Способы измерения толщины льда

Как определить толщину льда разными способами

Толщина льда на водоемах – серьезнейший фактор выживания и пешеходов, и водителей. Предлагаем несколько советов, как определить толщину льда и избежать трагедии.

С наступлением зимы российские реки, пруды и озера покрываются ледовой коркой. Замерзает также ряд морских участков, не считая побережья Северного ледовитого океана. Однако постепенно теплеющий климат делает переправу даже зимой в очень многих местах откровенно опасной для жизни.

При этом прочный ледяной покров образуется при температуре от 10 градусов мороза и ниже. Причем, этот температурный показатель должен удерживаться не менее десяти дней.

Чаще всего в группу риска, кто рискует провалиться под ледяную корку, входят дети, рыбаки и жители населенных пунктов, использующих ледяную поверхность в качестве переправы – пешей и с использованием технических средств.

Если Вы – рыбак, то Вам намного проще произвести замер. Ведь, помимо рыболовных снастей, мясных консервов для перекуса на рыбалке, а также портативной газовой горелки и зимней палатки для разогрева консервированного супа или готового второго блюда у Вас всегда с собой будет ледобур. С ним на конкретно взятом участке измерение будет с точностью до сантиметра.

И, тем не менее, существуют ориентиры, дающие основания предполагать надежность или, наоборот, — опасность толщины льда. Однако – это лишь ориентиры! Они не могут служить точным свидетельством! И, вот, почему.

Как определить толщину льда по внешним признакам

Перед тем, как начать прикидывать примерную толщину льда, прежде всего, проанализируйте погоду, стоявшую в последние дни. Соотнесите эти показания также с датой. Ясно, что на этапе начала ледостава, а также в оттепель и ранней весной структура ледяной корки будет ненадежной.

Ледяной покров голубого оттенка – прочный. Белый имеет прочность вдвое меньше. Серый и желтоватый оттенок, пористая структура говорят о том, что обрушение происходит внезапно – даже без предварительного треска.

Затем внимательно осмотрите водоем, стоя на берегу. Для прочного и толстого покрова характерна гладкость и однородность. Сугробы и обломки – серьезный повод усомниться в качестве ледового покрова.

На качество льда влияют скорость течения воды и ветра. Чем они сильнее, тем хуже и неравномернее застывает вода. Кроме того, скорость кристаллизации намного выше – у пресной воды, чем у соленой морской. Быстрее жесткой воды затвердевает мягкая.

Если в месте предполагаемой рыбалки или перехода водоема имеются свежие нахоженные тропы, значит, теоретически, риски – меньше. Тем не менее, спускаясь к воде, присмотритесь: наличие снежных сугробов в прибрежной зоне может говорить о нестабильности ледовой корки – она прочнее на открытых пространствах.

Как измерить толщину льда и как по нему правильно ходить?

Структура ледяного покрова – двухслойная. Верхний, чаще всего, — мутный. Нижний – прозрачный. По нему и ориентируются.

Для проведения замера сначала расчистите снег до ледяной тверди.

Затем возьмите ледобур и высверлите им лунку. Далее линейкой или рулеткой (в крайнем случае – палкой (обычной или лыжной) либо лыжей) проведите замер. Причем, в приоритете – рулетка. Она – компактная в переноске и на конце имеет загнутую часть, которой легко опереться в подводную кромку ледяной корки. Кроме того, прикинуть плотность можно и по ледяной крошке, оставшейся в шнеке ледобура.

Для более четкого понимания общей картины рекомендуется сделать несколько лунок.

Помните, что для одиночного пешехода плотность ледовой корки должна быть не ниже 7 см (в соленых водоемах – не менее 15 см), для подледной рыбалки – не менее 10 см. На устройство пешей переправы потребуется уже от 15 см, для организации катка и движения снегохода – от 12 см, для массового перемещения людей – от 25 см. Легковушку выдержит пласт в 20-30 см, джип или пикап – 30-38 см, грузовик – 55 см, фуру – 1 метр.

Не следует забывать также, что, чем выше вес, тем дальше следует находиться от обломанных и размытых краев и, в особенности, — от образовавшейся полыньи.

Даже при полной уверенности в безопасности передвижение группой следует производить на расстоянии 5 метров друг от друга. И, так сказать, — не в ногу, как в армии! Избегайте мест впадения стоков, кустов, камыша и, как уже сказано выше, — сугробов.

Источник

Толщина льда: способ узнать, безопасно ли ходить по льду

Как измерить толщину льда

Зима. Мороз и снежная, белая красота вокруг. Это время года нравится многим, и даже тем, кто не переносит холода. Но монументальность белого холодного природного замка обманчива. Множество опасностей таит в себе ледяное царство. Одними из самых опасных в повседневной жизни являются замерзшие водоемы, реки, пруды, болота, а в некоторых особо холодных частях — моря и часть океанов.

