ШУГА — КОВАРНЫЙ ЛЕД

Было чему удивляться, когда 19 февраля 1806 г. утопленные в Балтийском море тяжелые железные цепи вдруг поднялись со дна бухты и, словно деревянные, плавали на поверхности воды!

Нечто подобное наблюдалось и раньше.

Как-то раз, это было в начале XVII в., испуганные рыбаки прибежали к священнику и рассказали ему, что какая-то неведомая сила подняла со дна бухты якоря и железные цепи и те каким-то чудом держатся на воде. Решив самолично убедиться в достоверности того, что рассказали прихожане, священник поспешил к заливу. Каково же было его удивление, когда он увидел наяву, как на воде вместе со льдом плавают многопудовые якоря и ржавые толстые железные цепи.

Что за наваждение

Однако явление это объяснимо. Богатырем, поднимающим тяжелые якоря и цепи с морского дна, бывает… лед. Но лед этот – особенный. Недаром на протяжении более 300 лет он представлял собой загадку для ученых всего мира.

Внимательный человек всегда заметит, что в начале зимы на реках можно увидеть разный лед. Иногда по реке плывут самые обыкновенные льдины, из плотного кристаллического льда, а в другое время поток несет рыхлые, губчатые массы льда, состоящие из большого количества граненых кристаллов в виде игл. Эта разновидность льда называется ШУГА, которая обладает иными качествами.

При определенных условиях на порогах, на камнях и других предметах, лежащих на дне, появляются кристаллики льда. К ним прилипают новые льдинки, и так происходит до тех пор, пока часть заледеневшей массы не оторвется и не всплывет вверх. Нередко вместе со льдом поднимаются и те предметы, на которых он образовался. Поток подхватывает всплывшие массы льда и несет их вниз по течению.

Жители Санкт-Петербурга имеют возможность наблюдать, как при морозах до 10 °С на Ивановских порогах на Неве возникает шуга. С высокого левого берега хорошо видно: в разных местах реки на поверхность выныривают комья ледяной каши. Эти пороги – гигантская «фабрика» шуги. Шуга в больших количествах идет осенью по Неве, Амударье, Амуру, Ангаре. Наблюдается она на Темзе, Эльбе, Маккензи и на многих других реках мира.

Долго никто не знал, почему и как образуется донный лед. Выдвигались различные гипотезы, ученые долго спорили. И вот они подметили, что донный лед образуется на участках, где еще нет ледостава, то есть где лед не сковал воду. Еще было установлено, что процесс зарождения шуги идет быстрее на каменистых быстротечных участках рек, главным образом на быстринах и порогах. А самое основное условие – это то, что вода и речное ложе должны быть сильно охлаждены.

Шуга не такое уж безобидное ледяное образование, как может показаться с первого взгляда. Очень часто донный лед нарушает работу гидроэлектростанций, намерзая на металлических решетках, на отводах, ведущих к машинному зданию ГЭС, или вызывает перебои в работе водопровода. Например, в 1894 г. жители Петербурга на двое суток остались без воды: оказалось, что лед закупорил отверстия водозаборного устройства, и пока его не скололи, водопровод не работал.

Когда по реке идет много шуги, это не сулит ничего доброго. Часто бывает так, что почти вся река покроется льдом, а на быстротечных участках вода все еще бурлит и носит шугу. Попадая под ледяной покров, шуга, словно кашей, забивает русло, стесняет течение воды. А дальше происходит самое неприятное: вода выходит из берегов и затопляет долину.

Разливы, да еще зимою – бедствие для населения. Зажоры (так называются подтеки воды из-за шуги) могут длиться в течение продолжительного времени – месяц и два.

Разлившаяся вода замерзнет, и лед будет держаться до весны. Поэтому нет ничего хуже зимних наводнений. С ними очень трудно бороться. Тут не помогают ни взрывчатка, ни бомбы. Шуга забивает русло потока на протяжении многих километров, причем все это происходит под ледяным покровом. Прочистить его – совершенно безнадежное дело.

Правда, есть один верный способ борьбы с зажорами – «утопить» фабрики шуги с помощью водохранилищ. Тогда на затопленных порогах донный лед не станет образовываться или его будет очень мало. К сожалению, такой способ не всегда применим, так как не везде можно устроить водохранилище и не так просто это сделать.

