О ситуации с образованием заторов льда на р. Печора у города Печора.
В период с конца 80-х годов прошлого столетия до 2006 г. значительно повысилась частота образования заторов льда на р. Печора ниже г. Печора с подтоплением пос. Путеец, пос. Набережный, Кожвинской нефтебазы и других пониженных участков г. Печоры, а также автодорог и других городских коммуникаций.
Проведенным в мае 2004 г. изучением характера прохождения ледохода на участке р. Печора (г. Печора — с. Песчанка) определена причина повышения вероятности образования заторов в районе Кожвинского порога, подтвержденная последующим анализом характера русловых процессов на этом участке с учётом влияния дноуглубительных работ.
Русловые процессы на рассматриваемом участке р. Печора достаточно сложны — наблюдается совместное развитие трёх типов руслового процесса — комбинация побочневого процесса с русловой и менее выраженной пойменной многорукавностью, но общим для всех типов русловых процессов является смещение вниз по течению русловых образований (побочней, осередков, излучин) которые определяют конфигурацию основного русла в пределах коренных берегов. При этом крутизна излучин русла не может быть большой, т. к. увеличение сопротивления русла за счёт увеличения кривизны, приводит в свою очередь к увеличению размыва сдерживающего побочня или (значительно реже) к прорыву корневой его части.
В случае с участком р. Печора в районе Кожвинского порога имеет место завышенная кривизна русла (поворот почти на 90°), обусловливающая практически 100% вероятность образования заторов льда, варьирующих только по мощности и времени стояния в зависимости от гидрометеорологических условий. Наиболее вероятной причиной, обусловившей образование поворота русла р. Печора у Кожвинского порога (860-863 км от устья) явились дноуглубительные работы в районе выхода из затона “Путеец” в устье Марушкурьи (861 км от устья).
При проведении дноуглубительных работ с целью обеспечения нормальной глубины судового хода, выбранный из русла грунт (песчано-гравийная смесь) отсыпался в верхней части левобережного побочня (860-861 км от устья), в результате чего был практически остановлен процесс смещения (размыва) этой части побочня, в то время, как корневая его часть (862-863 км) продолжала смещаться (размываться).
Было предположено, что без вмешательства в ход русловых процессов в ближайшие годы высокая вероятность образования заторов льда будет сохраняться до 2005-2006 гг. с возможной задержкой (в зависимости от условий весенних паводков) до 2009-2011 гг.
В настоящее время (с 2007 г.) прогнозируемые ранее русловые преобразования в районе Кожвинского порога произошли, более половины стока р. Печора проходит через левобережную протоку и вероятность образования заторов в этом месте значительно снизилась.

О методах предупреждения и ликвидации ледовых заторов.

Существующие методы предупреждения и ликвидации ледовых заторов можно разделить на 2 группы:
1.Механические методы;
2.Радиационно-химические методы.

К первой группе относятся:
- применение ледорезных машин для разрезания льда и ледовых стругов для устройства борозд во льду;
- ледокольные работы (с применением судов ледокольного типа);
- взрывные работы.

Ко второй группе относятся:
- опыление ледового покрова затороопасного участка реки темным материалом («зачернение» сажей, измельченным угольным шлаком);
- опыление смесью зачернителя с солью;
- опыление солью;
- опыление химикатами (хлористым калием, фосфатной мукой).

Из механических методов, в частности, и в целом из всех известных методов борьбы с заторами наиболее эффективным являются ледокольные работы. Применение судов ледокольного типа для проведения противозаторных мероприятий имеет давнюю историю, но применяется в-основном для устьевых участков рек, там, где существуют условия для спуска льда по всему руслу. Пробивка канала не имеет смысла, так как скопление льда в канале может увеличить вероятность образования затора. В качестве предупредительной меры образования заторов льда путем взламывания ледового покрова ледоколами в районе Вел. Устюга рассматривалось Ленинградским институтом водного транспорта в 1960 г., но по ряду причин (проблемы со спуском колотого льда, местом базирования ледоколов и путями их безопасного подхода к месту затора) к применению не было рекомендовано. Этот метод был бы возможен и эффективен для разрушения заторов на р. Печора у Кожвинского порога (г. Печора), однако в настоящее время на р. Печора судов ледокольного типа нет.
Эффективность метода ослабления льда путем его разрезания не имеет достаточного подтверждения. В 1960-1961 г.г. этот метод применялся на р.р. Сухона и Малая Северная Двина у г. Великий Устюг, однако предотвратить образования заторов не удалось.
Взрывные работы на практике применяются 2-х видов – предупредительные - до начала ледохода и непосредственно по ликвидации образовавшихся заторов. Анализ практики предупредительных взрывных работ не выявил их эффективности. Ленинградским институтом водного транспорта на основании специальных исследований была разработана схема взрывных работ для предупреждения образования заторов льда на р. Малая Северная Двина у Великого Устюга, применявшаяся в 1937-1959 годах. Ледяной покров взрывался от пристани Великий Устюг до Нижне-Аристовского переката на расстоянии 13.5 км. На этом участке располагались две продольные трассы на расстоянии 30-50 м от берегов. Вдоль трасс устраивались лунки с зарядами на расстоянии 25 м друг от друга. Продольные трассы пересекались четырьмя поперечными трассами на перекатах Шабурном, Верхне- и Нижне-Голодаевских, Верхне- и Нижне-Аристовских. Взрывные лунки на них располагались в шахматном порядке на расстоянии 10-15 м друг от друга. На участке от пристани Великий Устюг до ледовой дороги, соединяющий Кузинский и Судоремонтный затоны на расстоянии 4 км дополнительно прокладывалась еще одна продольная трасса, на крутом повороте реки у д. Коромыслово - четвертая. Кроме того проводились взрывные работы по отделению ледового покрова р. Сухона. Однако, даже при систематическом проведении взрывных работ, заторы льда у г. Великий Устюг повторялись ежегодно.
Как видно из приведенного примера, несмотря на огромные материальные затраты и нанесение серьезного вреда водному объекту, заметного эффекта не получено. Вполне вероятно, что в ряде случаев вышеупомянутые работы все же уменьшали мощность заторов, но еще более вероятно увеличение мощности заторов из-за закупорки живого сечения русла взломанным льдом на неподготовленном к вскрытию ниже расположенном участке.
Второй вид взрывных работ – разрушение образовавшегося затора льда. Для проведения таких работ необходимым условием является возможность спуска взломанного льда, т.е. наличие участков свободного от льда русла ниже места проведения взрывных работ (затора), что не всегда имеет место, особенно на реках текущих с юга на север. Из механических методов ликвидации ледовых заторов для рек Республики Коми по вышеупомянутым причинам метод разрушения заторов льда в момент их образования единственный, дающий положительный эффект, при условии правильного определения места взрыва – в передней части («голове») затора, определении «замка» затора (заклинивающей льдины) и четкой, оперативной организации работ.

Недостатками взрывных работ по разрушению образовавшихся заторов являются:
- экологический ущерб, наносимый водным объектам;
- слабый эффект действия взрывных веществ при поверхностном взрыве, из-за чего единовременный подрыв тротила весом менее 200-300 кг не имеет смысла, а заглубление зарядов под лед требует слишком больших затрат времени и достаточно опасно в условиях затора.

Радиационно-химические методы.
Опыт применения данных методов показал, что их применение приводит к ускорению таяния (уменьшению толщины) ледового покрова и возможно (необходимые исследования достаточно полно не проводились) к снижению прочности льда вследствие изменения его структуры из кристаллической в более рыхлую. Считается, что для увеличения эффективности радиационного метода наиболее перспективно:
- увеличение плотности зачернения;
- применение смесей с солью (особенно при преобладании облачной погоды);
- возобновление посыпки после снегопадов;
- более раннее начало опыления льда.
К недостаткам опыления льда измельченным темным материалом следует отнести зависимость его эффективности от метеорологической обстановки и необходимость повторения опыления после снегопадов. Эффективность этого метода также снижается на торосистом ледяном покрове, когда лед имеет не монолитное, а слоистое строение (в подобных случаях предпочтительнее применение химических веществ (хлористого натрия, хлористого калия, фосфатной муки и пр.). Химический метод является более эффективным и быстродействующим по сравнению с радиационным и применяется (большей частью) в сочетании с последним после схода снежного покрова и воды со льда, при толщине льда более 70 см, а также на участках с торосистым льдом, при холодной весне и при значительных снегопадах незадолго до вскрытия.