Ходить по неокрепшему льду — СМЕРТЕЛЬНО опасное занятие! А ездить по нему на снегоходах, машинах и другом транспорте и подавно опасно!

Сколько историй мы слышим в начале зимы или с приходом весны про провалившихся под лед рыбаков! Сколько детей и взрослых по незнанию попадают в полыньи или проваливаются под тонкий лед! Увы, не всегда людям удается выйти победителями в этой борьбе за жизнь…

Поэтому отнеситесь крайне серьезно к безопасности на льду. Соблюдайте правила безопасного поведения на льду, которых рекомендует придерживаться МЧС России (подробнее здесь) и помните о самых главных из них:

1. На тонкий, неокрепший лед выходить ЗАПРЕЩЕНО !

Выходить на лед можно только тогда, когда его толщина достигает не менее 10 сантиметров в пресной воде и 15 сантиметров в соленой;

2. Прочность льда можно определить визуально: лед голубого цвета — прочный, а прочность льда белого цвета в 2 раза меньше. Лед, имеющий оттенки серого, матово-белого или желтого цвета, является наиболее ненадежным. Такой лед обрушивается без предупреждающего потрескивания;

3. Ни в коем случае нельзя выходить на лед в темное время суток и при плохой видимости (туман, снегопад, дождь);

4. При переходе через реку пользуйтесь ледовыми переправами;

5. Нельзя проверять прочность льда ударом ноги;

6. При вынужденном переходе водоема безопаснее всего придерживаться проторенных троп или идти по уже проложенной лыжне. Но если их нет, надо перед тем, как спуститься на лед, очень внимательно осмотреться и наметить предстоящий маршрут.

Это далеко не исчерпывающий список жизненно важных правил. Например, родителям стоит помнить, что детей отпускать на лед одних (даже в сильный мороз) без присмотра НЕЛЬЗЯ ! Помните, что на водоемах могут быть полыньи, которые не всегда можно увидеть заранее…

Но сегодня мы бы хотели акцентировать внимание на таком важном аспекте, как выход на лед.

Когда безопасно выходить на скованную морозом воду?

фото: unsplash.com / Jenny Salita

Безопасным считается лед толщиной минимум в 7 см. При этом крепким считается лед прозрачный. Рыхлый лед и молочного цвета — опасен. Таким образом, двигаясь по льду (пешком, на лыжах, по ледовым переправам на транспорте), следите за цветом льда: чем он темнее, тем он будет тоньше.

Но что делать, если переправ поблизости нет, а выйти на лед водоема необходимо? Есть один способ, которым пользуются некоторые егеря, профессиональные охотники, геологи, разумеется, рыбаки и другие люди, по долгу службы или из-за необходимости часто выходящие на лед.

Этот способ может показаться достаточно затратным по времени и чрезмерно дотошным, но нет излишней осторожности, когда речь в итоге идет о здоровье, и тем более жизни человека!

Итак, вот как можно определить, достаточно ли толстый лед у вас под ногами и может ли он выдержать ваш вес. Для этого следуйте приведенной ниже инструкции:

И да, вам придется с собой взять ручную/беспроводную электродрель или долото/стамеску с молоточком и рулетку в поход. Дополнительная ноша, но что поделать!

Обращаем ваше внимание на то, что, по советам МЧС, безопасная толщина льда, которая способна выдержать одного человека, должна составлять минимум 7 сантиметров.

Для лыжников* эта толщина может быть немного меньше, но лучше перестраховаться и отталкиваться от тех же 7 сантиметров для пеших путников.

* Спасатели советуют переходить замерзший водоем на лыжах; при этом крепления надо расстегнуть, а руки не просовывать в петли лыжных палок, чтобы в случае необходимости быстро скинуть с себя все снаряжение.

Но если через водоем вы переправляетесь в составе группы из нескольких человек и более, спасатели рекомендуют организовывать пешую переправу через водоем при ледяном покрове минимум в 15 см.

Помните, что визуальные приметы толщины льда лучше подтверждать практическим измерением его толщины!

фото: unsplash.com / Soheil Arbabi

На лед может влиять множество факторов. Тонкий лед чаще всего может встречаться в местах:

• открытых для ветра;
• с быстрым течением;
• с глубокими местами;
• где бьют подводные ключи;
• под мостами и надводными переправами;
• в узких протоках;
• водосбросов и предприятий и так далее.

Поэтому даже если вы будете осторожны, лед все равно может преподнести вам сюрпризы, очень неприятные сюрпризы! Так что будьте бдительны!

