters per second (2 to 3.3 feet per second)**, अशांत एडीज सतत पृष्ठभागावरील पाण्याचे तळाशी असलेल्या पाण्याने रिमिक्स करतात. - नदीची संपूर्ण खोली सारखीच थंड होते 0.00 degrees Celsius आणि नंतर सुपर कूलिंगमध्ये (-0.01 to -0.10 degrees Celsius). शून्याच्या खाली एक-विसाव्या अंशाचा एक छोटासा घसरण देखील संपूर्ण नदीचे बर्फ निर्मितीच्या कारखान्यात रूपांतर करते, 10,000 ते 1,000,000 फ्रॅझिल क्रिस्टल्स प्रति घनमीटर पाण्यात निर्माण करते.

2. अँकर बर्फ: नदीच्या तळाशी बर्फ का वाढतो¶

साधारणपणे, बर्फ द्रव पाण्यापेक्षा कमी दाट असतो (0.917 g/cm3 vs. 1.000 g/cm3) आणि वर तरंगते. वेगवान नदीच्या तळाशी बर्फाचे दाट पलंग कसे तयार होऊ शकतात? - अशांत भोवरे नदीच्या पात्रापर्यंत चिकट, सुपर कूल केलेले सक्रिय फ्रॅझिल क्रिस्टल्स घेऊन जातात. - जेव्हा ते क्रिस्टल्स बुडलेल्या रेव, कोबल्स, बोल्डर्स, पुलाच्या पायावर किंवा जलीय तणांवर ब्रश करतात तेव्हा ते खडकाच्या पृष्ठभागावर त्वरित गोठतात. - एकदा स्ट्रीमबेडवर जड दगडांवर अँकर केल्यावर, वैयक्तिक स्फटिक बाहेरून मोठ्या, आच्छादित प्लेट्स आणि अँकर बर्फ च्या स्पंज डोममध्ये वाढतात (0.3 to 1.5 meters / 1 to 5 feet thick) जे नदीचे पात्र पूर्णपणे ब्लँकेट करते, नाटकीयरित्या हायड्रॉलिक बेडचा खडबडीतपणा वाढवते (मॅनिंगचे n), नदीपात्राची प्रभावी उंची वाढवणे, आणि पाण्याचा अपस्ट्रीम बॅकअप घेणे. - द मिडडे सोलर रिलीझ हॅझर्ड: जेव्हा सकाळचा सूर्य बाहेर येतो आणि गडद खडकांना काही अंशाने उबदार करण्यासाठी शॉर्टवेव्ह सौर किरणोत्सर्ग स्वच्छ पाण्यातून आत प्रवेश करतो, तेव्हा नदीच्या पात्रातून अचानक एकर एकर बर्फ एकाएकी विलग होतो, 50 किलोग्रॅम वजनाचा दगड उचलतो आणि तळाशी मोठ्या प्रमाणात दगडी बांधकामे उभी राहतात. पूल आणि धरणे मध्ये slams.

3. हँगिंग डॅम्स: द इनव्हिजिबल अंडरवॉटर आइसबर्ग¶

जेव्हा फ्लोटिंग फ्रॅझिल स्लश आणि पॅनकेक बर्फ नदीच्या हळुवार पोहोचतात (जसे की जलाशयाचे डोके, नदीचे वळण, डेल्टा किंवा विद्यमान घन बर्फाच्या शीटच्या वरच्या काठावर), स्लश पृष्ठभागाच्या बर्फाच्या आवरणाखाली ** खाली ** वाहून जातो. - बर्फाच्या चादरीच्या खालच्या बाजूस फ्रॅझिल स्लशच्या थरानंतर थर, खाली-प्रोजेक्टिंग इन्व्हर्टेड हिमखंड तयार करणे ज्याला हँगिंग डॅम म्हटले जाते जे 5 ते 15 मीटर (16 ते 50 फूट) जाडीपर्यंत पोहोचू शकते आणि अनेक किलोमीटरपर्यंत पसरते, बोगद्याच्या पाण्याच्या तळापर्यंत फक्त अरुंद उच्च-वेग सोडून.

