Geléia de gelo

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Visão geral

Eagle, Alasca, inundado por água da enchente e blocos de gelo após uma geléia de gelo se formou a jusante no rio Yukon.

Um bloqueio de gelo em um rio é geralmente chamado de geléia de gelo, mas às vezes uma barragem de gelo. Uma geléia de gelo é uma obstrução em um rio formado por blocos de gelo. Definido pela Associação Internacional de Pesquisa Hidráulica (IAHR) Grupo de trabalho sobre hidráulicos do gelo rio Um congestionamento de gelo é um "acúmulo estacionário de gelo ou frazil fragmentado que restringe o fluxo" em um rio ou riacho. O congestionamento pode efetivamente criar uma barragem com um acúmulo de gelo âncora no fundo do rio. Nos rios, a obstrução pode ser uma mudança de largura, estrutura, dobra ou diminuição do gradiente.

As inundações de geléia de gelo são menos previsíveis e potencialmente mais destrutivas que as inundações de águas abertas e podem produzir inundações muito mais profundas e mais rápidas. As inundações de geléia de gelo também podem ocorrer durante o clima de congelamento e podem deixar para trás grandes pedaços de gelo, mas são muito mais localizados do que as inundações de águas abertas. Os congestionamentos de gelo também danificam uma economia, causando instalações industriais do lado do rio, como as estações de geração hidrelétricas e interferirem no transporte de navios. Os Estados Unidos têm média de 125 milhões de dólares em perdas para congestionamentos por ano.

Mecanismos

Bolas de gelo/bolos que sobraram em uma margem do rio após uma geléia de gelo

Os congestionamentos de gelo nos rios geralmente ocorrem na primavera quando o gelo do rio começa a terminar, mas também pode ocorrer no início do inverno durante o congelamento. O processo de interrupção é descrito em três fases: pré-quebra, separação e unidade final. A pré-quebra geralmente começa com o aumento do fluxo do rio da primavera, o nível da água e as temperaturas que fraturam o gelo do rio e separando-o da costa. Alterações na altura do rio dos lançamentos de barragens também podem afetar o pré-quebra. Durante o rompimento, o gelo em áreas de corredeiras é transportado a jusante como um bolo de gelo e pode atolá-lo em seções ainda congeladas de gelo em água calma ou contra estruturas no rio, como a ponte de lua de mel, destruída em 1938 por uma geléia de gelo . Jams menores podem desalojar, fluir a jusante e formar uma geléia maior. Durante a viagem final, um grande congestionamento desalojará e derrubará os restos, limpando o rio do gelo em questão de horas. Os congestionamentos de gelo geralmente ocorrem na primavera, mas podem acontecer quando o inverno se passa quando a parte a jusante fica congelada primeiro. Os congeladores podem ser maiores porque o gelo é mais forte e as temperaturas continuam esfriando, diferentemente de um rompimento de primavera quando o ambiente está aquecendo, mas é menos provável que libere repentinamente a água.

Três tipos de engarrafamentos naturais podem ocorrer:

a surface jam, a single layer of ice in a floe on calm water;a narrow-channel or wide-channel jam; anda hanging jam, the accumulation of river ice at slow current areas which only occur during freeze-up.

Os congestionamentos de gelo também ocorrem em curvas acentuadas no rio, em objetos construídos em seres humanos, como cais de ponte e confluências.

Ocorrências e consequências

Crianças de pé em geléia de gelo no rio Maumee, Toledo, Ohio

No hemisfério norte, os rios que fluem do norte tendem a ter mais engarrafamentos, porque o superior atinge mais o sul e o gelo é transportado a jusante para a parte norte ainda congelada. Existem três riscos físicos de engarrafamentos de gelo. O bolo de gelo pode formar uma barragem que inunda as áreas a montante da geléia. Isso ocorreu durante a inundação do Red River de 2009 e as inundações de 2009 no Alasca. O segundo tipo de perigo ocorre quando o geléia de gelo se separa, e uma onda repentina de água quebra através de áreas de inundação a jus da geléia. Essa onda ocorreu no rio St. Lawrence em 1848. O terceiro risco é que o acúmulo de gelo e a unidade final podem danificar estruturas dentro ou perto do rio e barcos no rio.

Os congestionamentos podem vasculhar o leito do rio, causando danos ou benefícios aos habitats da vida selvagem e possivelmente danos às estruturas no rio.

Previsão e mitigação

Modelo de uma estrutura construída para reter o gelo do rio a montante de um local em Cazenovia Creek, que foi a causa de engarrafamentos durante os derretimentos do rio.

Os avisos precoces de um congestionamento de gelo incluem o uso de observadores treinados para monitorar as condições de quebra e os detectores de movimento de gelo.

A prevenção de engarrafamentos de gelo pode ser realizada por

weakening the ice before the break-up by cutting or drilling holes in the ice;weakening the ice by dusting it with a dark colored sand; orcontrolling the timing of the break-up using ice breakers, towboats, hovercraft, or amphibious excavators. However, the movement of migratory fish is known to be related to freeze-up and break-up, so affecting ice break-up may affect fish migration.

Onde as inundações ameaçam a habitação humana, o bloqueio pode ser limpo artificialmente. A explosão de gelo usando dinamite pode ser usada, exceto em áreas urbanas, bem como em outros meios mecânicos, como equipamentos de escavação ou medidas permanentes, como estruturas de controle de gelo e controle de inundações. Ocasionalmente, as aeronaves militares foram usadas para bombardear congestionamentos com sucesso limitado como parte de um esforço para limpá -los.

Veja também

Drift iceFast iceIce shoveJamming (physics)Pressure ridge (ice)