21. Ледовые процессы. Закономерности нарастания пресноводного льда.

На малых реках и водоемах с медленными течениями при отсутствии ветрового волнения первыми признаками замерзания являются забереги -это полосы льда толщиной до 1 см, постепенно распределяющие от уреза к середине свободной поверхности

При сильном течении и ветровом волнении забереги развиваются медленно и появляется сало (небольшие плывущие пластины льда округлой формы льда ) . Сталкиваясь друг с другом, эти льдинки смерзаются и образуют более крупные называемые блинчатым льдам. Далее тем же путем получаются льдины. Шуга - внутриводный кристаллический лед.

На большинстве рек встречаются участки с быстрым течением, которые замерзают с опозданием, а иногда остаются открытыми в течение всей зимы. Такие участки называются полыньями. Шуга движется в верхних слоях потока, но иногда она забивает поперечные сечения почти целиком. Это явление носит название зажоров.

Пресноводный лед представляет собой кристаллическое тело с плотность 916-918 кг/м³ . Предел прочности на сжатие составляет 300-400 н/см². Толщина ледяного покрова в реках и водоемах регулируется соотношением между количеством тепла, поступающим ко льду от дна или глубинных слоев воды, и количеством тепла, уходящим через лед и снег в атмосферу.

Если Q2<Q1 то разность этих величин идет на таяние льда, а если наоборот то на ледообразование. Q1 -плотность потока тепла проходящего через воду от дна к нижней поверхности ледового покрова. Q2 - плотность потока через лед и снег.

22. Физико-механические свойства наносов.

Нанос- частички грунта, перемещаемые водой в реках озерах водохранилищах и морях. По способу происхождения бывают:

1 Русловые - частицы грунта, захваченные с поверхности, дна и берегов.

2. внерусловые - частицы грунта, попавшие в речной поток в результате смыва почв с поверхности водосбора.

И те и другие наносы являются продуктами разрушения изверженных и осадочных горных пород. Плотность наносов меняется в узких пределах от 2500 – 2800 кг/м³. Для расчетов 2650 кг/м³. Геометрические размеры частиц изменяются широко от типичных долей мм до десятков см. Этот диапазон диаметров делится, но ряд интервалов, называемый фракциями грунта (интервал диаметра)

В качестве линейного размера частиц используется диаметр равновешенного шар.

Различают следующие фракции

1. Валуны (> 100мм

2. Галька (0-100мм)

3. Гравий крупный ( 5- 10 мм)

4. Гравий средний ( 2-5 мм)

5. Гравий мелкий (1-2мм )

6. Песок крупны (0,5-1 мм )

7. Песок средний ( 0,2-0,5 мм )

8. Песок мелкий ( 0,1- 0,2 мм )

9. Пыль (0,01-0,1 мм)

10. Ил (0,001-0,01мм)

11. Глина ( < 0,001 мм )

По форме частиц наносов делятся на :

1. Шарообразные

2. Элипсоидальные

3. Уплощенные-пластинистые

Наносы как донные грунты представляют собой смесь частиц разной крупности. Неоднородность состава наносов описывается интегральной функцией распределения вероятностей их диаметра эти функции называются кривыми гранометрического состава. Их получают империческим путем на основе ситового анализа

По способу перемещения наносы делятся:

• Влекомые, т.е. наносы, двигающиеся при донном слое короткими подвижкаии или скачками. Высота скачков не превышает нескольких диаметров частиц.

• Взвешанные наносы - частицы грунта, перемещаемые в толще потока.

Движение взвешенных твердых частиц важную роль играет гидравлическая крупность. Гидравлическая крупность - это скорость равномерного падения твердых частиц в покоящейся жидкости. Зависит от сл факторов:

• Ускорение свободного падения

• Плотность воды

• Плотность частицы

• Коэф вязкости воды (зависит от температуры)

• Линейной формы частицы

Вязкостью жидкости определ действующие в ней силы внутреннего трения чем больше вязкость, тем больше сопротивление испытывает падающие тело.

Вязкость неодинаково влияет на гидравлическую крупность частиц разных размеров. Чем меньше частица, тем сильнее вязкость влияет на е движение. Для крупных частиц влияние вязкости пренебрежительно мало.