तुलना सारणी: फ्रीझ-अप फ्रॅझिल / अँकर आइस जॅम वि. मिड-विंटर / स्प्रिंग ब्रेकअप आइस जॅम वि. ओपन-वॉटर रेन फ्लड¶

जलविद्युत, औद्योगिक आणि महानगरपालिका पाणी सेवन सक्रिय फ्रॅझिल ब्लॉकेजपासून संरक्षण करणे¶

नगरपालिकेचे जलशुद्धीकरण संयंत्र, नदीवर चालणारी जलविद्युत केंद्रे, थंड पाण्याचे सेवन आणि कृषी/फिश-हॅचरी पंपिंग स्टेशन्सच्या ऑपरेटरसाठी, एक अखंड बर्फाचा प्रसंग शहराचा संपूर्ण पाणीपुरवठा बंद करू शकतो किंवा 30 मिनिटांपेक्षा कमी वेळेत पॉवर ग्रिड ऑफलाइन ट्रिप करू शकतो.

1. Frazil Ice clogs डूबलेले सेवन का 10 Meters पृष्ठभागाच्या खाली¶

ऑपरेटर सहसा असे गृहीत धरतात की नदीच्या तळाशी 5 ते 10 मीटर (16 ते 33 फूट) खोल पाण्याचे सेवन पाईप ठेवल्याने ते पृष्ठभाग गोठण्यापासून संरक्षण करते. सक्रिय फ्रॅझिल इव्हेंट दरम्यान, खोली शून्य संरक्षण देते: 1. अशांत प्रवेश: नदीचा खळबळ आणि सेवन पंपाचा सक्शन वेग सुपर कूल केलेले पाणी (-0.02 to -0.08 C) आणि निलंबित सक्रिय फ्रॅझिल क्रिस्टल्स थेट खाली बुडलेल्या सेवन बेलमाउथमध्ये. 2. बेअर स्टील ट्रॅश-रॅक न्यूक्लिएशन: बेअर स्टील ट्रॅश-रॅक बारमध्ये उच्च थर्मल चालकता असते. ज्या क्षणी सुपर कूल केलेले पाणी स्टीलच्या पट्ट्यांना स्पर्श करते, सक्रिय फ्रॅझिल क्रिस्टल्स प्रत्येक बारच्या अग्रभागी स्वतःला जोडतात. 3. घातांकीय ब्रिजिंग (15 to 45 Minutes टोटल ब्लॉकेजसाठी): फ्रॅझिल बार्सना कोट करत असताना, बारमधील अंतर कमी होते, जे उर्वरित ओपनिंगद्वारे पाण्याचा वेग वाढवते, बर्फाच्या पुलाची एक घन भिंत कचरापेटीतून पूर्णपणे ओलांडून जाईपर्यंत प्रति सेकंद आणखी फ्रिजल क्रिस्टल्स वितरीत करते. एकदा प्लग केल्यावर, भिंतीमागील पंपांचे सक्शन मोठ्या प्रमाणात हायड्रोस्टॅटिक दाब भिन्नता तयार करते (up to 5 to 10 meters of water head) जे स्टीलच्या कचऱ्याच्या रॅकला आतील बाजूने बकल करू शकतात आणि पोकळ्या निर्माण करून पंप इम्पेलर्स नष्ट करू शकतात.

2. सेवन फ्रॅझिल ब्लॉकेजला पराभूत करण्यासाठी पाच अभियांत्रिकी आणि ऑपरेशनल पायऱ्या¶

