Затор льда
Зато́р льда, многослойное скопление льдин во время ледохода в сужениях и излучинах русла реки, на мелях и в других местах, где проход льдин затруднён. Затор льда формируется также в местах, где задерживается вскрытие реки из-за большой толщины и прочности ледяного покрова (в местах зажора во время замерзания), или при уменьшении уклона реки, в месте перегиба, когда происходит заклинивание русла ледяными полями, а также при стеснении русла островами, излучинами и т. п. Вследствие затора льда уровень воды резко повышается, иногда на несколько метров, вызывая наводнения.
На своём протяжении заторы имеют неоднородное строение. Выделяют 3 основные части заторного скопления: 1) нижняя часть – перемычка из ледяных полей, заклинивших русло, – замок затора; 2) центральная часть – многослойное скопление льдин, подвергшихся интенсивному торошению, – собственно затор или голова затора, продольный уклон поверхности ледяного покрова здесь превышает уклон открытой водной поверхности; 3) верхняя часть – однослойное скопление льдин в зоне подпора – хвост или шлейф затора, который на крупных реках достигает десятков километров.
Чаще всего заторы образуются при разрушении ледяного покрова в процессе торошения и сжатия льдин. По месту образования на определённом участке реки заторы разделяются на русловые, образующиеся у кромки ледяного покрова или в местах стеснения русла; устьевые, формирующиеся в рукавах дельт и на устьевых участках рек, впадающих в озёра или в позднее вскрывающиеся реки; подпорные, возникающие в зонах выклинивания подпора уровня воды водохранилищ.
Заторы являются не только просто механической закупоркой русла льдом, а имеют также теплофизическую природу. Они связаны со смерзанием льда, вызванным тем, что толстый лёд может сохранять внутри температуру несколько ниже нуля, а переохлаждение воды в реке во время весеннего ледохода возможно при похолоданиях во время заторов. Количество льда в заторах вычисляется по данным о расходах льда, поступающего за период заторообразования с верхних участков, с учётом льда, находящегося на заторном участке до вскрытия, или гидравлическим методом с помощью опорных кривых либо модулей расхода по данным уровенных наблюдений на верхнем и нижнем створах с учётом морфологических характеристик.
На заторных участках крупных рек сосредоточивается от 50 до 200 млн м3 льда. Заторный уровень поднимается при формировании крупных заторов на 5–10 м, средних – от 3 до 5 м, малых – до 3 м. Наибольшей устойчивостью (более 3 сут) и высокими заторными подъёмами уровня воды отличаются заторы, образующиеся выше участка с ненарушенным ледяным покровом при активном формировании весеннего половодья и расходах воды, близких к максимальным. При заклинивании русла реки ледяными полями на подъёме или пике невысокого паводка заторы характеризуются слабой устойчивостью (менее 1 сут).
Большая повторяемость заторов льда и заторные подъёмы уровня воды на 5–10 м наблюдаются в период весенне-летнего ледохода на крупных реках, текущих с юга на север (например Енисей, Лена, Обь, Северная Двина), на реках, верховья которых находятся в горах, а низовья на равнинах (Кубань), а также на реках с большой извилистостью (Днестр). На этих реках заторные уровни значительно превышают наибольшие уровни половодий, вызывая катастрофические наводнения. Разрушение заторов происходит под действием силы потока воды и под влиянием тепла солнечной радиации и паводочных вод, способствующих снижению прочности льда в заторе и размыву заторных скоплений. Прорыв заторов сопровождается перемещением больших масс льда со скоростью более 1,5 м/с и образованием навалов льда на берегах высотой более 3 м. В 2001 г. в Якутии затор льда протяжённостью свыше 100 км на Лене в районе г. Ленск привёл к подъёму уровня воды почти на 20 м.