Основы гидрофизики. Беховых Л.А - 119 стр.

UptoLike

119
В водоемах и особенно на реках установление ледостава
часто начинается с заберегов (замерзания сала в прибрежной
зоне). По мере остывания воды водоемов и водотоков забереги
растут в направлении их открытой части и в итоге смыкаются.
Если же при заберегах наступит безветренная погода, то
образование ледяной корки ускорится за счет смерзания в от-
крытой части водоема плавающего сала. После образования
корки льда толщиной около 0,01 м дальнейшее нарастание льда
снизу обусловливается теплоотдачей на границе лед
воздух,
наличием снега на льду и физическими свойствами воды и льда.
Ледяной покров на водоемах и водотоках может образо-
ваться также при замерзании шуги. Внутриводный лед
это
кристаллы льда, образовавшиеся во всей толще переохлажден-
ной воды, а донный
скопление (примерзание) внутриводного
льда на дне и на находящихся в воде предметах.
Длительность процесса замерзания водоемов и водотоков
или продолжительность формирования ледяного покрова опре-
деляется соотношением между теплоотдачей с водной поверх-
ности и интенсивностью турбулентного перемешивания водных
масс. Характеристикой этого соотношения является параметр
Р
z
количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации пере-
охлажденной воды объемом
36
101 м
× на глубине z. При z0
(для поверхностного слоя воды) данная характеристика опреде-
ляется по формуле:
,mQР
Тпz
λ=
где Q
п
− теплоотдача с водной поверхности;
T
λ − коэффициент турбулентной теплопроводности;
m эмпирический параметр, характеризующий отношение
температуры переохлажденной воды к теплоте, выде-
ляющейся при ее кристаллизации.
При малых значениях коэффициента
,
T
λ
т.е. при относи-
тельно слабом турбулентном перемешивании воды (
T
λ
< 1), ос-
новное количество теплоты при ее кристаллизации выделяется в
поверхностном слое. Это условие отвечает спокойному и бы-
строму замерзанию водоемов, происходящему путем образова-
ния на поверхности воды ледяной корки. При больших значе-
ниях коэффициента турбулентной теплопроводности (
T
λ
> 1),
    В водоемах и особенно на реках установление ледостава
часто начинается с заберегов (замерзания сала в прибрежной
зоне). По мере остывания воды водоемов и водотоков забереги
растут в направлении их открытой части и в итоге смыкаются.
    Если же при заберегах наступит безветренная погода, то
образование ледяной корки ускорится за счет смерзания в от-
крытой части водоема плавающего сала. После образования
корки льда толщиной около 0,01 м дальнейшее нарастание льда
снизу обусловливается теплоотдачей на границе лед − воздух,
наличием снега на льду и физическими свойствами воды и льда.
    Ледяной покров на водоемах и водотоках может образо-
ваться также при замерзании шуги. Внутриводный лед − это
кристаллы льда, образовавшиеся во всей толще переохлажден-
ной воды, а донный − скопление (примерзание) внутриводного
льда на дне и на находящихся в воде предметах.
    Длительность процесса замерзания водоемов и водотоков
или продолжительность формирования ледяного покрова опре-
деляется соотношением между теплоотдачей с водной поверх-
ности и интенсивностью турбулентного перемешивания водных
масс. Характеристикой этого соотношения является параметр Рz
− количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации пере-
охлажденной воды объемом 1 × 10 −6 м 3 на глубине z. При z →0
(для поверхностного слоя воды) данная характеристика опреде-
ляется по формуле:
                         Рz = Qп λТ m ,
где Qп − теплоотдача с водной поверхности;
    λT − коэффициент турбулентной теплопроводности;
    m − эмпирический параметр, характеризующий отношение
          температуры переохлажденной воды к теплоте, выде-
          ляющейся при ее кристаллизации.
    При малых значениях коэффициента λT , т.е. при относи-
тельно слабом турбулентном перемешивании воды ( λT < 1), ос-
новное количество теплоты при ее кристаллизации выделяется в
поверхностном слое. Это условие отвечает спокойному и бы-
строму замерзанию водоемов, происходящему путем образова-
ния на поверхности воды ледяной корки. При больших значе-
ниях коэффициента турбулентной теплопроводности ( λT > 1),

                            119