Радиационно-химические методы ослабления ледового покрова имеют следующие общие недостатки:
1. Сложность и высокая стоимость, особенно на крупных реках, т.к. их применение требует специальной техники, которая серийно не производится, авиационное их применение сложно и дорого. Кроме того, при применении химреактивов следует учитывать их высокую стоимость и значительный экологический вред;
2. Смыв зачерняющих и химических веществ со льда при таянии снежного покрова, а также при выходе воды на лед;
3. Отсутствие достоверных данных об изменении кристаллической структуры льда на более рыхлую под влиянием радиационно-химических методов. Под действием солнечной радиации (особенно при солнечной весне) лед меняет кристаллическую структуру на игольчатую (рассыпчатую), даже при наличии снега на льду, а присутствие на льду слоя темного вещества препятствует проникновению солнечной радиации в толщу льда.

В 1960-1961 г. метод зачернения льда применялся на р.р. Сухона и Малая Северная Двина у г. Великий Устюг, но заторы все же образовывались.
Анализ опыта применения методов предупреждения и ликвидации ледовых заторов дает основание полагать, что эффективность большинства из них достаточно низка при очень больших финансовых затратах и трудоемкости даже для таких рек, как Малая Северная Двина и Сухона, имеющих более благоприятные условия прохождения ледохода, чем р. Печора (небольшая широтная протяженность и соответственно практически отсутствия различия в сроках подготовки ледового покрова к вскрытию, менее мощный ледовый покров из-за более мягкой зимы и значительно меньшая ширина). В условиях основной затороопасной реки Республики Коми – Печоры, с очень большой широтной протяженностью, большими размерами и суровым климатом применение большинства вышеуказанных методов вряд ли возможно и целесообразно. Так проведение ледорезных работ (даже при наличии соответствующей техники и непринятии во внимание очень большого объема работ) в конце зимы вряд ли принесет эффект – борозды и прорези замерзнут, а весной такие работы просто невозможны из-за их опасности. Применение радиационно-химических методов также, мягко говоря, проблематично опять-же из-за очень больших объемов и соответственно высокой стоимости при их неподтвержденной эффективности.

Из перечисленных методов в условиях р. Печоры и ее притоков по комплексу условий и эффективности приемлемы только два метода ликвидации уже образовавшихся заторов льда – ледокольные работы (при условии наличия судов ледокольного типа с базированием у наиболее затороопасных участков) и взрывные работы по ликвидации заторов с начального момента их образования.

Перечень затороопасных участков рек Печорского бассейна

р. Печора
Местоположение участка
Расстояние
от устья (км)
Вблизи с. Троицко-Печорск 1355 – 1360
д.Сойю – д.Савинобор 1180 – 1195
3 км ниже – 2 км выше впадения р. Подчерье 1097 – 1102
1 км выше устья р. Мал. Сопляс 1027 – 1037
д. Кедровый Шор — д. Аранец 930 – 945
устье р. Кожва – с. Усть-Кожва 868 – 876
п. Ошкурье – д. Акись 744 – 773
вблизи д. Мутный Материк 605 – 615
вблизи с. Щельяюр 475 – 485
д. Поделичная – д. Гарево 398 – 429
с. Мещянское – с. В. Бугаево 324 – 352
д. Леждуг – с. Новый Бор 226 – 254
р. Уса
устье р. Б. Роговая 252 – 261
р. Адзьва
4 км ниже – 4 км выше впадения р. Харута-Ю 41 – 49
р. Ижма
устье р. Б. Винлы – д. Порожск 250 – 264
4 км ниже д. Картаель – устье р. Улыс 150 – 156
д. Сизябек – д. Мохча 71 – 84
р. Ухта
г. Ухта (3 км ниже поста) – совхоз №1 10 – 16
р. Пижма
1 – 7 км ниже впадения р. Н. Кузега 249 – 255
Вблизи д. Боровая 51 – 57
р. Цильма
устье р. Бродюги – д. Филиппово 34 – 67
р. Сула
4 км ниже д. Коткина – впадение р. Соймы 97 – 104

Козел О.Г., начальник Коми ЦГМС