Источник

ИЗМЕРЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ЛЬДА

При определении толщины льда толщина снегового льда (отличается по структуре и цвету) не учитывается.

Для определения толщины льда пробиваются лунки диаметром от 6 до 10 см по обеим сторонам дороги на расстоянии 5 м от ее продольной оси в шахматном порядке через каждые 10–20 м по длине.

Толщина льда измеряется с помощью специальных ледомеров или щупа-ледомера. Самодельные ледомеры, способы измерения глубины льда

Лунки должны быть ограждены снеговым валиком высотой 0,2–0,3 м и шириной 0,5 м, а также закрыты щитами из досок. На прибрежном участке трассы лунки должны пробиваться через каждые 3–5 м. Это необходимо для своевременного обнаружения возможного «зависания» льда в местах съезда на лед при колебаниях уровня воды в реке или водоеме.

Если уровень воды в этих лунках составляет менее 0,9 толщины льда, то это свидетельствует о наличии «зависания» льда и возможности его обрушения.

В таких случаях лед обрушают искусственно, и на этих участках, в прибрежной части, устраивают специальные съезды с берега на прочный лед. Частота замеров толщины льда устанавливается местной гидрометеослужбой, но не менее 1 раза в пять дней, в оттепель – 2–3 раза в сутки.

Толщина льда, см, необходимая для пропуска грузов, т, определяется расчетом по формуле

H_тр = n· a

где n – коэффициент, учитывающий интенсивность движения (при интенсивности движения менее 500 машин в сутки n = 1);

a – коэффициент, зависящий от характера распределения нагрузки (для колесной нагрузки – 11; для гусеничной нагрузки – 9);

P – масса груза, т.

Требуемая толщина льда (в см) для пропуска нагрузок может быть определена по следующей формуле

hтр = 11 ∙ n_и ∙ √ P

где P — полная масса нагрузки, т;

n_и — коэффициент, учитывающий интенсивность движения:

При оттепелях не свыше 3 сут требуемая толщина льда увеличивается на 25%. Фактическая толщина льда определяется по формуле

Н = (h_пр + 0,5h_мут) k1 · k2,

где H– фактическая толщина льда, см;

h_пр – толщина прозрачного слоя льда, см;

h_мут) – толщина мутного слоя льда, см;

k1 – коэффициент, применяемый при кратковременных оттепелях (k1 = 0,5);

k2 – коэффициент, учитывающий структуру льда (при раковистой структуре k2 = 1).

Допустимая толщина льда для различных нагрузок приведена в таблице.

Источник

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ЛЬДА С ПОДВОДНОГО НОСИТЕЛЯ Российский патент 2014 года по МПК G01B17/02

Описание патента на изобретение RU2510608C1

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в навигационных приборах обнаружения льда и измерения его характеристик.

Как правило, такие приборы используются подводными носителями, для которых необходимо знание ледовой обстановки, в том числе дистанционная оценка толщины льда с высокой точностью при движении подо льдом на фиксированной глубине.

Известен акустико-гидростатический способ измерения толщины погруженной части льда, который содержит измерение высоты водяного столба, измеряемого датчиком забортного давления, и измерение расстояния до нижней поверхности льда, определяемое эхолотом. Толщина льда при этом есть разность измеренной высоты столба и оценки расстояния до поверхности (А.В.Богородский, Д.Б.Островский. Гидроакустические навигационные и поисково-обследовательские средства. СПб.: ЛЭТИ, 2009 г., с.123-170). Основным недостатком этого способа является недостаточная точность измерения, которая определяется точностью гидростатического измерителя, зависящей от знания атмосферного давления на момент измерения, и точностью измерения эхолотом, показания которого зависят от точности измерения скорости звука. Скорость звука может быть измерена на глубине движения, а по трассе распространения сигнала и особенно в районе, близком к кромке льда, измерить ее практически невозможно.

Для измерения толщины молодого морского льда значительный интерес представляют чисто акустические способы измерения.

Известен способ измерения толщины льда с использованием параметрического излучения. Нелинейное взаимодействие в воде сигналов двух частот приводит к возникновению разностной частоты, на которой и измеряется толщина льда. Характеристики направленности имеют практически такую же ширину, как и на исходных частотах накачки. Практическая реализация эхоледомера на параметрическом методе излучения столкнулась с рядом технических и технологических трудностей, присущих параметрическому методу, которые не позволили обеспечить требуемую точность измерения во всем диапазоне толщин льда.

