Наледи смешанные. Определение

Наледями смешанными (гетерогенными) называются массивы льда, сформировавшиеся при послойном намораживании воды различного происхождения (речной, подземной, талой снеговой и др.). На небольших водотоках сначала наледь образуется за счет выходящих на поверхность речных (поверхностных) вод. Когда водоток промерзает до дна, дальнейшее развитие наледи происходит за счет подруслового потока, питающегося грунтовыми водами.

Весной при чередовании оттепелей и заморозков наледь будет развиваться также за счет талых снеговых вод. Таким образом, в первую половину зимы слои наледного льда формируются из поверхностных вод, во второй половине зимы — из подземных вод подруслового потока, а весной к ним могут добавляться слои льда от талых снеговых вод.

Если в русле реки есть субаквальный источник глубинных подземных вод, то в первую половину зимы-воды источника расходуются на питание подруслового потока и пополнение речного стока. Смешиваясь с речными водами, воды источника с начала зимы участвуют в формировании наледи. На этом этапе развития наледь формируется из смешанных вод. Во второй половине зимы, после промерзания водотока до водоупора, подземные воды источника в наиболее слабом месте прорываются на поверхность, и формирование наледи происходит только из этих вод.

Подавляющее большинство наледей, которые образуются в природе, являются смешанными. Они развиваются из различных вод. На водотоках в районах распространения многолетнемерзлых грунтов наиболее часто бывают сочетания поверхностных и надмерзлотных, а также поверхностных, надмерзлотных и подмерзлотных вод.

На непромерзающих реках субаквальные источники подмерзлотных вод образуют полыньи. Температура воды в пределах полыньи всегда выше, чем на соседних участках русла. Из полыней иногда происходит бурное излияние воды. Такие полыньи автор наблюдал в 1954 г. на р. Индигирке, на расстоянии 25—30 км выше устья р. Куйдусон, и на р. Нелкандже в районе моста на автодороге Палатка - Кулу (рис. 12).

Рис. 12. Полынья на р. Нёлкандже в Магаданской области. Конец апреля 1959 г.

В январе 1959 г. над полыньей Нёлканджи парило. Периодически из полыньи изливалась вода, которая растекалась по реке на расстояние более 1 га, постепенно заполняя все русло и часть поймы. Толщина слоя воды при изливе составляла 8—10 см. Перемещаясь в виде убывающей волны, вода затем растекалась слоем не более 5 см, постепенно замерзая.

Наледь на р. Нёлкандже образуется ежегодно. Развитие ее начинается в октябре и продолжается до конца марта-апреля. В начале она питается поверхностными речными водами (рис. 13), затем, по мере промерзания, в ее формировании возрастает доля участия подземных вод. На конец развития мощность ее в отдельные годы достигает 3 м. Она заполняет все отверстие моста, пойму и простирается вдоль реки на несколько километров. Весной и в начале лета наледь стаивает, за исключением небольших участков на правобережной пойме, которые в отдельные годы сохраняются до осени.

Рис. 13. Наледь у моста на р. Нелкандже в начальный период развития. Ноябрь 1957 г.

Речные и подземные воды через талики тесно связаны между собой, поэтому часто нелегко бывает решить, за счет каких вод развивается наледь. Приходится оценивать значение и долю участия каждой из возможных составляющих, отдавая предпочтение наибольшей. Примером тесного взаимодействия подмерзлотных и надмерзлотных вод может служить развитие наледи на р. Правой Хете в Магаданской области. Наледь в долине этой реки образуется ежегодно на расстоянии 1,5—2 км выше устья.

Геологическое строение долины состоит из двух толщ: юрских осадочных пород, представленных глинистыми сланцами, и эффузивов липоритового состава. На участке наледеобразования расположена зона контакта липоритов и сланцев. Пробуренной скважиной на глубине 142—143 м подсечен напорный водоносный горизонт с дебитор 25—40 л/с и температурой от 1 до 4,5°С. Подмерзлотные воды приурочены к трещинным зонам эффузивов, по которым они выходят на поверхность. Летом, не достигнув дневной поверхности, подмерзлотные воды смешиваются с надмерзлотным грунтовым потоком, который в это время циркулирует в аллювиальных отложениях и в трещинах коры выветривания коренных пород, поэтому обнаружить восходящие источники в это время не удается.

В начале зимы, после прекращения поверхностного стока реки, подмерзлотные воды, смешиваясь с действующими еще в то время летними запасами грунтовой надмерзлотной воды, спускаются по пойменным таликам вниз по долине на значительные расстояния. По мере промерзания рыхлых отложений долины напорная вода надмерзлотного потока начинает подпираться снизу и, пробиваясь на поверхность в местах с неглубоким промерзанием или через трещины во льду, образует то здесь, то там временные источники воды, которые фонтанируют иногда выше поверхности наледи. Эти мигрирующие источники каждую зиму создают в долине реки наледь протяжением более 2,5 км и объемом более 1 млн.м³.

По мере промерзания наледный процесс перемещается вверх по долине за пределы контакта липоритов и сланцев, приближаясь к местам выхода подмерзлотных вод на поверхность. Объясняется это тем, что надмерзлотный поток встречает на контакте пород слабо фильтрующие глинистые сланцы и промерзающие аллювиальные отложения, которыми поток подпирается и выклинивается на поверхность.

Динамика роста наледи р. Правой Хеты показана на рис. 14. Из рисунка видно, что равномерное нарастание объема наледи начинается примерно с 10 февраля, так как к этому времени полностью истощаются запасы грунтовой воды долины и наледь начинает формироваться только из подмерзлотных вод. Интересно отметить, что с этого времени площадь наледи почти не растет, а ее объем увеличивается за счет нарастания мощности. Прирост наледи с 10 февраля по 10 апреля в среднем составлял 7300 м/сутки, что соответствует суммарному дебиту источников 76 л/с. В долине реки на участке наледеобразования выявлено три источника с суммарным дебитом 75-80 л/с, которые питают наледь. Весной и в начале лета наледь на р. Правой Хете полностью растаивает.