1. उच्च-परिशुद्धतेसह पाण्याच्या तापमानाचे निरीक्षण करा (+/- 0.005 C) थर्मामीटर: सामान्य औद्योगिक थर्मामीटर (+/- 0.5 C अचूकता) सुपर कूलिंग शोधू शकत नाही. जेव्हा हवेचे तापमान खाली येते -6 C (21 F) उघड्या पाण्यावर आणि सेवन पाण्याचे तापमान हिट 0.05 C आणि पडताना, फ्राझिल आइस अलर्ट घोषित करा.
2. सुपर कूलिंग सुरू होण्यापूर्वी ट्रॅश-रॅक इलेक्ट्रिकल हीटिंगला ऊर्जा द्या: ॲक्टिव्ह फ्रॅझिल कोणत्याही पृष्ठभागावर चिकटून राहणार नाही. 0.1 to 0.5 degrees Celsius above freezing. पोकळ कचरा-रॅक बारमध्ये प्रतिरोधक इलेक्ट्रिक हीटिंग घटकांना ऊर्जा द्या (साधारणपणे आवश्यक 2 to 5 kW per square meter रॅक क्षेत्राचे) पाणी पोहोचण्याच्या किमान ३० ते ६० मिनिटे आधी 0.00 C (रॅक आधीपासून बर्फाच्या मीटरमध्ये गुंडाळल्यानंतर गरम होण्यास उशीर होतो).
3. लो-आसंजन मटेरिअल्स (UHMW पॉलिथिलीन / इपॉक्सी) सह कोट ट्रॅश रॅक किंवा खडबडीत बाह्य रॅक काढा: फ्रॅझिल नॉन-मेटलिक, लो-थर्मल-कंडक्टिव्हिटी पॉलिमर किंवा फायबरग्लासपेक्षा बेअर स्टीलला 10 पट अधिक मजबूत चिकटते. इमर्जन्सी फ्रॅझिल रनमध्ये जेथे हीटिंग अनुपलब्ध असते, ऑपरेटर कधीकधी बाहेरील कचरा रॅकचा वरचा भाग 30 सेंटीमीटरने वाढवतात ज्यामुळे पाण्याचा स्किम बायपास होऊ शकतो आणि डोकेचा दाब कमी होतो.
4. **कंप्रेस्ड-एअर बबलर पडदे आणि उबदार-पाणी रीक्रिक्युलेशन तैनात करा: ** कचरा रॅकच्या पायथ्याशी कॉम्प्रेस्ड एअर इंजेक्ट केल्याने बारमधील नाजूक फ्रिजल जमा यांत्रिकपणे कातरते, तर थोड्या प्रमाणात उबदार कंडेन्सर/कूलिंग वॉटर (even +1 to +2 C) सेवन forebay मध्ये काढून टाकते -0.05 C पूर्णपणे थंड करणे, चिकट सक्रिय फ्रॅझिलला निरुपद्रवी निष्क्रिय स्लशमध्ये बदलणे.
5. ** सेवन प्रवाह वेग कमी करा (< 0.3 to 0.5 m/s) पृष्ठभागावरील बर्फाचे आवरण ("आइस बूम" स्ट्रॅटेजी) प्रोत्साहित करण्यासाठी:** फ्रॅझिल बर्फाविरूद्ध एकच सर्वोत्तम नैसर्गिक संरक्षण म्हणजे भरीव, स्थिर पृष्ठभागावरील बर्फाची चादर. एकदा बर्फाचा सपाट चादर पाण्याच्या पृष्ठभागावर झाकून टाकला की, ते रात्रीच्या आकाशात किरणोत्सर्गाच्या उष्णतेचे नुकसान रोखते, खाली सुपर कूलिंग थांबवते. हायड्रोइलेक्ट्रिक टर्बाइनला तात्पुरते थ्रोटल करणे किंवा फ्लोटिंग लाकूड/स्टील तैनात करणे बर्फ बूम अपस्ट्रीम खाली पृष्ठभागाचा वेग कमी करते 0.5 m/s, फ्लोटिंग पॅनकेक बर्फ संरक्षणात्मक इन्सुलेट छतामध्ये एकत्र गोठण्यास अनुमती देते.

आपत्कालीन ट्रायज निर्णय वृक्ष¶

flowchart TD
    A["उघड्या नदीवर उप-शून्य हवामान (< -6 C / 21 फॅ) किंवा अचानक हिवाळा वितळणे / पाऊस-बर्फ"] --> B{"हिवाळ्यात नदीचा कोणता धोका आहे?"}
    B -- "सब-झिरो कोल्ड / पॅनकेक स्लश फिलिंग चॅनेलमध्ये वेगाने पाणी वाढत आहे" --> C["फ्रीझ-अप फ्राझील / अँकर आईस जॅम फ्लड:: 1. फ्लड प्लेन आणि रिव्हरफ्रंट रस्ते ताबडतोब उंच जमिनीवर रिकामे करा (+5-10 मीटर): 2. तळघरात पाणी जाण्यापूर्वी घरातील मुख्य वीज आणि गॅस/ऑइल व्हॉल्व्ह बंद करा: 3. फ्रीझिंग स्लश पाण्यातून कधीही वाहन चालवू नका (फ्रीझिंग स्लश पाण्यात)"]
    B -- "नदीची पातळी अचानक घसरते आणि उघडे बर्फाचे लेपित नदीपात्रातील खडक उघडे पडतात" --> D["आसन्न अपस्ट्रीम आइस-डॅम रिलीझ सर्ज वेव्ह (JAVE): 1. अपस्ट्रीम बर्फाच्या जामने नदीला जोडून टाकले आहे आणि पाण्याची भिंत रोखून धरली आहे: 2. नदीच्या पात्रातून बाहेर पडा आणि ताबडतोब काठावर जा: 3. 911 / 9911 / 9919 द्वारे डाउनस्ट्रीम समुदायांना चेतावणी द्या"]
    B -- "जलविद्युत / महानगरपालिका पाणी सेवन विभेदक दाब वाढत आहे" --> E["ॲक्टिव्ह सुपरकूल्ड फ्रॅझिल इनटेक ब्लॉकेज:: 1. ट्रॅश-रॅक हीटर्स, उबदार पाण्याचे रीक्रिक्युलेशन आणि एअर बबलर्स चालू करा स्टेट: 2. रॅक कोसळणे टाळण्यासाठी थ्रॉटल पंप/टर्बाइन फ्लो (<0.5 मी/से) आणि पृष्ठभागावर बर्फ तयार होण्याआधी रॅक तयार करा: 3 रॅकच्या आधी वेगवेगळ्या प्रकारे हेड स्ट्रक्चर करा."]
    B -- "व्यक्ती किंवा प्राणी फ्रॅझिल स्लश किंवा फिरत्या बर्फाच्या जाममध्ये पडले" --> F["एक्स्ट्रीम कोल्ड-वॉटर / स्लश बुडवणे:: 1. स्विफ्टवॉटर आइस रेस्क्यूसाठी 911/112/999 वर कॉल करा (पायावर कधीही फ्रॅझिल स्लशवर जाऊ नका): 2. घनदाट किनाऱ्यावरून वजनदार दोरी, शिडी किंवा रिंग बॉयपर्यंत पोहोचा किंवा फेकून द्या: 3. कपड्यांवरून घट्ट बसवा. घरामध्ये, हायपोथर्मियावर उपचार करा"]

डाउनस्ट्रीम आइस-जॅम रिलीज सर्ज वेव्हज ("जेव्हस") आणि आइस शॉव्स ("आयवू")¶

फ्रीझ-अप फ्रॅझिल जॅम काही तासांत तयार होत असताना, बर्फ-जाम सोडण्याच्या लाटा (ज्याला हायड्रोलिक अभियंत्यांनी जवे म्हणतात) पृथ्वीवरील सर्वात जलद, सर्वात विनाशकारी अंतर्देशीय पूर लाटांपैकी एक आहेत: 1. आइस-जॅम रिलीझ वेव्ह कशी तयार होते: हिवाळ्याच्या मध्यभागी वितळताना जाड फ्रॅझिल हँगिंग धरणाने तयार केलेले असो किंवा घन बर्फाच्या स्लॅबचे यांत्रिक ब्रेकअप जॅम असो, बर्फाचा जॅम नदीच्या पलीकडे तात्पुरता बांध म्हणून काम करतो, पाण्याच्या खोल जलाशयाचा आधार घेतो (often 3 to 8 meters / 10 to 26 feet higher than the water level immediately downstream of the jam). 2. अचानक स्ट्रक्चरल बिघाड: स्पिलवे असलेल्या काँक्रीट धरणाच्या विपरीत, जेव्हा हायड्रोस्टॅटिक दाब आणि वाढणारे पाणी नदीच्या पात्रातून बर्फाचे बोट उचलते तेव्हा बर्फाचा जॅम एकाच युनिटच्या रूपात आपत्तीजनकरित्या अपयशी ठरतो. 3. ** सेलेरिटी (5 to 10 Meters Per Second / 18 to 36 km/h):** जेव्हा जाम तुटतो तेव्हा पाण्याची एक तीव्र गुरुत्वाकर्षण लाट आणि 1-टन बर्फाचे तुकडे पीसणारे 5 ते 10 मीटर प्रति सेकंद (11 ते 22 मैल प्रति तास) वेगाने खाली येतात, जो बर्फाळ नदीकाठावर माणूस धावू शकतो त्यापेक्षा कितीतरी जास्त वेगाने. 4. शोरलाइन आईस शॉव्स (आइस राइड-अप): लाटेची लाट नदीच्या वळणावर फेर धरत असताना, गती नदीच्या बर्फाचे मोठे स्लॅब काठावर फेकते (10 to 50 meters inland), प्रौढ झाडे कातरणे, युटिलिटी पोल तोडणे आणि नदीकिनारी असलेल्या घरांच्या तळमजल्यावरील भिंती चिरडणे.

प्रादेशिक आपत्कालीन क्रमांक आणि नदी बर्फ निरीक्षण प्रणाली¶

• युनायटेड स्टेट्स: तात्काळ निर्वासन किंवा बर्फ बचावासाठी 911 डायल करा. NOAA/नॅशनल वेदर सर्व्हिस रिव्हर फोरकास्ट सेंटर्स (RFCs) आणि U.S. द्वारे रिअल-टाइम हिवाळी नदीच्या टप्प्यातील उडी आणि बर्फ-प्रभावित प्रवाह सल्ला यांचे निरीक्षण करा. आर्मी कॉर्प्स ऑफ इंजिनियर्स कोल्ड रीजन्स रिसर्च अँड इंजिनिअरिंग लॅबोरेटरी (USACE CRREL) आइस जॅम डेटाबेस.
• कॅनडा: डायल करा 911. प्रांतीय नदी अंदाज केंद्रे (जसे की अल्बर्टा रिव्हर बेसिन आइस ऑब्झर्वेशन नेटवर्क, न्यू ब्रन्सविक रिव्हर वॉच, ऑनटारियो MNRF, आणि क्यूबेक MSP दक्षता) दररोज फ्रीझ-अप आणि ब्रेकअप आइस जॅम फ्लड चेतावणी जारी करतात.
• युनायटेड किंगडम आणि आयर्लंड: डायल करा 999 किंवा 112. पर्यावरण एजन्सी (इंग्लंड), SEPA (स्कॉटलंड), नैसर्गिक संसाधने वेल्स आणि OPW (आयर्लंड) द्वारे नदी पातळी तपासा.
• युरोपियन युनियन, नॉर्डिक आणि अल्पाइन देश: डायल करा 112. नदी बर्फ आणि फ्रॅझिल अंदाज NVE (नॉर्वेजियन जलसंसाधन आणि ऊर्जा संचालनालय, Ispatruljen), SMHI (स्वीडन), SYKE (फिनलंड), आणि अल्पाइन जल-हवामान कार्यालयांद्वारे राखले जातात.
• आशिया, रशिया, ऑस्ट्रेलिया आणि न्यूझीलंड: डायल करा 119 (जपान, दक्षिण कोरिया), 110 / 119 (चीन, पिवळी नदी आणि हेलॉन्गजियांग/अमुर नदीवरील बर्फ-जाम अलर्ट), 112 (रशिया EMERCOM), 000 किंवा (Austraa**), 119 किंवा चेक करा. आपत्कालीन क्रमांक.

वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न¶

पाऊस नसताना आणि तापमान -15 C (5 F) असताना हिवाळ्याच्या मध्यभागी नदीला पूर कसा येईल?¶

हिवाळ्यातील गोठलेले पूर हे बर्फाचे प्रमाण आणि हायड्रॉलिक घर्षणामुळे नदी वाहिनी गुदमरत आहे, अतिरिक्त पावसामुळे नाही. जेव्हा हवेचे तापमान -6 ते -15 अंश सेल्सिअस (21 ते 5 अंश फॅरेनहाइट) उघड्या रॅपिड्सवर स्वच्छ रात्री खाली जाते, तेव्हा अशांत नदीचे पाणी थंड होण्याच्या (-0.01 ते -0.1 सेल्सिअस) खाली थोडेसे थंड होते आणि कोट्यवधी चिकट फ्रॅझिल बर्फाचे स्फटिक तयार करतात. हे स्फटिक नदीच्या पात्रावर एक मीटरपर्यंत स्पॉन्जी अँकर बर्फाचे आवरण घालतात आणि 10 मीटर जाडीच्या पाण्याखालील टांगलेल्या धरणांमध्ये डाउनस्ट्रीम बर्फाच्या चादरीखाली बांधतात. पाण्याखालील वाहिनीचा 70 ते 90 टक्के भाग अचानक गाळ आणि बर्फाने जोडला गेल्याने, हिवाळ्यातील सामान्य नदीच्या प्रवाहालाही वर आणि किनाऱ्यांशिवाय कुठेही जाता येत नाही.

नदीचे पाणी 0 अंश सेल्सिअस (32 अंश फॅरेनहाइट) खाली बर्फाच्या घन ब्लॉकमध्ये बदलल्याशिवाय का खाली येऊ शकते?¶

शांत तलावामध्ये, पाण्याचा वरचा मिलिमीटर 0 अंश सेल्सिअस पर्यंत थंड होतो आणि लगेचच पृष्ठभागावरील बर्फाच्या एका सपाट शीटमध्ये गोठतो जे खाली उर्वरित पाण्याचे पृथक्करण करते. 0.6 ते 1.0 मीटर प्रति सेकंद (2 ते 3.3 फूट प्रति सेकंद) पेक्षा वेगाने वाहणाऱ्या जलद नदीमध्ये यांत्रिक अशांततेमुळे पृष्ठभागाचे पाणी नदीपात्रात सतत मिसळते. संपूर्ण नदी 0.00 अंश सेल्सिअसच्या पुढे मेटस्टेबल सुपर कूल्ड अवस्थेत (-0.01 ते -0.10 सेल्सिअस) थंड होते. जरी सुपर कूलिंग अंशाच्या एक दशांश पेक्षा कमी असले तरी, तापमानातील लहान घसरण निलंबित फ्रॅझिल बर्फाच्या स्फटिकांचे स्फोटक केंद्रक बनवते जोपर्यंत गोठवण्याने सोडलेली सुप्त उष्णता पाणी 0.00 C वर आणत नाही.

एक मजबूत जलतरणपटू फ्राझील स्लशने भरलेल्या नदीतून का पोहू शकत नाही?¶

फ्रॅझिल स्लश (उत्तर कॅनडा आणि न्यूफाउंडलँडमध्ये "स्लॉब आइस" म्हणून ओळखले जाते) मध्ये पृष्ठभागावर तरंगणारे पाणी-संतृप्त बर्फ क्रिस्टल्स आणि पॅनकेक स्लशचा 1-ते-3-मीटर-जाड थर असतो. हे एक नॉन-न्यूटोनियन, उच्च-स्निग्धता असलेले माध्यम आहे: उभ्या माणसाच्या किंवा बचाव स्लेजच्या वजनाला आधार देण्यासाठी यात शून्य संरचनात्मक सामर्थ्य आहे, त्यामुळे तुम्ही त्यामधून सरळ तुमच्या मानेपर्यंत बुडता, तरीही ते खूप जाड आणि जड आहे जे तुमच्या हातांनी किंवा तुमच्या पायांनी लाथ मारण्यासारखे आहे. याव्यतिरिक्त, -0.05 सी स्लशमध्ये पडल्याने 2 सेकंदांच्या आत एक अनैच्छिक कोल्ड-शॉक गॅस रिफ्लेक्स ट्रिगर करते, ज्यामुळे बर्फाचा स्लरी त्वरित इनहेलेशन होतो आणि आपण उच्च-फ्लोटेशन लाइफ जॅकेट परिधान केलेले नसल्यास आणि किनार्यावरील दोरीला बांधलेले नसल्यास बुडते.

