Затор льда

Затор льда — это скопление льдин в русле реки во время ледохода, вызывающее стеснение водного сечения и связанный с этим подъём уровня воды. Заторы возникают преимущественно весной при вскрытии рек и являются одним из наиболее опасных гидрологических явлений, способных приводить к катастрофическим наводнениям.

Классификация и механизм образования

Заторы льда классифицируются по месту образования, структуре и динамике развития.

По месту образования

Русловые заторы. Формируются непосредственно в русле реки, чаще всего на участках сужения, крутых поворотах, в местах резкого изменения уклона дна, а также у препятствий (мостов, опор линий электропередачи, гидротехнических сооружений).
Устьевые заторы. Возникают в устьях рек, впадающих в более крупные водотоки или водоёмы. Основная причина — подпор воды со стороны приёмного водоёма, который замедляет или останавливает движение льда.
Заклиненные заторы. Образуются при остановке переднего фронта ледохода, когда крупные льдины (торосы) застревают на мелководье или у препятствия, а затем на них нагромождаются последующие массы льда.

По структуре

Монолитные заторы. Представляют собой плотное, спрессованное скопление льда, часто сцементированное шугой и внутриводным льдом. Такие заторы наиболее устойчивы и трудно поддаются разрушению.
Рыхлые заторы. Состоят из отдельных, слабо связанных между собой льдин. Они менее устойчивы, но могут быстро расти в размерах.

Механизм образования

Процесс заторообразования включает несколько стадий:

Начало ледохода. Вскрытие реки начинается с подвижек льда, затем — снос льда с вышележащих участков.
Задержка льда. На участках с замедленным течением (плесы, расширения русла) или у препятствий происходит остановка фронта ледохода. Крупные льдины начинают нагромождаться друг на друга.
Формирование затора. Образуется «ледяная пробка», которая перекрывает русло. С каждым часом масса льда увеличивается, давление нарастает. Уровень воды выше затора начинает быстро подниматься.
Разрушение затора. Происходит либо естественным путём (под давлением воды, при повышении температуры, при разрушении льда течением), либо в результате искусственных мероприятий (взрывные работы, ледокольные работы, распиловка льда).

Факторы, способствующие образованию заторов

Возникновение заторов льда зависит от комплекса природных и антропогенных факторов:

Гидрометеорологические условия. Резкое потепление, обильные осадки, высокая водность реки весной. Чем дружнее весна, тем выше вероятность заторов.
Морфология русла. Извилистость, сужения, перекаты, острова, наличие мостов и других гидротехнических сооружений. Особенно опасны участки, где русло резко сужается или меняет направление.
Толщина и прочность льда. Чем толще и прочнее лёд, тем сложнее его разрушить, и тем выше вероятность образования устойчивого затора.
Наличие шуги и внутриводного льда. Эти массы льда, находящиеся в толще воды, способствуют быстрому сцеплению льдин и образованию плотных, монолитных заторов.
Антропогенный фактор. Строительство мостов, дамб, плотин, изменение русла реки (дноуглубление, спрямление) может как способствовать, так и препятствовать заторообразованию. Например, мостовые опоры часто становятся «якорями» для заторов.

Опасность и последствия

Заторы льда представляют серьёзную угрозу для населения, инфраструктуры и окружающей среды.

Наводнения. Резкий подъём уровня воды выше затора (иногда на 5–10 метров и более) приводит к затоплению прибрежных территорий, населённых пунктов, сельскохозяйственных угодий, промышленных объектов. Вода может затапливать дома, дороги, линии электропередачи, объекты водоснабжения и канализации.
Разрушение сооружений. Давление льда и воды способно разрушать мосты, дамбы, берегоукрепительные сооружения, опоры линий электропередачи, здания, расположенные вблизи русла.
Гидродинамические аварии. При прорыве затора образуется мощная волна, которая может нанести значительный ущерб ниже по течению. Вода, смешанная со льдом, обладает огромной разрушительной силой.
Экологические последствия. Затопление территорий приводит к загрязнению воды, разрушению почвенного покрова, гибели растений и животных. В зоне затопления могут оказаться склады с удобрениями, ядохимикатами, нефтепродуктами.
Экономический ущерб. Ущерб от наводнений, вызванных заторами, включает затраты на эвакуацию, временное размещение пострадавших, восстановление инфраструктуры, выплаты компенсаций, потери в сельском хозяйстве.

Меры борьбы и предотвращения

Борьба с заторами льда ведётся по нескольким направлениям:

Прогнозирование. Гидрометеорологические службы (например, Росгидромет) ведут наблюдения за состоянием льда, уровнем воды, температурой воздуха. На основе данных моделирования составляются прогнозы сроков вскрытия рек и вероятности образования заторов.
Профилактические мероприятия. Включают:
Регулирование стока (сброс воды из водохранилищ до начала ледохода для создания более благоприятных условий).
Укрепление берегов, строительство берегозащитных сооружений.
Расчистка русел, удаление наносов и препятствий.
Установка ледорезов и ледозащитных сооружений.
Активные методы борьбы. Применяются, когда затор уже образовался или его образование неизбежно:
Взрывные работы. Наиболее распространённый метод. Взрывчатку закладывают в лёд или под лёд в районе затора. Взрыв разрушает ледяную пробку, и вода сбрасывается.
Ледокольные работы. Использование ледоколов для разрушения льда на реках, где это возможно (в основном на крупных судоходных реках).
Распиловка льда. Производится на участках, где затор ожидается, но ещё не образовался. Распиленный лёд легче разрушается течением.
Зачернение льда. Посыпка льда угольной пылью, золой или песком для ускорения его таяния под воздействием солнечного излучения.
Авиационная разведка. Использование вертолётов и самолётов для мониторинга ледовой обстановки и координации работ.

Примеры крупных заторов в России

Россия, обладающая одной из самых протяжённых речных сетей в мире, регулярно сталкивается с проблемой заторов. Наиболее крупные и опасные заторы фиксируются на реках Сибири и Дальнего Востока.

Река Лена. Ежегодно весной на Лене образуются мощные заторы, особенно в районе города Ленск и в устье. В 2001 году затор на Лене привёл к катастрофическому наводнению в Ленске, в результате которого были затоплены тысячи домов, погибли люди. Ущерб составил миллиарды рублей.
Река Северная Двина. Заторы на Северной Двине — частое явление, особенно в районе Архангельска. В 2013 году затор привёл к подтоплению нескольких районов города.
Река Обь. Заторы на Оби случаются в её верхнем и среднем течении, в том числе вблизи городов Барнаул, Новосибирск, Колпашево.
Река Амур. Заторы на Амуре и его притоках (Зея, Бурея) также нередки, особенно в годы с поздним вскрытием.

Интересные факты

Самый крупный затор льда в истории наблюдений в России был зафиксирован на реке Лене в 2001 году. Его длина достигала нескольких десятков километров, а высота подъёма воды — более 20 метров.
В некоторых регионах (например, в Якутии) для борьбы с заторами используются специальные ледокольные суда, которые могут работать на мелководье.
Заторы льда могут образовываться не только на реках, но и на крупных озёрах, например, на Ладожском и Онежском, а также в устьях рек, впадающих в моря.

Источники

Государственный доклад «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2022 году».
Методические рекомендации по прогнозированию заторов льда и оценке риска наводнений (Росгидромет).
Научные статьи по гидрологии и ледоведению (например, работы А.Н. Чижова, В.М. Котлякова).
Данные МЧС России о чрезвычайных ситуациях, связанных с заторами льда.
Материалы региональных гидрометеорологических центров (Якутского, Архангельского, Новосибирского).

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →