18-05-2023
Донный лёд — скопление масс льда рыхлого губчатого строения на дне естественных водотоков, обычно перед началом ледохода.
Накопление данных наблюдений позволило установить, что:
Гипотеза Гей-Люссака. Одна из первых попыток теоретического объяснения причин образования донного льда принадлежит физику Гей-Люссаку. Он считал, что лёд на дне образуется от смерзания между собой и со дном реки ледяных кристалликов, образовавшихся на поверхности воды и унесённых в глубь потока поперечным течением (вертикальными составляющими скоростей). Постепенное намерзание ледяных кристаллов приводит к образованию масс губчатого льда, который затем всплывает на поверхность, когда его подъёмная сила оказывается больше, чем существующая сила сцепления. Гипотезу Гей-Люссака более детально разработал и углубил на основании своих опытов, проведённых на р. Неве и в полевой лаборатории, В.М. Лохтин. Считая, что ледяные кристаллы могут образовываться лишь на поверхности воды и затем вследствие перемешивания всей массы потока распространяются по всему сечению, Лохтин ввел понятие ледяного наноса. Ледяной нанос, по Лохтину, имеется во всех точках живого сечения реки, но лишь те кристаллы, которые зацепились за выступ дна, являются центрами дальнейшей кристаллизации. Вокруг этих центров происходит дальнейшее нарастание губчатого донного льда. И по гипотезе Гей-Люссака, и по гипотезе Лохтина образование ледяных наносов происходит лишь в условиях переохлаждения всей массы потока.
Вследствие всплывания донного льда образующиеся массы внутриводного льда могут оказывать существенное влияние на работу гидротехнических сооружений, вызывая закупорку водозаборных сооружений, уменьшение напора силовых установок, закупорку льдом решеток турбин и пр.
Чеботарев А.И. Гидрология суши и расчеты речного стока. Гидрометеоиздат, Л., 1953
Донный лёд.