Толщина льда

Измерение толщины льда

ГлавнаяУслуги | Измерение толщины льды

#gates-custom-6171184e1481e h3:after {background-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e1481e h3:after {border-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e1481e h3:before {border-color:#e6be1e!important;}

Измерение толщины льды

Большая часть территории Российской Федерации находится в умеренном климатическом поясе, который характеризуется сезонным изменением климата. В холодное время года реки, озера и прочие водоемы замерзают, что зачастую вносит коррективы в работу целых отраслей экономики. В нефтегазовой, строительной и транспортной областях специалистам приходится полностью перестраиваться под погодные условия, так как водная переправа становится невозможной, и технику, а также оборудование приходится перевозить по льду (при отсутствии мостов).

Безопасная толщина льда

Безопасная толщина льда

Под длительным воздействием сильных морозов лед становится плотным и прочным, а его толщина позволяет перевозить по поверхности водоемов даже тяжелую технику. Но в некоторых случаях такие переправы становятся причиной возникновения чрезвычайных ситуаций, потери техники и даже гибели людей. Дело в том, что ледяной покров, особенно покрытый слежавшимся снегом может таить в себе множество опасностей – промоины, воздушные карманы, обильные трещины, разуплотнение и прочее. Под воздействием таких факторов, когда на лед приходится достаточно большая нагрузка, он может треснуть, в результате чего транспорт, оборудование и прочие ценные вещи могут уйти под воду. Чтобы это предотвратить необходимо перед началом переправы измерить толщину льда на протяжении всего пути, по которому будет следовать техника.

#gates-custom-6171184e1653d h3:after {background-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e1653d h3:after {border-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e1653d h3:before {border-color:#e6be1e!important;}

Как производится измерение толщины льда

Знать толщину ледяного покрова и качественные характеристики пресного льда (плотность, структуру, наличие расслоения и воды между слоями) необходимо в период воздействия морозов, и особенно в начале потепления. В этот период, особенно если зимой было много осадков, начинаются паводки, которые могут привести к затоплению окрестных населенных пунктов. Именно знание о толщине льда и его качественных характеристиках дают возможность спрогнозировать паводковые явления и подготовиться к ним, приняв профилактические меры и подготовив необходимые ресурсы для борьбы с данным фактором, если ситуация выйдет из-под контроля.

В прошедшие годы толщину ледяного покрова измеряли при помощи специальной ледомерной рейки (типа РГ-7 или аналогов). Данный прибор представляет собой трубу прямоугольного или круглого сечения (покрытую цинком или полимерным материалом, в целях предотвращения образования коррозии), на которой имеется измерительная шкала. В верхней части на рейке располагается ручка и предохранительный шнур (предотвращающий падение рейки в лунку), а снизу – специальный упор, при помощи которого рейка цепляется за нижнюю кромку льда. После того как рейка будет зацеплена за нее, по шкале можно определять толщину льда. Для погружения рейки сперва необходимо пробурить лунку на всю толщину ледяного покрова, даже если он состоит из нескольких слоев, и между ними есть вода. При определении толщины льда также необходимо измерить глубину его погружения (берется вторая отметка – по уровню воды в лунке), а также толщину снежного покрова. Для определения толщины снега используется специальная снегомерная рейка.

В условиях вечной мерзлоты, когда лед практически не тает, а толщины его настолько огромные, что пробурить их зачастую не представляется возможным, измерения производят при помощи гравиметрических и сейсмических исследований. Определение толщины льда в судоходстве чаще всего производится при помощи гидроакустики и различных датчиков гидродинамического типа (крест Робинсона, винт Архимеда, ротор Савониуса и прочих).

Метод измерения толщины льда при помощи рейки имеет множество недостатков:

  • Необходимость бурения множества лунок на обширных площадях.

  • Относительная точность – на различных участках толщина ледяного покрова может существенно отличаться, но методические указания, разработанные для данного метода, предполагают получение усредненного результата расчетным методом.

  • Низкая производительность – бурение лунок как правило производится вручную или мотобуром, что занимает достаточно много времени.

  • При точечном методе обследования водоема можно пропустить опасные участки – промоины, воздушные пустоты, трещины, расслоения ледяного покрова.
Данный метод используется и сегодня, но в основном для прогнозирования поводковых явлений, и с целью мониторинга климатических процессов, наряду с измерением температур, количества осадков и прочих природных явлений.
#gates-custom-6171184e16e34 h3:after {background-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e16e34 h3:after {border-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e16e34 h3:before {border-color:#e6be1e!important;}

Новые технологии

Определение толщины ледяного покрова и изучение физических характеристик льда можно производить при помощи гидролокации, так как лед является средой, в которой хорошо распространяются звуковые волны. Но проблема в том, что на небольших водоемах и при незначительной толщине льда этот метод не позволяет получить точные результаты из-за большой погрешности, которая возникает по причине наложения фоновых шумов на сигналы акустического излучения. Сегодня ведутся разработки по созданию специальных измерительных приборов, работающих с пьезокерамическими датчиками и электронными блоками управления. Такие приборы способны улавливать любые звуковые волны, распространяющиеся во льдах (шум течения воды, треск льда и прочие) и фильтровать шумы, возникающие на поверхности водоема (ветер, работающая техника). На основании полученных данных можно определить толщину льда, но данный метод пока что не нашел широкого применения, так как его точность находится под вопросом.

