Катастрофические ледяные бури: обрушение опоры электропередачи, падение ветвей деревьев и многонедельные отключения электроэнергии¶
Номера экстренных служб различаются в зависимости от страны.. На этой странице используется 911 , номер для США и Канады. Многие другие страны используют 112, 999 или другое число. Найдите номер для вашей страны.
В то время как зимняя метель, выбрасывающая 60 сантиметров (24 дюйма) рыхлого снега, может быть счищена с дорог в течение 24 часов, катастрофический ледяной дождь и ледяной шторм (определяемый от 25 до 100+ миллиметров [от 1,0 до 4,0+ дюймов] нарастания твердого радиального гололеда) представляет собой наиболее разрушительную зимнюю опасность для современной электроинфраструктуры, городских лесов и выживания домохозяйств. Образуясь в результате инверсии атмосферной температуры с "теплым носом", при которой снег, падающий из высоких облаков, тает в жидкий дождь внутри теплого слоя воздуха на среднем уровне (от \(+1\text{ до }+5\text{ °C}\) при \(1500\text{метрах}\)) перед падением через неглубокий замерзающий приземный воздушный клин (от \(-1\text{ до }-6\text{ °C}\)), переохлажденные капли дождя мгновенно замерзают при контакте с каждый холодный провод, стальная решетчатая башня, ветка дерева и настил моста. Поскольку твердая прозрачная глазурь весит 900 килограммов на кубический метр (56 фунтов на кубический фут) и практически не содержит пузырьков воздуха, 25 миллиметров (1 дюйм) радиальной глазури добавляет от 250 до 500+ килограммов (от 550 до 1100+ фунтов) собственного веса к каждому 100-метровому участку силового провода, одновременно увеличивая в три раза площадь поверхности провода, подверженного боковому ветру (проводник). галопом) и добавляет от 5 до 15 тонн льда к кроне одного взрослого лиственного дерева. Когда толщина радиального льда превышает 30-50 миллиметров (1,2-2 дюйма), как это произошло во время ледяной бури в Северной Америке в январе 1998 года в Квебеке, Онтарио, Нью-Йорке и Новой Англии (в результате которой были обрушены 1300 стальных опор высокого напряжения и 120 000 опор, оставив 4,7 миллиона человек без электричества на срок до 35 дней), Зимняя ледяная буря в Китае в 2008 г., Ледяная буря в Кентукки/Арканзасе 2009 г.**, Ледяная буря в Словении в 2014 г. и Ледяные бури в Орегоне и Техасе в 2021 г., высоковольтные стальные опоры электропередач складываются в многокилометровые каскады домино, ветки деревьев, обстрелянные из винтовки, бомбардируют крыши домов, а также заявления об отравлении угарным газом от внутренних генераторов и угольных грилей больше жизней, чем сам холод. Если кто-то оказался в ловушке под упавшим деревом, получил травму из-за упавшего провода под напряжением или не отвечает из-за угарного газа или переохлаждения, немедленно позвоните в местный номер службы экстренной помощи (911 в США и Канаде, 112 в Европейском Союзе, 999 в Великобритании) или проверьте наш справочник номера экстренных служб. О связанных с этим зимних и сетевых чрезвычайных ситуациях читайте в наших руководствах на ледяные бури, ледяной дождь и обрыв линии электропередачи, зимние отключения электроэнергии, длительные отключения электроэнергии и замерзание электросетей, обрывы линий электропередач и поражение автомобиля электрическим токоми безопасность генератора и предотвращение угарного газа.
Сделай это сейчас¶
- Держитесь строго в помещении и вдали от всех деревьев, линий электропередач и коридоров высоковольтной передачи, когда радиальная гололед достигает 6-12 миллиметров (0,25-0,5 дюйма): Когда ледяной дождь покрывает кроны деревьев и провода плотным льдом, деревья издают громкие "пистолетные выстрелы" и "пушки" прямо перед тем, как многотонные ветки и вырванные с корнем стволы падают на тротуары, припаркованные автомобили и крыши. Никогда не выходите на улицу под деревьями, чтобы проверить двор, гулять с собакой или счищать лед с лобового стекла во время активного ледяного дождя или послештормового порыва ветра.
- ** Спите и укрывайтесь на САМОМ НИЗКОМ этаже вашего дома (или в комнате на первом этаже, наиболее удаленной от взрослых лиственных деревьев), если накопление льда превышает 15-25 миллиметров (0,6-1,0 дюйма): ** Во время сильных ледяных бурь 500-килограммовые (1100 фунтов) ветки дуба, клена, сосны и березы или целые деревья, корневые комки которых вырываются из размягченной дождем почвы под 10 тонн льда пробивают ночью стропила крыши второго этажа и потолки спален. Немедленно уберите кровати и детские кроватки из комнат на верхних этажах под нависающими деревьями.
