Пресноводный лед и закономерности нарастания его толщины

Пресноводный лед и закономерности нарастания его толщины

Пресноводный лед представляет собой кристаллическое тело с плотностью rл = 916 – 918 кг/м3. Удельная теплота плавления льда rл = 335 Дж/г. Коэффициенты теплопроводимости kл = 2,26 Вт/(м×К). Предел прочности льда на сжатие при температуре 10-15°С составляет 300-400 Н/см2. Это только мало меньше предела прочности на сжатие поперек волокон сосны и ели.

Толщина ледяного покрова Пресноводный лед и закономерности нарастания его толщины в реках и водоемах регулируется соотношением меж количеством тепла, поступающим ко льду от дна либо глубинных слоев воды, и количеством тепла, уходящим через лед и снег в атмосферу. Разглядим эти процессы подробнее.

Рис. 37. Схема зимнего термообмена в реках
Пусть (рис. 37) обозначает плотность потока тепла, проходящего через воду от дна Пресноводный лед и закономерности нарастания его толщины к нижней поверхности ледяного покрова, и – плотность потока тепла через лед и снег. Если , разность этих величин будет идти на таяние льда, а если – на ледообразование.

Таким макаром, для малого промежутка времени dt имеем

, (64)

где: hл – толщина льда (другие обозначения были указаны).

Считая рассредотачивание температуры поперек ледяного покрова линейным и Пресноводный лед и закономерности нарастания его толщины помня, что температура нижней поверхности льда равна 0°С, градиент температуры во льду найдем, разделив температуру верхней поверхности льда на толщину льда. Если снега на льду нет, то по закону Фурье получим

, (65)

где: qвозд – температура воздуха.

В качестве грубого, но фактически применимого допущения принимают, что формула (65) применима и при Пресноводный лед и закономерности нарастания его толщины наличии снегового покрова, если коэффициент kл поменять в ней неким приведенным коэффициентом теплопроводимости . Сделав такую подстановку в формуле (65) и перенеся приобретенное выражение в уравнение (64), получим

. (66)

Более обычной закон нарастания толщины льда реализуется в глубоководных водоемах, где турбулентность зимой затухает и потому плотностью потока тепла можно пренебречь. Положив в уравнение (66) и разделив обе его Пресноводный лед и закономерности нарастания его толщины части на будем иметь

. (67)

Обозначив и разделив переменные, перепишем (67) в виде

. (68)

Интегрируя это уравнение от момента времени , отвечающего началу ледообразования, до некого текущего t и приняв во внимание, что , получим

, (69)

либо совсем

. (70)

Пропорциональность толщины льда корню квадратному из интеграла температур воздуха отлично подтверждается натурными наблюдениями не только лишь в озерах и водохранилищах Пресноводный лед и закономерности нарастания его толщины, да и в реках. В практических расчетах интеграл температур подменяют алгебраической суммой среднесуточных температур. В качестве примера расчетных выражений приведем ординарную формулу Ф.И. Быдина

, (71)

где: n – число дней от начала ледообразования.

Коэффициент a' на основании натурных наблюдений берется равным при отсутствии снегового покрова 0,037 м/град1/2 и при наличии снегового покрова Пресноводный лед и закономерности нарастания его толщины 0,02 м/град1/2.

Раздельный учет теплопроводимости льда и снега приводит к уравнению

, (72)

где: hc и kc – соответственно толщина снега и коэффициент его теплопроводимости.

Использование этой формулой затруднено недочетом данных: о толщине и плотности снега (последняя оказывает влияние на величину коэффициента kc).

Насыщенное турбулентное смешивание воды в реках и его слабость Пресноводный лед и закономерности нарастания его толщины либо отсутствие в озерах и водохранилищах приводят к тому, что в течение зимы к нижней поверхности льда в реках подводится больше тепла, чем в озерах и водохранилищах. Вследствие этого толщина льда в реках меньше, чем в озерах и водохранилищах. К концу зимы в реках ETC толщина льда составляет Пресноводный лед и закономерности нарастания его толщины обычно 0,3-0,4 м, а в озерах и водохранилищах около 0,5 м. В критериях грозного климата Сибири толщина льда в реках может достигать 1,0-1,5 м, а малые реки могут вымерзать до дна.


VI. ДВИЖЕНИЕ НАНОСОВ


press-obzor-rinka-nedvizhimosti-s-18-maya-po-24-maya-2011-goda.html
press-releaseru-09072012-npf-vtb-pensionnij-fond-o-dostojnoj-pensii-severyanam.html
press-reliz-1-oktyabrya-2012.html