हिवाळ्यात धावणारी नदी अचानक शांत झाली आणि उघड्या खडकांच्या ढिगाऱ्यावर कोसळली तर त्याचा अर्थ काय?¶

तुम्ही गिर्यारोहण करत असाल, बर्फात मासेमारी करत असाल किंवा हिवाळ्यात नदीकाठी राहात असाल आणि पाण्याची पातळी अचानक एक मीटर किंवा त्याहून अधिक खाली आल्याचे लक्षात आल्यास, ओले, बर्फाचे कवच असलेले खड्डे प्रवाहात येत असल्यास, तुम्ही अत्यंत धोक्यात आहात. नद्या नळाप्रमाणे बंद होत नाहीत; डाउनस्ट्रीम हिवाळ्यातील प्रवाहात अचानक घट म्हणजे एक प्रचंड फ्रॅझिल, अँकर बर्फ किंवा ब्रेकअप बर्फ जाम नुकताच अपस्ट्रीम चॅनेल ओलांडून गेला आहे आणि बर्फाच्या अस्थिर भिंतीच्या मागे संपूर्ण नदीला धरून आहे. जेव्हा ते बर्फाचे धरण फुटते, जे काही मिनिटांनंतर किंवा काही तासांनंतर घडू शकते, तेव्हा पाण्याची 3-ते-6-मीटर-उंची लाट आणि बर्फाचे तुकडे ("एक जावे") 18 ते 36 किलोमीटर प्रति तास वेगाने उघड्या नदीच्या पात्रात उतरतील. ताबडतोब बँक वर चढा.

जलविद्युत बंधारे आणि शहरातील पाण्याचे संयंत्र त्यांच्या पाण्याखालील शेगडी जोडण्यापासून फ्रझिल बर्फ कसे ठेवतात?¶

सक्रिय फ्रॅझिल बर्फ फक्त पाण्याखालील पृष्ठभागांना चिकटून राहतो जेव्हा पाणी 0.00 अंश सेल्सिअसच्या खाली थंड असते आणि ते उघड्या, थंड स्टीलच्या कचरा-रॅक बारला सर्वात मजबूत चिकटते. वॉटर प्लांट्स आणि हायड्रोइलेक्ट्रिक स्टेशन पाच पद्धतींद्वारे अडथळे रोखतात: पोकळ स्टीलच्या कचरा-रॅक बारला इलेक्ट्रिकली किंवा वाफेने फक्त 0.2 ते 0.5 अंश सेल्सिअसने गरम करणे जेणेकरून क्रिस्टल्स बांधू शकत नाहीत; सुपर कूलिंग दूर करण्यासाठी इनटेक फोरबेमध्ये कोमट थंड पाण्याचा एक छोटा प्रवाह पुन्हा प्रसारित करणे; लो-आसंजन पॉलिथिलीन पॉलिमरसह कोटिंग शेगडी; सैल स्लश हलविण्यासाठी कॉम्प्रेस्ड-एअर बबलर पडदे तैनात करणे; आणि तरंगत्या बर्फाचा वापर करून अपस्ट्रीम पाण्याचा वेग ०.५ मीटर प्रति सेकंदाच्या खाली मंदावतो त्यामुळे रात्रीच्या थंड हवेपासून पाण्याचे पृथक्करण करण्यासाठी पृष्ठभागावर घनदाट बर्फाचे आवरण तयार होते.