- **Считайте каждый низко висящий или упавший провод, а также каждое звено рабицы, металлическое ограждение или обледеневшую ветку дерева, касающуюся провода, как находящиеся под напряжением от 7 200 до 500 000 Вольт: ** Гололедные бури протягивают основные распределительные провода под напряжением через заборы заднего двора и кабели связи, не отключая выключатели подстанций. Держитесь на расстоянии не менее 10 метров (33 футов) от распределительных линий и на расстоянии 30 метров (100 футов) от обрушившихся линий высоковольтной опоры и никогда не пытайтесь сбить лед с линии электропередачи или подрезать обледеневшую ветку рядом с проводом.
- **Если мачта вашего дома (погодный столб) сорвана с крыши или стены из-за падающей ветки дерева, держитесь подальше от внешней коробки счетчика и немедленно позвоните в электроэнергетическую компанию: ** Когда падающая ветка дергает вниз верхние распределительные провода, она часто отрывает металлическую служебную мачту и розетку счетчика со стороны вашего дома, в то время как сетевые провода остаются под напряжением 240 В. Не прикасайтесь к внешнему алюминиевому сайдингу, металлическим водосточным трубам или коробке счетчика и имейте в виду, что монтеры коммунальных сетей не могут повторно подключить электричество к вашему дому, пока лицензированный электрик не отремонтирует поврежденную сервисную мачту, принадлежащую клиенту.
- **Приготовьтесь к отключению электроэнергии на срок от 7 до 21 дня в момент начала ледяного дождя: предварительно нагрейте свой дом до 23 градусов по Цельсию (74 градуса по Фаренгейту), наполните ванны водой и создайте единую центральную «теплую микрокомнату»: ** Когда обрушиваются стальные опоры высоковольтных линий электропередачи, электроснабжение невозможно восстановить, пока бригады не восстановят массивные стальные решетчатые башни в замерзшей сельской местности, что занимает 1-4 недели. Соберите всех в одной внутренней комнате, выходящей на юг, с одеялами, повешенными над дверными проемами, и узнайте, как осушить водопроводные трубы вашего дома до того, как температура в помещении упадет ниже 4 градусов по Цельсию (40 градусов по Фаренгейту).
- Никогда не пользуйтесь переносным бензиновым генератором, угольным грилем, походной пропановой печью или керосиновым обогревателем внутри дома, подвала, пристроенного гаража или крыльца, даже с широко открытой дверью гаража: Во время ледяной бури в Северной Америке в 1998 году и ледяной бури в Кентукки в 2009 году более 50-80 процентов всех госпитализаций и смертельных случаев, связанных с ураганом, были вызваны внутри помещений. отравление угарным газом (СО). Размещайте портативные генераторы на расстоянии не менее 6 метров (20 футов) на открытом воздухе от окон, дверей и замороженных вентиляционных отверстий печи.
Почему самая страшная ветка дерева рушится и отключается электричество ПОСЛЕ того, как прекращается ледяной дождь
Почти при каждой крупной гололедовой катастрофе жители совершают фатальную ошибку, выходя на улицу в тот момент, когда ледяной дождь перестает идти и выходит солнце, полагая, что опасность миновала. На самом деле от 12 до 24 часов сразу после окончания ледяного дождя , самая смертоносная фаза ледяной бури по двум физическим причинам: 1. Постфронтальный нагон холодного ветра: Во время ледяного дождя приземный ветер обычно слабый (от 10 до 20 км/ч). Когда проходит система низкого давления и арктический воздух устремляется за холодным фронтом, ветер резко ускоряется до 40-70 километров в час (25-45 миль в час), а температура падает до -15 °C (5 °F), предотвращая таяние льда. 2. Аэродинамическое сопротивление и скачок проводника. Ветер со скоростью 50 км/ч ударяет по деревьям и линиям электропередач, которые уже согнуты до абсолютного предела разрушения под слоем твердого льда толщиной 25 миллиметров (1 дюйм). На линиях электропередачи асимметричные сосульки превращают круглый провод в крыло с аэродинамическим профилем, которое начинает яростно раскачиваться вверх и вниз вертикальными волнами высотой от 2 до 4 метров (проводник скачет), ломая траверсы, разрывая опоры электропередачи цепями домино и обрушивая тысячи обледенелых крон деревьев, рушащихся под голубым небом.
Дерево решений: катастрофический гололед и выживание при коллапсе энергосистемы в течение нескольких недель¶
flowchart TD
Start["Severe Freezing Rain / Glaze Ice Storm Warning (SPIA Index 3 to 5: >12 to 25+ mm [0.5 to 1+ in] Ice)"] --> PhaseCheck{"1. Какая чрезвычайная ситуация происходит сейчас?"}
PhaseCheck -->|"1. АКТИВНАЯ ГЛАЗУРЬ НАРАСТЫВАНИЕ ЛЬДА И ТРЕСКАНИЕ ДЕРЕВЬЕВ: Громкий «выстрел» на открытом воздухе"| TreeSafety["ПРОТОКОЛ ПАДЕНИЯ КОНЕЧНОСТИ И СДАВЛЕНИЯ КРЫШИ: 1. Оставайтесь строго в помещении, вдали от всех деревьев и коридоров электропередачи. 2. Покиньте спальни на верхнем этаже, расположенные под большими нависающими деревьями. 3. Спите и укрывайтесь на самом нижнем этаже (первый этаж/подвал). 4. Никогда не паркуйте автомобили под деревьями и не пытайтесь сбить лед с проводов/ветвей."]