Самым эффективным и быстрым способом определения толщины ледяного покрова на сегодняшний день является георадиолокация. Это геофизический метод, при помощи которого специалисты изучают строение Земли и различные среды, в том числе неоднородные. В георадиолокации используется специальный прибор – георадар, который представляет собой портативный радиолокатор, способный излучать и принимать кроткие (наносекунды) сверхширокополосные электромагнитные импульсы в метровом и дециметровом диапазоне. Этот прибор является многозадачным и используется в геологоразведке, строительстве, инженерных изысканиях, археологии, военном деле и прочих областях. Он стал незаменим при обследовании водоемов, в том числе для определения толщины льда.
Измерение толщины льды с помощью георадара

Измерение толщины льды с помощью георадара

У георадара имеются сменные антенные блоки, которые содержат пары антенн (излучающие и принимающие), способные работать на различной частоте. Сгенерированные импульсы направляются в обследуемую среду, отражаются при столкновении с другими средами, отличающимися электрофизическими параметрами, после чего возвращаются и улавливаются принимающими антеннами. Далее сигнал усиливается, преобразуется в цифровую информацию и поступает на обработку в регистрирующее устройство (встроенный или мобильный ПК). Каждый излученный и принятый сигнал преобразуется в трассу (линию, на которой каждый пиксель отображается своим цветом или градиентом, в зависимости от амплитуды сигнала), а из набора трасс формируется радиоизображение (радарограмма).

Радарограмма представляет собой ортогональный разрез, на ней отчетливо видны отдельные среды, из которых состоит обследуемый участок. Суть метода заключается в том, что отдельные вещества и среды обладают собственными электрофизическими параметрами, в первую очередь относительной диэлектрической проницаемостью. Так, зная время распространения излеченного импульса и величину его удельного затухания, можно делать вывод о природе зондированной среды, и ее границах, так как после отражения одних сигналов, следующую среду (залегающую на большей глубине) смогут пронизывать другие импульсы (другой частоты). У пресной воды относительная диэлектрическая проницаемость равна 81, а у льда – 4. Время распространения сигнала в первой среде составляет 0,033 м/нс, а у второй – 0,15 м/нс. Таким образом удается с легкостью определить толщину льда, и даже делать выводы о его плотности, поскольку при таянии электрофизические параметры льда будут меняться.
#gates-custom-6171184e17cad h3:after {background-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e17cad h3:after {border-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e17cad h3:before {border-color:#e6be1e!important;}

Как производятся измерения

Георадар может производить подповерхностное зондирование как контактным, так и бесконтактным методом. Прибор может передвигаться вручную, либо на специальных транспортных подвесках, которые закрепляются на лодках, автомобильном транспорте, катерах на воздушной подушке, снегоходах и прочих средствах передвижения. У прибора имеется GPS-приемник и датчик движения – благодаря данному оборудованию результаты съемки можно привязать к карте или плану местности. Измеряют толщину льда проходами по заданным профилям. Радарограмма при этом постоянно сохраняется на цифровом накопителе, позже ее можно изучить в камеральных условиях. Помимо этого, радарограмму можно видеть на экране регистрирующего устройства в режиме реального времени. Таким образом, если возникла необходимость организовать переправу для тяжелой техники через водоем, то сперва необходимо отправить легковой автомобиль с закрепленным георадаром, проехать на нем вдоль маршрута, и если на протяжении всего участка лед будет стабильным и достаточно толстым, то можно организовывать переправу.

Данные радарограммы более точны чем сведения, полученные луночным измерением толщины льда, поскольку:
  • Георадар зондирует водоем непрерывно на всем протяжении заданного маршрута. Поэтому все опасные факторы, такие как большие трещины, промоины, воздушные пустоты и прочее будут обнаружены с большой точностью.

  • На экране регистрирующего устройства или на распечатанном профиле лед будет четко контрастировать как со снежным покровом, так и с водой, что дает возможность быстро определить толщину льда и его однородность.

  • Глубина зондирования – 25 метров и более, благодаря чему можно не только определить толщину льда, но и изучить водную толщу, иловые отложения, донные грунты. Также при помощи георадара производят картирование дна водоема.

  • Высокая производительность – 1 оператор на транспортном средстве может за несколько часов обследовать водоем и сделать вывод о возможности организации переправы, или использовании ледяного покрова в иных целях.
При помощи георадарного обследования можно определить, имеется ли возможность производить зимнюю ловлю рыбы с поверхности водоема. Если лед слишком тонкий или нестабильный, то георадарное зондирование в таком случае может спасти жизни рыбаков, которые выходят на зимнюю рыбалку вплоть до наступления ледохода. Также на основании данных, полученных во время георадарного зондирования можно прогнозировать предпаводковые периоды. Узнать больше о возможностях и области применения георадара Вы можете на нашем сайте. При возникновении вопросов задайте их нашим специалистам в чате, либо закажите обратный звонок.

#gates-custom-6171184e186c9 h3:after {background-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e186c9 h3:after {border-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e186c9 h3:before {border-color:#e6be1e!important;}

Расчет стоимости


Калькулятор расчета цены
#gates-custom-6171184e18c7c h3:after {background-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e18c7c h3:after {border-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e18c7c h3:before {border-color:#e6be1e!important;}

Выполненные объекты


Отчеты по результатам георадиолокационного обследования

У Вас есть вопросы?

Бесплатная консультация геофизика

#gates-custom-6171184e1d38f h3:after {background-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e1d38f h3:after {border-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e1d38f h3:before {border-color:#e6be1e!important;}

Благодарственные письма


Отзывы и рекомендации клиентов
Благодарственное письмо от Гилберт Инвест
Благодарственное письмо от ГКУ ИС Хорошевского района
Благодарственное письмо от ГКУ ИС района Капотня
Благодарственное письмо от ФГКУ Санаторий Семеновское ФСБ России
#gates-custom-6171184e1f73f h3:after {background-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e1f73f h3:after {border-color:#e6be1e!important;}#gates-custom-6171184e1f73f h3:before {border-color:#e6be1e!important;}

Нам доверяют:


Клиенты компании