В настоящее время для измерения толщины льда используются гидроакустические эхоледомеры (Ю.А.Корякин, С.А.Смирнов, Г.В.Яковлев. Корабельная гидроакустическая техника. СПб.: Наука, 2004 г., с.127-142). Гидроакустический эхоледомер свободен от недостатков акустогидростатического, так как его показания не зависят от абсолютного гидростатического давления. Гидроакустический эхоледомер состоит из высокочастотного канала, который содержит генератор, антенну, приемник и измеритель расстояния, низкочастотного канала, содержащего генератор, антенну, приемник и измеритель расстояния, индикатора и блока измерения толщины льда. Зондирующий импульс с высокочастотной несущей отражается от нижней поверхности льда, а сигнал низкочастотной несущей — от его верхней поверхности. Физической основой этого эффекта служит аномально большое затухание акустической энергии в кристаллической структуре молодого льда, обнаруженное во время изучения его акустических свойств. При очень низких частотах порядка 1 кГц затухание сигнала в толще льда небольшое, при частотах выше 100 кГц затухание настолько сильное, что эхосигнал формируется только самым нижним слоем льда (В.В.Богородский, Г.Е.Смирнов, С.А.Смирнов. Поглощение и рассеяние звуковых волн морским льдом. Труды ААНИИ. Л. 1975 г., с.128-134). При толщине льда меньше 0,5 м, что соответствует молодому льду, точность измерения толщины льда таким способом недостаточна для решения практических задач. Кроме того, этот способ требует участия оператора для ручной отработки результатов.

Задачей предлагаемого способа является повышение точности и обеспечение автоматического измерения толщины молодого льда.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении автоматического измерения толщины молодого льда с высокой точностью.

Способ, реализованный в гидроакустическом эхоледомере, по количеству общих признаков является наиболее близким аналогом предлагаемого способа.

Для обеспечения заявленного технического результата в известный способ измерения толщины льда, содержащий излучение из подводного положения носителя в направлении льда высокочастотного и низкочастотного зондирующих гидроакустических сигналов раздельно высокочастотной и низкочастотной антеннами соответственно, прием отраженных от льда сигналов высокочастотной антенной — высокочастотного, и низкочастотной антенной — низкочастотного соответственно, введены новые признаки, а именно измеряют глубину погружения Н носителя, формируют и излучают низкочастотный сигнал длительностью Т RU2510608C1

название	год	авторы	номер документа
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ЛЬДА	2014	Тимошенков Валерий Григорьевич Смирнов Станислав Алексеевич	RU2559159C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСАДКИ АЙСБЕРГА	2013	Тимошенков Валерий Григорьевич Криницкий Сергей Александрович	RU2541435C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСАДКИ АЙСБЕРГА	2014	Тимошенков Валерий Григорьевич Криницкий Сергей Александрович Кулаженков Михаил Александрович	RU2548596C1
ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ЭХОЛЕДОМЕР	2015	Остриянский Евгений Аркадьевич Бородин Михаил Анатольевич	RU2664981C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ЗВУКА	2012	Консон Александр Давидович Кулагина Наталья Васильевна Тимошенков Валерий Григорьевич Янпольская Алиса Александровна	RU2515125C1
Способ определения состояния ледяного покрова	2016	Чернявец Владимир Васильевич	RU2635332C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПОГРУЖЕНИЯ НИЖНЕЙ ТОЧКИ АЙСБЕРГА	2015	Тимошенков Валерий Григорьевич Манов Константин Васильевич Кулаженков Михаил Александрович	RU2603831C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ТОЛЩИН ЛЕДОВОГО ПОКРОВА	1973	Паллей Юрий Павлович Пелевин Юрий Петрович	SU1840741A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА	2010	Добротворский Александр Николаевич Бродский Павел Григорьевич Зверев Сергей Борисович Аносов Виктор Сергеевич Воронин Василий Алексеевич Новиков Алексей Иванович Чернявец Владимир Васильевич Тарасов Сергей Павлович	RU2449326C2
ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ЭХОЛЕДОМЕР	1991	Гаврилов А.М.	RU2019855C1

Реферат патента 2014 года СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ЛЬДА С ПОДВОДНОГО НОСИТЕЛЯ

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в навигационных приборах обнаружения льда и измерения его характеристик. Сущность: в способе автоматического измерения толщины льда с подводного носителя измеряют глубину погружения Н носителя, формируют и излучают низкочастотный сигнал длительностью Т RU 2 510 608 C1

1. Способ автоматического измерения толщины льда, включающий излучение из подводного положения носителя в направлении льда высокочастотного и низкочастотного зондирующих гидроакустических сигналов высокочастотной и низкочастотной антеннами соответственно, прием отраженных от льда сигналов: высокочастотной антенной — высокочастотного, и низкочастотной антенной — низкочастотного соответственно, и измерение времен прихода отраженных сигналов, отличающийся тем, что измеряют глубину погружения Н носителя, формируют и излучают низкочастотный сигнал длительностью Т Патент 2014 года RU2510608C1

Источник