PhaseCheck -->|"2. ОБОРОТНЫЕ ПРОВОДА, ДУГИ ТРАНСФОРМАТОРА ИЛИ ПОРВАННАЯ МАЧТА ОБСЛУЖИВАНИЯ ДОМА."| WireSafety["ПРОТОКОЛ ПОТЕНЦИАЛА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ И МАЧТЫ: 1. Оставайтесь на расстоянии >10 м (33 футов) от уличных проводов и >30 м (100 футов) от рухнувших стальных опор электропередачи. 2. Никогда не прикасайтесь к сетчатым ограждениям, ограждениям или обледенелым конечностям, касающимся проводов. 3. Если козырек/мачта дома оторваны от стены: не прикасайтесь к сайдингу/измерителю; Вызов коммунальной службы + электрика"]
PhaseCheck -->|"3. ОТКЛЮЧЕНИЕ СЕТКИ НА НЕСКОЛЬКО НЕДЕЛЬ И СНИЖЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В ПОМЕЩЕНИИ"| HeatCheck{"Можете ли вы безопасно поддерживать температуру не ниже 10 C (50 F) внутри однокомнатного микроубежища?"}
HeatCheck -->|"Да: безопасная дровяная печь, газовый камин с вентиляцией или уличный генератор на расстоянии >6 м (20 футов)"| MicroRoom["ПРОТОКОЛ МИКРОКОМНАТЫ И СОВМЕСТНОЙ ПРОФИЛАКТИКИ: 1. Загерметизировать 1 внутреннюю комнату, выходящую на юг, с помощью одеял/брезента над дверями. 2. Проверять сигнализацию CO каждые 4 часа. 3. Очищать от ледяной корки наружную печь/водонагреватель. Выпускные вентиляционные отверстия из ПВХ на боковой стенке."]
HeatCheck -->|"Нет: температура в помещении падает до 4 C (40 F) без безопасного обогрева."| DrainAndEvac["ДРЕНАЖ ЗАМОРОЖЕННЫХ ТРУБ И ЭВАКУАЦИЯ С УТЕПЛЕНИЕМ УЮТИЯ: 1. Прежде чем температура в помещении достигнет 4 C (40 F): закройте главный водяной клапан на улице/подвале. 2. Откройте все самые высокие и самые низкие краны для слива труб; Залейте антифриз в туалете/раковине автофургона. 3. Эвакуируйтесь в светлое время суток в муниципальное утепление."]
Метеорология и структурная физика катастрофической гололеда.¶
Почему ледяной дождь образует кристально чистый, твердый, как камень, слой голленого льда (verglas по-французски, Glatteis / Eisregen по-немецки), а не белых крупинок мокрого снега или рыхлого снега, и почему 25-миллиметровый (1-дюйм) слой разрушает стальные опоры электропередач, спроектированные так, чтобы выдерживать ураганы?
1. Профиль температурной инверсии «Теплый нос».¶
В обычную зимнюю метель весь столб воздуха от облаков на высоте 5000 метров (16400 футов) до земли имеет температуру ниже 0 градусов по Цельсию (32 градуса по Фаренгейту), поэтому снежинки падают на землю неповрежденными. - Как формируется сэндвич с ледяным дождем: Перед сильным теплым фронтом, особенно когда холодный плотный арктический воздух задерживается в мелкой долине или прибрежной равнине из-за топографии (запруды холодного воздуха, например, вдоль долин Св. Лаврентия и Оттавы, восточных склонов Аппалачей, ущелья реки Колумбия в Орегоне/Вашингтоне или Люблянского бассейна в Словении), теплого и влажного субтропического воздуха. перекрывает неглубокий купол замерзшего приземного воздуха. - Трёхслойный атмосферный сэндвич: 1. Верхний слой (выше 2000 м): Ледяные облака при температуре от -10 до -20 °C сбрасывают снежинки. 2. Средний слой («Теплый нос» на высоте от 800 до 2000 м): Температура воздуха от +1 до +6 °C (от +34 до +43 °F). Падающие снежинки превращаются 100 процентов в жидкие капли дождя, не содержащие ядер льда. 3. Нижний слой (Поверхностный холодный клин от 0 до 500 м): Температура воздуха прямо над землей ** от -0,5 до -5 °C (от +31 до +23 °F)**. Поскольку этот холодный нижний слой слишком мелкий, чтобы заморозить капли дождя в ледяные крупинки (мокрый снег) до того, как они упадут на землю, жидкие капли дождя становятся переохлажденными (жидкая вода охлаждается ниже 0 °C). - Почему при медленном замерзании образуется плотный, безвоздушный глазурь: Когда переохлажденные капли дождя ударяются о замерзающий провод, ветку или поверхность дороги, часть капли замерзает при ударе, выделяя скрытое тепло плавления (334 Джоуля на грамм). Благодаря этому выделяемому теплу тонкая пленка жидкой воды плавно течет вокруг верхней и нижней части провода или ветки (образуя под ней сосульки), а затем медленно замерзает в прозрачный, без пузырьков, глазурь высокой плотности (0,90 грамма на кубический сантиметр), который склеивается со сталью, алюминием, корой и асфальтом с потрясающей прочностью сцепления.
