Условие формирования ледового покрова реки Енисей
С наступлением периода положительных температур начинается таяние льда и поступление воды в реки за счет поверхностного стока. Вследствие таяния снега появляется вода поверх льда сначала у берегов, затем снег на всем ледяном покрове пропитывается постепенно скапливающейся водой. Таяние льда наиболее интенсивно происходит вдоль берегов как за счет поступления талых вод с бассейна, так и в результате того, что почва нагревается быстрее. Вследствие подъема уровня воды лед несколько вспучивается. Вдоль берегов образуется понижение, по которому течет вода и размывает ледяной покров. Образующиеся при этом полосы воды, свободные ото льда, называются закраинами.
При дальнейшем подъеме уровня основной ледяной покров отрывается от берегового льда. Ледяной покров лежит на воде и не скреплен с берегами. Береговой лед остается под водой. Закраины расширяются и углубляются. Вода на ледяном покрове остается отдельными пятнами, в местах расположения которых через некоторое время обычно появляются промоины. Процесс разрушения ледяного покрова завершается быстрее на перекатах, где лед тоньше, чем на плёсах. Разрушение ледяного покрова на перекатах создает условия для перемещения ледяных полей с плёсов вниз по течению. Возникают так называемые подвижки льда.
Иногда на реке наблюдается несколько подвижек. Дальнейшее увеличение расхода воды и одновременное уменьшение прочности ледяного покрова под влиянием воздействия солнечных лучей, теплого воздуха и дождей приводят к тому, что ледяной покров разрушается и льдины под влиянием течения приходят в движение. Начинается весенний ледоход. Хотя лед в период весеннего ледохода и обладает меньшей прочностью, чем в период осеннего ледохода, но так как в движение приходят большие его массы и при больших скоростях течения, воздействие весеннего ледохода на русло реки и имеющиеся сооружения оказывается в ряде случаев более значительным, чем в период осеннего ледохода. На многих реках весенний ледоход сопровождается образованием заторов.
Затор(Льда) - нагромождение льдин в русле реки, вызывающее стеснение живого сечения и подъем уровня воды. Образуется преимущественно во время весеннего ледохода, осенние и зимние заторы наблюдаются редко.
.2 Характер и направленность вскрытия реки
Процесс вскрытия рек рассматриваемой территории в основном происходит в результате теплового и механического факторов, причем второй является следствием первого. Вскрытие рек представляет собой один из сложнейших физических процессов. Обычно вскрытию предшествует подготовительный период, длительность которого исчисляется промежутком времени от даты перехода температуры воздуха через 0С к устойчивым положительным температурам до начала вскрытия реки, которое обычно наиболее четко проявляется в активной своей фазе - начале весеннего ледохода. Для верхнего течения реки Енисей, где в процессе вскрытия где основную роль играет тепловой фактор, приводимые данные о продолжительности подготовительного периода соответствуют физическим закономерностям данного процесса. Что касается нижнего течения Енисея, то бросается в глаза несоответствие между продолжительностью подготовительного периода и сроком наступления самого явления. Подготовительный период для этой части Енисея кажется неправдоподобно коротким. Объяснение этого явления заключается в том, что в процессе вскрытия реки решающую роль здесь играет уже не тепловой, а механический фактор. При этом нужно учитывать одно обстоятельство, что на участок нижнего течения Енисея приходят воды, которые уже успели нагреться до 4 - 5С в южных широтах; они способствуют таянию льда и ослаблению прочности ледяного покрова, что несколько помогает процессу вскрытия реки под воздействием механического фактора. Существенное значение при вскрытии Енисея в нижнем течении имеют заторы льда, являющиеся результатом сложного взаимодействия силы потока и сопротивления льда.
Одним из первых признаков приближающегося вскрытия рек является появление на льду талой воды (вода на льду), которая образуется вскоре после перехода температуры воздуха через 0С к устойчивым положительным ее значениям. В начале таяния снега вода просачивается через оставшийся его слой, частично пропитывает его, достигает поверхности льда и начинает постепенно разрушать его. Талые воды, количество которых увеличивается, заполняют углубления на льду и далее стекают по уклону в виде потоков, все более усиливающихся от поступления новых масс воды (вода поверх льда). Текущая по льду вода производит разрушительную работу. Часть ее проникает под лед, часть продолжает скатываться по желобу, образовавшемуся в результате прогиба и оседания льда, а часть течет вдоль берегов, образуя промоины и закраины. Постепенно увеличиваясь в размерах, промоины, соединяясь с закраинами, образуют разводья - участки, свободные от льда. Разводья возникают также и в результате подвижек льда в моменты, предшествующие вскрытию рек.
Вода, проникая под ледяной покров, повышает уровень в реке, от этого лед вспучивается, приподнимается, разрушается. Процесс разрушения льда наиболее интенсивно протекает на перекатах и быстротоках благодаря более значительным здесь скоростям течения воды и заметному к этому времени повышению уровня воды. Все это в конце концов приводит к тому, что масса льда отрывается от берегов и всплывает (лед подняло). Далее процесс разрушения принимает более активный характер: ледяные поля смещаются, разламываются, большие льдины в свою очередь дробятся на мелкие.
Наиболее характерным признаком близкого вскрытия реки является подвижка льда. Подвижка льда, как правило, происходит при уже начавшемся подъеме воды в реках. Высота этого подъема может быть различной, что зависит от целого ряда причин - интенсивности таяния снега и льда, количества талых вод, поступивших в русло реки, и т.д. Подвижка льда, наблюдающаяся задолго до вскрытия реки и наступления ледохода, - редкое явление. Оно отмечается в период ранней временной оттепели, сменившейся резко выраженной волной похолодания.
После нескольких подвижек лед уже утрачивает свою прочность. Когда же водность потока увеличивается настолько, что лед может транспортироваться по руслу, происходит вскрытие и начинается весенний ледоход.