«Апреля с 25 на 26 1790 г. пошел Енисей по утру. Ниже Коркино деревни лед сперло, и вода прибывала с 6 до 9 часу на Яру. Тут стоял амбар дедушки, его потопило и своротило льдом… Жира помочено 3000 пудов, а остров против Ладеек весь в воде и кустов одни вершины были видны. А 27 лед пошел по лугу, а материк стал. Под горой огороды все сломало». Такая запись была сделана в церковной книге священником Рычковским, свидетелем грандиозного затора льда на Енисее.

А вот что, но уже в советское время писала газета «Правда» 19 мая 1961 г.: «Пришли известия о невиданном заторе на Северной Двине около поселка Ордены, в 150 км от Архангельска. Там глыбы смешанного с лесом льда образовали огромный вал высотой до 15 м».

В этих двух документах, разделенных по времени почти двумя веками, речь идет об одном и том же природном явлении – о заторах льда во время весеннего ледохода.

Каждый год с наступлением холодов наши реки погружаются в зимнюю спячку. Укрывшись под толстой ледяной шубой, дремлют они в течение нескольких зимних месяцев. Многие из них за это время не проявляют никакой активности.

Весной, когда солнце прогревает землю своими лучами, начинают таять снега, талые воды бурными, стремительными ручьями вливаются в русла рек. Реки вздуваются и превращаются в могучие потоки. Наступает самый активный период их жизни – половодье.

Сбрасывая с себя ледяную шубу, реки взламывают, дробят, крошат лед, превращают его в месиво, в бесформенную массу глыб и осколков. Спеша скорее очиститься от льда, они уносят его в море или в другие реки, притоками которых являются. Люди это называют «ледоход». Ледоход на реке – одно из величественных явлений природы. Можно часами стоять на берегу, а еще лучше – на мосту и смотреть, как мимо, шурша и потрескивая, проплывает бесчисленное количество льдин, больших и малых, чистых и загрязненных, ровных, как стол, или торосистых, словно ледяные ежи.

Ледоход обладает большой разрушительной силой. Встречая на пути какие-либо препятствия, плывущие льдины действуют как тараны, и не раз под их ударами ломались мосты и нарушалась работа гидротехнических сооружений.

И вдруг лед останавливается. А между тем льдины сверху все прибывают…

Такое нагромождение льда в руслах рек во время ледохода называется затором. Причина этому простая: двигавшийся лед наткнулся на какую-то преграду – на крутую излучину русла, на торчащие на дне коряги и топляки (утонувшие бревна), на мель, на острова. Льдины уплотняются, громоздятся друг на друга, ломаются. Ледяной барьер растет, выпирает на берега, образуя хаотические завалы. Наконец наступает такой момент, когда под натиском льда и воды масса льда срывается – и вся лавина устремляется вниз по реке.

Бывает, что ледяная пробка застревает прочно. Стесненное русло не в состоянии пропустить всю воду, она выступает из берегов, затопляет долину, угрожая бедами местному населению.

На помощь призывают авиацию. На затор с самолета начинают бросать бомбы – одну, вторую, третью… Иногда и авиация бессильна что-либо сделать. Тогда пытаются взорвать затор изнутри. Саперы закладывают в ледяную громаду взрывчатку. Гремит взрыв, в воздух летят куски льда, масса оседает, медленно трогается. Нередко заторы сокрушают при помощи ледоколов. Если затор не угрожает жителям или не опасен для сооружений, применяют другие способы борьбы: посыпают лед порошком темного цвета (пыль, уголь, сажа) или химикатами (например, хлористый кальций, соль), чтобы он быстрее таял.

На наших великих реках Сибири – Оби, Енисее, Лене, Амуре – ледоходы и заторы часто принимают грандиозные размеры. Нагромождения льда достигают высоты 3—4-этажного дома. Льды, вытесненные на берега, могут сокрушить постройки, покорежить железнодорожные рельсы, сломать деревья и телеграфные столбы.

В 1909 г. во время ледохода на Енисее у впадения реки Ангары образовался затор. Вода поднялась на 12 м. Когда барьер был сломлен, льды уволокли, сокрушили и раздавили несколько пароходов, зимовавших в расположенном ниже затоне.