2. Структурная механика перегрузки проводов, «скакания» и каскадного обрушения башни.¶
Электрические сети делятся на низковольтные местные распределительные линии (монтируемые на деревянных или бетонных уличных опорах на напряжение от 4 до 35 киловольт) и высоковольтные массовые линии электропередачи (натянутые на гигантские стальные решетчатые башни или H-образные рамы на напряжение от 115 до 765 киловольт). Во время катастрофического ледяного шторма три механические силы разрушают обе системы: 1. Квадратичный радиальный рост веса льда: Вес поперечного сечения ледяного цилиндра, намотанного на тонкую проволоку, увеличивается пропорционально квадрату внешнего радиуса. - Радиальный лед 6 мм (0,25 дюйма): Добавляет примерно 1,5 килограмма на метр (1 фунт на фут) проволоки, с ним можно справиться, хотя небольшие гнилые ветки деревьев ломаются. - Радиальный лед толщиной 13 мм (0,5 дюйма): Добавляет примерно 4 килограмма на метр (2,7 фунта на фут) или 400 килограммов (880 фунтов) на 100-метровый пролет, прикрепляя хрупкие ветки хвойных пород к уличным распределительным линиям. - Радиальный лед толщиной 25 мм (1,0 дюйма): Добавляет 8-11 кг на метр (5,5-7,5 фунтов на фут) или 1000 кг (2200 фунтов) на 100-метровый пролет на каждом отдельном проводе. На 6-проводной высоковольтной опоре ЛЭП с 300-метровыми пролетами на каждой опоре висит от 18 до 25 метрических тонн чистого вертикального льда. - Радиальный лед толщиной от 50 до 75 мм (от 2,0 до 3,0+ дюймов) (зафиксирован во время ледяного шторма в Квебеке/Онтарио в 1998 году и шторма в Словении в 2014 году): добавляет от 25 до 45 килограммов на метр (от 17 до 30 фунтов на фут), что превышает предел прочности на разрыв алюминиевых проводников, армированных сталью (ACSR), и разрушает опоры стальной решетки, как консервные банки. 2. Умножение сопротивления ветра на льду и скачок проводника: Когда 25-миллиметровый (1-дюймовый) слой радиальной глазури покрывает проволоку толщиной 25 миллиметров, общий диаметр проволоки увеличивается в три раза и составляет 75 миллиметров (3 дюйма). Поскольку сила сопротивления ветра пропорциональна площади открытой поверхности цилиндра, ветер со скоростью 50 км/ч (31 миль в час), дующий на обледеневший провод, оказывает в 3 раза большую горизонтальную боковую силу, которую он оказывает на оголенный провод. Хуже того, каплевидные наросты льда превращают проволоку в аэродинамическое крыло. Боковой ветер заставляет весь 300-метровый пролет тяжелого обледенелого провода подпрыгивать вверх и вниз в виде сильных 3-метровых волн (эолийский проводник галопом), нанося динамические удары молотком по траверсам башни. 3. Продольный «каскад домино» из стальных башен электропередачи. Высоковольтные стальные решетчатые подвесные башни спроектированы таким образом, что горизонтальное натяжение тросов, идущих от левого пролета, уравновешивает натяжение тросов, идущих от правого пролета. Если один пролет троса порвется под толстым льдом (или если одна опора башни прогнется), башня рядом с ней испытает несбалансированный 20-тонный горизонтальный рывок только с одной стороны. Она складывается пополам в сторону неповрежденной стороны, дергая за собой следующую башню, в результате чего от 10 до 80 последовательных стальных опор трансмиссии подряд рушатся, как домино, вдоль 20-километрового коридора менее чем за 2 минуты (если только тяжелое армирование «антикаскадные тупиковые башни» не остановит цепную реакцию).
