12. 3 Скресання річок

Скресання річок відбувається, коли настають плюсові температури повітря, лід тане і в річку надходять талі поверхневі води. На льоду при цьому утворюється вода, спочатку біля берегів. Оскільки біля берегів лід розтає інтенсивніше (за рахунок надходження талих вод і теплішої поверхні берегів) і при піднятті рівня льодовий покрив випучується, то вздовж берегів утворюються знижені смуги льодового покриву, які заповнюються водою, утворюючи закраїни. Тут лід під впливом теплообміну з водою і руху води вниз за течією швидше тане і руйнується. З часом льодовий покрив відривається від берегового льоду, що залишається під водою. Закраїни потім розширюються і поглиблюються.

На льодовому покриві річки збирається окремими плямами тала вода, яка просочує лід, руйнуючи його під впливом сонячної радіації та вітру. Внаслідок цього утворюються промоїни.

На перекатах лід звичайно тонший, ніж на плесах, і процес руйнування його тут інтенсивніший. Отже, з часом на річці залишаються льодові поля на плесах, а на перекатах лід руйнується. Під впливом течії річки льодові поля починають рухатись — утворюються порушки льоду. Потім починається весняний льодохід, який іноді завдає значних збитків. Хоча весняний лід не такий міцний, як осінній, проте він має великі швидкості руху і великий об'єм льодової маси, а тому негативно впливає на гідротехнічні споруди.

Коли в руслі річки спостерігаються (у вузьких місцях, при наявності перешкод, біля мостів, на поворотах) нагромадження кристалічного льоду у вигляді окремих крижин, то живий переріз річки захаращується, утворюючи льодові греблі — затори. Вони підвищують рівень води вище за течією і знижують — нижче місця його утворення. Затори викликають затоплення значних територій.

12. 4 Внутрішньоводний (донний) лід

Встановлено, що перед початком осіннього льодоходу на багатьох річках утворюються на дні скупчення мас льоду, який має дірчасту або губчасту будову. Цей лід потім спливає на поверхню і замерзає в щільний кристалічний льодовий покрив. Виявлено, що донний лід утворюється в умовах швидкої течії річки (на порожистих ділянках) до встановлення суцільного льодового покриву на річці.

Перші спроби з'ясувати утворення внутрішньоводного льоду належать фізику Гей - Люссаку, який вважав, що лід утворюється від змерзання льодових кристалів з дном річки. Кристали утворюються на поверхні води і потім заносяться в глибину потоку за рахунок його циркуляції. Лід скупчується на дні доти, доки він не відірветься від дна (за рахунок сили піднімання).

Лохтін В. М. доповнив теорію утворення донного льоду, розроблену Гей - Люссаком. Він також вважав, що кристали льоду утворюються на поверхні води, а потім переносяться на дно. Лохтін ввів поняття «льодового наносу». За його думкою, кристали льоду є в усій товщині потоку, а ті кристали, які зачепились за дно, потім стають ядрами кристалізації, сприяючи наростанню губчастого донного льоду. Льодовий нанос, за Лохтіним, утворюється в умовах переохолодження усієї маси водного потоку.

В. Я. Альтберг вважав, що для утворення льодових кристалів необхідні:

1) наявність відносно нерухомого шару води, що має місце біля дна;

2) переохолодження води.

Останнє, за Альтбергом відбувається за рахунок турбулентного перемішування потоку і переохолодження тим більше, чим більша швидкість течії. Ось чому на порожистих ділянках річки лід утворюється інтенсивніше. Наявність біля дна нерухомого шару води веде до утворення льоду тим інтенсивніше, чим більша швидкість течії, тому що в такому разі забезпечуються кращі умови переохолодження води.

Отже, В. М. Лохтін і В. Я. Альтберг вважали, що для утворення донного льоду необхідне переохолодження води в річці за рахунок турбулентного перемішування. Однак, за Лохтіним, турбулентне перемішування є причиною перенесення льодових кристалів від поверхні до дна, а за Альтбергом, ці кристали утворюються на дні, в нерухомому шарі води, а перемішування води лише створює умови переохолодження.

Ці теорії не остаточні, хоча і найповніше пояснюють утворення донного льоду. Внутрішньоводний лід негативно впливає на гідротехнічні споруди, закупорюючи водозабірні споруди, решітки турбін, зменшує напір на силових установках, завдає великих матеріальних збитків. Тому створення науково обґрунтованої теорії утворення внутрішньоводного льоду має велике наукове та практичне значення.

Таким чином, льодовий режим, який складається з трьох фаз, дозволяє в повній мірі визначити гідрографічну характеристику річкової мережі в зимку.