उथळ हिवाळ्यातील बर्फ-जाम पुराच्या पाण्यातून तुम्ही कधीही कार किंवा ट्रक का चालवू नये?¶

हिवाळ्यातील 15 ते 20 सेंटीमीटर (6 ते 8 इंच) पुराच्या पाण्यात वाहन चालवणे हे तीन कारणांमुळे उन्हाळ्यातील डबक्यापेक्षा जास्त धोकादायक आहे. प्रथम, टर्बिड स्लश 200-किलोग्रॅम घन नदीच्या बर्फाचे तरंगणारे ब्लॉक लपवते जे स्टीयरिंग टाय-रॉड्स किंवा चेसिसच्या खाली वेज कापून, फुटपाथवरून टायर उचलू शकतात. दुसरे, 0 C फ्रॅझिल स्लश हॉट ब्रेक रोटर्स, कॅलिपर आणि स्टीयरिंग लिंकेजवर स्प्लॅश करते आणि 60 सेकंदात घन बर्फात गोठते, चाके लॉक करते किंवा ब्रेक पूर्णपणे अक्षम करते. तिसरे, जर इंजिन वाढत्या सब-झिरो स्लशमध्ये थांबले, तर काही मिनिटांतच दरवाजा आणि चौकटीभोवती पाणी गोठते आणि गरम न झालेल्या मेटल कॅबमध्ये राहणाऱ्यांना अडकवते.

स्रोत आणि अधिकृत मार्गदर्शन¶

• ** यू.एस. आर्मी कॉर्प्स ऑफ इंजिनियर्स (USACE) शीत क्षेत्र संशोधन आणि अभियांत्रिकी प्रयोगशाळा (CRREL, युनायटेड स्टेट्स):** अभियांत्रिकी आणि डिझाइन: बर्फ अभियांत्रिकी मॅन्युअल (EM 1110-2-1612) (सुपरकूल्ड रिव्हर फिजिक्सवर निश्चित फेडरल मॅन्युअल, फ्रॅझिल आइस न्यूक्लिएशन, अँकर-आइसकेड ग्रोथ, अँकरिंग हीटिंग डिझाइन, आणि बर्फ-जाम फ्लड शमन).
• नॅशनल ओशनिक अँड ॲटमॉस्फेरिक ॲडमिनिस्ट्रेशन (NOAA) आणि नॅशनल वेदर सर्व्हिस (NWS, युनायटेड स्टेट्स): फ्रीझ-अप आणि ब्रेकअप आइस जॅम फ्लडिंग तयारी, रिव्हर फोरकास्ट सेंटर आइस ॲडव्हायझरीज आणि आइस-जॅम रिलीझ सर्ज वेव्ह सेफ्टी.
• पर्यावरण आणि हवामान बदल कॅनडा (ECCC) आणि नॅशनल रिसर्च कौन्सिल कॅनडा (NRC, कॅनडा): नदी बर्फ प्रक्रिया, फ्रॅझिल स्लश धोके आणि हिवाळी पूर अंदाजासाठी कॅनेडियन हायड्रोलिक मार्गदर्शक तत्त्वे.
• नॉर्वेजियन जल संसाधन आणि ऊर्जा संचालनालय (NVE, नॉर्वे): फ्राझिल आइस, अँकर आइस आणि स्टीप सब-झिरो रिव्हर्समध्ये हायड्रोइलेक्ट्रिक सेवन व्यवस्थापन (इस्पाट्रुलजेन ऑपरेशनल मॅन्युअल).
• जागतिक हवामान संस्था (WMO, आंतरराष्ट्रीय): ​​पूर अंदाज आणि चेतावणी (WMO-क्रमांक 1072), शीत-क्षेत्र बर्फ-जाम जलविज्ञान आणि पूर्व चेतावणी प्रणाली.

संबंधित मार्गदर्शक¶

• फ्राझील बर्फ, नदीतील बर्फाचे जाम, खंडित पूर, आणि बर्फाने त्सुनामी
• फ्लॅश पूर
• हिमनदी सरोवराचा उद्रेक पूर आणि धरण निकामी होणे
• हिवाळी वादळे
• हायपोथर्मिया आणि फ्रॉस्टबाइट