Индекс накопления льда Сперри-Пилца (SPIA): как читать официальные предупреждения о ледяных бурях¶
Метеорологические агентства Северной Америки (Национальная метеорологическая служба NOAA) и коммунальные предприятия по всему миру используют Индекс накопления льда Сперри-Пилца (SPIA), чтобы объединить прогнозируемую радиальную толщину льда с скоростью ветра для шести уровней ущерба (от 0 до 5):
| Индекс ледового повреждения SPIA | Радиальная глазурь Толщина льда | Сопутствующая скорость ветра | Ожидаемое воздействие на деревья, дороги и электросети | Обязательные действия в семье |
|---|---|---|---|---|
| Уровень 0 | \(<6\text{ мм}\) (\(<0,25\text{дюйм}\)) | \(<25\text{ км/ч}\) (\(<15\text{ миль в час}\)) | Минимальное повреждение деревьев или проводов; голледное остекление мостов, путепроводов и неухоженных дорог | Избегайте ненужного движения по мостам/пандусам; соль на наружных ступеньках. |
| Уровень 1 | от \(6\text{ до }13\text{ мм}\) (от \(0,25\text{ до }0,50\text{ в}\)) | \(<25\text{ км/ч}\) (\(<15\text{ миль в час}\)) | Некоторые отдельные сбои в небольших филиалах и отдельные сбои в локальной дистрибуции, продолжавшиеся несколько часов. | Зарядите все телефоны/пауэрбанки; найдите фонарики и бутсы для льда. |
| Уровень 2 | \(6\text{ до }13\text{ мм}\) (от \(0,25\text{ до }0,50\text{ в}\)) С ветром ИЛИ \(13\text{ до }19\text{ мм}\) (от \(0,50\text{ до }0,75\text{ в}\)) Спокойствие | от \(25\text{ до }40\text{ км/ч}\) (от \(15\text{ до }25\text{ миль в час}\)) | Значительное хрустование конечностей; многочисленные оборванные уличные провода; региональные отключения электроэнергии продолжительностью от 1 до 3 дней | Паркуйте транспортные средства подальше от деревьев; предварительно обогреть дом; приготовить нескоропортящуюся еду и воду на 72 часа. |
| Уровень 3 | \(13\text{ до }19\text{ мм}\) (от \(0,50\text{ до }0,75\text{ в}\)) С ветром ИЛИ \(19\text{ до }25\text{ мм}\) (от \(0,75\text{ до }1,0\text{ в}\)) Спокойствие | от \(40\text{ до }55\text{ км/ч}\) (от \(25\text{ до }35\text{ миль в час}\)) | Обширные структурные повреждения крон деревьев; сломанные деревянные опоры; отключения электроэнергии длительностью от 3 до 5 дней | Уберите грядки из-под нависающих деревьев крыш; наполнить ванны водой; подготовьте микрокомнату для обогрева. |
| Уровень 4 | \(19\text{ до }25\text{ мм}\) (от \(0,75\text{ до }1,0\text{ в}\)) С ветром ИЛИ \(25\text{ до }38\text{ мм}\) (от \(1,0\text{ до }1,5\text{ в}\)) Спокойствие | \(>40\text{ км/ч}\) (\(>25\text{ миль в час}\)) | Длительный и повсеместный отказ сети; целые деревья вырваны с корнем, блокируя дороги; отключения электроэнергии длительностью 5-10 дней | Оставайтесь строго в помещении; подготовьтесь к сливу домашних водопроводных труб, если они не отапливаются; координировать свои действия с уязвимыми соседями. |
| Уровень 5 (Катастрофический) | \(>25\text{ мм}\) (\(>1,0\text{ в}\)) С ветром ИЛИ \(>38\text{ до }100\text{ мм}\) (\(>1,5\text{ до }4,0\text{ в}\)) | \(>40\text{ до }70\text{ км/ч}\) (\(>25\text{ до }45\text{ миль в час}\)) | Катастрофическое каскадное обрушение стальных опор высоковольтной электропередачи и тысяч опор; тотальное уничтожение лиственных лесов; отключения электроэнергии длительностью от 2 до 5+ недель | Режим полного выживания при стихийных бедствиях: Выполните протокол замерзания и дренажа труб, если они не отапливаются; эвакуироваться в муниципальное убежище или использовать микроубежище со строгим автономным питанием. |
Биомеханика деревьев во время ледяной бури: почему некоторые деревья взрываются и крушат крыши¶
Во время гололеда уровня 4 или 5 взрослые деревья накапливают от 5 000 до 15 000 килограммов (от 11 000 до 33 000 фунтов) твердого льда на своих миллионах тонких веточек и иголок, увеличивая вес кроны в 10-30 раз по сравнению с обычным сухим весом.
1. Какие деревья выходят из строя первыми (и как они выходят из строя)¶
Полевые исследования лесоводства после ледяных бурь 1998, 2009 и 2014 годов показывают, что древесные породы вымирают по двум совершенно разным механизмам: - Ломкая крона («Отказ ветки от выстрела из пистолета»): Быстрорастущие, слабодревесные широколиственные виды с широкими V-образными углами промежности (клен серебристый, вяз сибирский, ива, груша Брэдфорд/Каллери, тополь/хлопок, самшит и белая береза) страдают от катастрофического срезания ветвей на полпути к кроне. Вы услышите резкий, гулкий треск винтовки, когда 1-тонная конечность оторвется и упадет прямо вниз, как копье, сквозь настил крыши, лобовые стекла или пешеходов внизу. - Переворот корневой пластины всего дерева и изгиб ствола: Хвойные деревья с мелкой корневой системой (белая сосна, красная сосна, кедр, болиголов и ель) и деревья, растущие в пропитанной дождем глине или неглубокой коренной породе, сохраняют свои гибкие ветви неповрежденными до тех пор, пока асимметричная ледяная нагрузка не вытянет все 15-метровое дерево и его 3-тонный корневой ком из земли, уронив весь ствол на дома и улицы. и разрывание заглубленных газопроводов и водопроводов, проходящих под корнями.
2. Почему НИКОГДА нельзя пытаться трясти, бить или пилить обледеневшие ветки во время грозы¶
- Ловушка отдачи пружинного шеста: Обледеневшая ветка дерева или саженец, пригнутый до самой земли, накапливает тысячи Ньютонов напряжения упругой пружины (нагруженный пружинный шест). Если вы ударите по льду метлой или коснетесь согнутой конечности бензопилой, внезапный выброс 200 килограммов льда заставит ветку взлететь вверх со скоростью 80 километров в час (50 миль в час), сломав череп или челюсть любого, кто стоит над ней, в то время как внезапный рывок вверх сбрасывает 500-килограммовую конечность вдовца прямо на вашу голову.
- Оставьте лед на деревьях таять естественным путем: Лед не убивает здоровую кору деревьев путем удушья; удары по замерзшим ветвям металлическими шестами или лопатами разрушают замерзший слой коры камбия и вызывают смертельное падение ветвей сверху.
Как пережить 14-дневное отключение электроэнергии из-за ледяной бури без отравления угарным газом или разрыва труб¶
Когда коридоры высоковольтной передачи разрушаются, дороги становятся непроходимыми из-за проводов под напряжением и поваленных деревьев, вышки сотовой связи теряют резервную батарею через 8-24 часа, муниципальные водопроводные станции теряют электроэнергию, а температура падает ниже -15 °C (5 °F).
1. Скрытая ловушка угарного газа в виде ледяной бури: замороженная внешняя часть печи и вентиляционные отверстия котла.¶
Даже если в вашем доме все еще есть электричество (или печь работает на резервном генераторе), гололед может наполнить ваш дом смертельным окись углерода (СО) без использования портативного генератора: - Высокоэффективные конденсационные печи на природном газе/пропане и проточные водонагреватели отводят выхлопные газы вбок через две белые пластиковые трубы из ПВХ диаметром 5-8 см (2-3 дюйма), торчащие из боковой стены дома на высоте от 30 до 90 см (от 1 до 3 футов) над землей. - Во время ледяного ливня сосульки, ледяные брызги и покрытые ледяной коркой сугробы закрывают сетчатый экран над внешней выхлопной трубой из ПВХ, вытесняя угарный газ обратно в подвал. Осматривайте и очищайте внешние боковые стенки печи, котла, водонагревателя и вентиляционные отверстия каждые 6 часов во время ледяной бури.
2. Как осушить водопроводную систему вашего дома, прежде чем она замерзнет (правило 4 °C / 40 °F)¶
Если у вас отключено электричество, у вас нет безопасного резервного тепла, а внутренний термометр на первом этаже или в подвале упадет до 4 градусов по Цельсию (40 градусов по Фаренгейту), вода внутри труб наружных стен уже достигнет 0 °C (32 °F). Когда вода замерзает в трубах из меди, полиэтилена или ПВХ, она расширяется на 9 процентов, создавая гидравлическое давление более 2000 фунтов на квадратный дюйм, раскалывая трубы внутри стен и потолков, так что при возобновлении подачи электроэнергии вода затопляет дом. - Пошаговая процедура экстренного замораживания и дренажа труб (занимает 15 минут): 1. Найдите и выключите главный водяной запорный клапан вашего дома: Найдите главный водяной клапан в подвале, подвале, подсобном помещении или уличной яме со счетчиком и поверните рычаг на 90 градусов перпендикулярно трубе (или поверните колесо по часовой стрелке, пока он не закроется). 2. ОТКЛЮЧИТЕ электричество или газ в водонагревателе: Никогда не сливайте воду из водонагревателя, пока его электрические нагревательные элементы или газовая горелка включены, иначе открытые элементы сгорят при возобновлении подачи электроэнергии. 3. Откройте ВСЕ краны с горячей и холодной водой в доме: Начните с верхнего этажа (нарушив вакуум, чтобы сила тяжести тянула воду вниз) и двигайтесь вниз к самой нижней раковине, баку для стирки или сливному клапану в подвале на нижнем этаже, оставляя все краны открытыми. 4. Спустите воду в каждом унитазе один или два раза. Удерживайте ручку смыва вниз, чтобы опорожнить фарфоровый бачок унитаза и уменьшить количество воды в унитазе. 5. Залейте нетоксичный пропиленгликоль (розовый антифриз для автодомов/морской зимний антифриз) в каждый сливной сифон и унитаз: Налейте 250 миллилитров (1 чашку) нетоксичного антифриза для автодомов (или концентрированной жидкости для омывателя ветрового стекла/раствора соли; НИКОГДА не используйте токсичный автомобильный антифриз на основе этиленгликоля) в каждый слив раковины, слив для душа, слив в полу и унитаз, чтобы стоячая вода в P-образных сифонах не могла замерзнуть.
Ловушка «пожар с автоматическим восстановлением электроснабжения» при эвакуации из обесточенного дома
Прежде чем покинуть обесточенный дом, ** ВЫКЛЮЧИТЕ главный выключатель на электрической панели (оставив включенной только одну цепь освещения в коридоре, чтобы вы могли видеть с улицы, когда электричество вернется) и отключите все электрические плиты, обогреватели, утюги и фены **. В первые часы отключения электроэнергии жильцы часто щелкают ручки плиты, включают обогреватели или опрокидывают лампы в темноте, в то время как упавшие деревья, рвущие электрические провода, создают короткие замыкания. Когда 10 дней спустя, когда никто не дома, линейщики вновь заряжают электричеством вашу улицу, оставленные включенными печи с ящиками или одеялами наверху за считанные минуты разжигают оставленные без присмотра пожары в домах.
Как безопасно ходить по гололедному льду («Пингвинья прогулка») и импровизировать протектор для обуви
После отравления угарным газом медицинской травмой №1 во время гололеда является черепно-мозговая травма (субдуральная гематома), перелом бедра и перелом запястья/лодыжки в результате скольжения по гололеду: - Наденьте металлические микрошипы или спиральные шипы для льда (Yaktrax / Crampons): Держите надеваемые шипы для льда рядом с входной дверью и в перчаточном ящике автомобиля всю зиму. - Уловка на случай экстренной ситуации: «Носки поверх обуви». Если у вас нет металлических шипов и вам приходится преодолевать гололед, натяните пару больших спортивных носков из хлопка или шерсти поверх ботинок. Пористые волокна мокрой ткани сцепляются с холодным льдом гораздо лучше, чем гладкие резиновые подошвы. - Биомеханика походки пингвина. Держите колени слегка согнутыми, носки ног разведите наружу под углом 15 градусов, не высовывайте руки из карманов для равновесия и делайте короткие шаркающие шаги на плоской ступне, чтобы центр тяжести оставался прямо над передней опорной ногой.
Региональные номера экстренных служб и протоколы агентств¶
- США: Немедленно звоните по номеру 911 в случае возникновения неотложной медицинской помощи, симптомов угарного газа, пожара в конструкции или человека, оказавшегося в ловушке упавшим деревом/проводом под напряжением. Позвоните по номеру 211, чтобы узнать о открытых муниципальных центрах обогрева и приютах для оказания медицинской помощи. Следите за обновлениями Национальной метеорологической службы NOAA (NWS) и предупреждений о ледяных бурях и индекса SPIA.
- Канада (Квебек, Онтарио, Атлантическая Канада, Британская Колумбия): Звоните по номеру 911 в экстренных случаях или по номеру 811 (Info-Santé/Health811) для несрочной медицинской сортировки. Следите за Канадой по окружающей среде и изменению климата (ECCC) на предмет предупреждений о ледяном дожде (Avertissement de pluie verglaçante) и сообщайте в Hydro-Québec (
1-800-790-2424), Hydro One / Toronto Hydro, NB Power или BC Hydro (1-800-BCHYDRO). - Великобритания и Ирландия: в экстренных ситуациях звоните по номеру 999 или 112, а также по номеру 105 (национальный номер отключения электроэнергии в Великобритании) или ESB Networks (
1800 372 999в Ирландии), чтобы сообщить об обрыве линий электропередачи. - Европейский Союз: Звоните по номеру 112 во всех государствах-членах ЕС и отслеживайте Meteoalarm (
meteoalarm.org) для предупреждений Красный ледяной дождь (Glatteis / Verglas / Žled). - Китай и Восточная Азия: звоните по номеру 119 (пожарная/спасательная служба), 110 (полиция) или 120 (медицинская служба) в Китае; 119 в Японии и Южной Корее.
Часто задаваемые вопросы¶
Почему ледяной дождь образует твердый, тяжелый слой прозрачной гололедицы, а не снега или мокрой крупы?¶
Ледяной дождь образуется, когда теплый слой воздуха (от +1 до +6 градусов по Цельсию) вклинивается в середину атмосферы над неглубоким слоем замерзшего воздуха (от -1 до -5 градусов по Цельсию), окружающего землю. Снежинки, падающие с высоких облаков, тают в жидкие капли дождя внутри этого теплого среднего слоя. Поскольку слой холодного грунта слишком тонкий, чтобы повторно заморозить капли в ледяные крупинки (мокрый снег) перед ударом, капли превращаются в **переохлажденную жидкую воду**, которая при контакте растекается в тонкую пленку и замерзает в прозрачный гололед без пузырьков весом 900 килограммов на кубический метр.
Какой вес на самом деле добавляют 25 миллиметров (1 дюйм) радиальной гололедицы к линиям электропередачи и деревьям?¶
Поскольку лед покрывает проволоку в цилиндре, вращающемся на 360 градусов, ее вес увеличивается пропорционально квадрату толщины. Слой радиальной глазури толщиной 25 миллиметров (1 дюйм) увеличивает вес одного провода на **8-11 килограммов на метр (5,5-7,5 фунтов на фут)**, то есть на 100-метровом участке трех распределительных проводов увеличивается вес на **2500-3000 килограммов (5500-6600 фунтов)** льда, а на 300-метровом участке на На 6-проводной высоковольтной опоре выбрасывается **от 18 до 25 тонн льда**. На взрослом лиственном дереве миллионы веток накапливают **от 5 до 15 метрических тонн (от 11 000 до 33 000 фунтов) льда** на одной кроне.
Почему во время ледяной бури стальные опоры высоковольтных линий электропередачи рушатся длинными цепочками домино и почему это приводит к многонедельным отключениям электроэнергии?¶
Подвесные опоры из высоковольтной стали с решетчатой конструкцией спроектированы таким образом, чтобы горизонтальное натяжение тросов, тянущихся от одного пролета, уравновешивало тягу тросов, тянущихся от противоположного пролета. Когда толщина радиального льда превышает 30-50 миллиметров (от 1,2 до 2 дюймов) и послештормовой ветер заставляет покрытые льдом провода скакать вверх и вниз, один пролет провода рвется или опора башни прогибается. Мгновенно соседнюю башню дергает в сторону 20 тонн несбалансированного напряжения, складывая ее пополам и запуская продольный каскад домино, который может опрокинуть от 20 до 80 стальных башен подряд. Восстановление миль изготовленных по индивидуальному заказу стальных опор на замерзшей местности занимает от 2 до 5 недель.
Почему так много людей отравляются угарным газом во время ледяных бурь, даже если у них нет портативного генератора?¶
В то время как работа портативного бензинового генератора в пристроенном гараже, подвале или на веранде или сжигание угольного гриля или походной печи в помещении является причиной № 1 смертельного отравления угарным газом (CO) во время ледяных бурь, вторая ловушка поражает дома, в которых еще есть тепло: **ледяная глазурь и сосульки, закрывающие внешнюю боковую стенку печи из ПВХ и выхлопные трубы водонагревателя**. Когда ледяная глазурь покрывает сетчатый экран боковой стенки печи, смертельный угарный газ не может выйти наружу и возвращается в дом. Держите детекторы CO с батарейным питанием на каждом этаже и очищайте внешние вентиляционные отверстия каждые 6 часов.
Когда и как следует сливать воду из водопроводных труб в доме, если во время зимней ледяной бури отключилось электричество?¶
Пока в вашем доме температура выше 10 градусов по Цельсию (50 градусов по Фаренгейту), откройте дверцы раковины и дайте кранам капать. Однако если у вас нет резервного отопления, а температура в помещении на первом этаже или в подвале упадет до **4 градусов по Цельсию (40 градусов по Фаренгейту)**, вода внутри наружных стеновых труб может замерзнуть и лопнуть. Выключите **запорный клапан воды в главном доме, выключите **выключатель/газ на водонагревателе, откройте **все** краны горячей и холодной воды от верхнего этажа до подвала, чтобы самотеком стекала вода из труб, спустите воду в туалетах и налейте чашку нетоксичного розового антифриза для автофургонов в каждую раковину/сливной сифон и унитаз.
Какая первая помощь потребуется, если кого-то ударит падающая обледенелая ветка дерева или он окажется без сознания в затемненном доме?¶
Если кого-то снаружи ударила упавшая конечность, **немедленно посмотрите вверх** на наличие оборванных линий электропередач и свисающих конечностей, прежде чем приближаться. Остановите кровотечение прямым давлением, стабилизируйте голову и шею при подозрении на травму позвоночника и изолируйте пациента от мерзлой земли. Если члены семьи находятся в замешательстве, головокружении, тошноте или без сознания в затемненном доме, заподозрите **отравление угарным газом**: выведите всех на свежий воздух, позвоните 911/112/999 для подачи кислорода и начните сердечно-легочную реанимацию, если они не реагируют. Прохождение сертифицированного курса по оказанию первой помощи и сердечно-легочной реанимации от Красного Креста, скорой помощи Святого Иоанна или местного поставщика медицинских услуг подготовит вас к реагированию на стихийные бедствия в зимнее время.
Связанные руководства¶
- Ледяные бури, ледяной дождь и выживание при обрушении линии электропередачи
- Зимние отключения электроэнергии, длительные отключения электроэнергии и замерзание электросетей
- Оборванные линии электропередачи и побег автомобиля от электротока
- Безопасность генератора, резервные переключатели и предотвращение угарного газа.
Источники и официальное руководство¶
- Национальная метеорологическая служба (NWS) Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA): Метеорология замерзающих дождей (теплые инверсии), критерии предупреждения о ледяных бурях и индекс ущерба от накопления льда Сперри-Пилтца (SPIA).
- Канада по вопросам окружающей среды и изменения климата (ECCC), Служба общественной безопасности Канады и Hydro-Québec: Уроки и инженерные стандарты ледяной бури в Северной Америке в январе 1998 года (Verglas '98): радиальная гололедная ледяная нагрузка, обрушение каскадной опоры электропередачи и выживание при многонедельном отключении электроэнергии.
- Американское общество инженеров-строителей (Стандарт ASCE 7 / Практическое руководство 74) и IEEE: Рекомендации по структурным нагрузкам линий электропередачи: чрезвычайная толщина радиального гололеда, сопротивление ветра на льду, галопирование проводников и противокаскадные тупиковые опоры.
- Лесная служба США (USFS) и Международное общество лесоводства (ISA): Биомеханика деревьев под обледенением: восприимчивость видов, сдвиг ветвей против разрушения корневой пластины и опасности, возникающие после урагана.
- Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FEMA, США): Предотвращение отравления угарным газом, переохлаждения и замерзания и разрыва бытовой сантехники во время длительных зимних отключений электроэнергии.