JEŚLI TRZESZCZY LÓD UCIEKAJMY czyli na ten czas praktyczna wiedza o lodzie

Pokrywa lodowa pokrywająca nasze wodne akweny zwłaszcza jeziora kusi nie tylko wędkarzy, a taże pasjonatów sportów zimowych zwłaszcza łyżwiarzy, bywa także wykorzystywana do chodzenia na tzw skróty. Niestety osoby wykorzystujące nie tylko hobbystycznie lód nie zdają sobie sprawy ,że często może być on niebezpieczny, ta niewiedza a co za tym idzie brak ostrożności potrafi być przyczyną ludzkich tragedii. Uzytkownik lodu winien pamiętać , że grubość pokrywy lodowej nie jest jednolita , zależy od predkości wody, głebokości i warstwy sniegu zalegajacego. Znane są przypadki wpadania wędkarzy do wody na skutek załamania się lodu, wjazdu pod lód łyżwiarzy, nie mówiąc o samochodach co też się zdarza , niegdyś doszło do zaskakującego zalamania się lodu pod idącym po nim na skróty uczniu, Miało to miejsce zimą 1984/85 na jeziorze Trzeciecko w Szczecinku uczeń o którym mowa został uratowany przez saperów 7 warszawskiego batalionu saperów dowodzonych przez chor. Jerzego Gładysza,którzy w tym czasie budowali na tym zamarzniętym jeziorze pomost. Saperzy ci biegnąc na ratunek jednocześnie pchali łódź saperską dzieki czemu sami nie potopili się, a ucznia uratowali. Lód dobrze wykorzystany może być sprzymierzeńcem nie tylko dla sportowców lecz również dla tych co organizują szeoko pojęte przeprawy ( tymczasowe przejścia po lodzie ) , dlatego są oni obligowani do posadania wiedzy o strukturze lodowej , jej wytrzymałosci, sposobów wzmacniania itp.

Jak powstaje lód

Trwała pokrywa lodowa zaczyna formować się już przy temperaturze zerowej i ujemnych temperaturach powietrza. Prędkość jej narastania zależy od kilku czynników: temperatury, prędkosci prądu wody, grubości pokrywy śnieżnej , predkości wiatru i innych. Grubość lodu nie jest jednolita , lód jest cieńszy w pobliżu doplywów , kanałów , wypływających źródeł pod mostami oraz nad miejscami mocno porośniętymi w których rozkladające się rośliny tworzą gazy i ocieplenie wody, która zgodnie z prawem fizyki unosi się ku górze tzw oparzeliska. Lód , czyli woda, w stałym stanie skupienia. posiada mniejszy cieżar włściwy jak woda dlatego pływa po jej powierzchni. Proces powstawania lodu składa się z kilku etapów. Początkowo wokół jąder krystalizacji tworzą się drobniutkie kryształy w formie dysków, które łączą się ze sobą i powodują powstawanie tzw. igieł lodowych . Igły lodowe łączą się na powierzchni wody i tworzą cienką błonę lodu w formie plam lub cienkiej powłoki. Zamarzająca masa grubieje, powstaje na wodzie lód . W jeziorach głębokich i o dużej objętości proces powstawania lodu przebiega wolniej, niż w zbiornikach płytkich i o dużej powierzchni ( https://www.nurkomania.pl/nurkowanie_pod_lodem_lod_wlasciwosci.htm). Jeziora zamarzają od brzegów, lód niejko wędruje ku środkowi gdzie staje się cięńszy, w przypadku wiatru przy zamrażaniu tworzą się kry , które nachodzą na siebie tworząc poprzez wzajemne przymrażanie lód strukturalnie niejednolity i chropowaty. Wiatr napierając na krę powoduje ,że tworzą się jej zwały, które naciskają na nadwodne budowle oparte np na palach wbitych ( wpędzonych) w dno, często powoduje to ich pochylenie a to rzutuje na podtrzymywaną konstrukcję. Pochylone przez krę pale widać często przy pomostach. Topnienie lodu odbywa się także od brzegów, wskutek jego pęknieć powstają kry, które napierane wiatrem oddziaływują znacznie silniej na wspomniane konstrukcje.

Rodzaje lodu

Pokrywa lodowa zależna jest od wielu czynników : atmosferycznych , hydrologicznych a co za tym idzie fizycznych Struktura lodu nie jest jednolita , wróżnić można kilka rodzająów lodu : lód wodno - śniegowy ( śniegolód ) tzw szary - tworzy się przy kolejnych topnieniach i zamarzaniach śniegu zalegającego na pokrywie lodowej lub w wyniku mieszania się ze sniegiem wyciskanej szczelinami wody i ponownego zamarzania tej mieszanki przyjmując barwę jasno szarą. Lód ten może mieć niższą wytrzymałość nawet o 50% w stosunku do lodu jednorodnego. Podobnie pod wpływem topnienia powstaje lód mętny ( nieprzeztroczysty ), który jak wynika z nazwy jest koloru mętno białego. tworzy się podczas topnienia górnej warstwy lodu czystego. Zmiana barwy wiąże się z obecnością pęcherzyków powietrza, Najmocniejszy jest lód przezroczysty ( czysty ) przez niektórych zwany niezbyt trafnie czarnym. Lód ten charakteryzuje się zielonkawym i niebieskawym odcieniem, nie posiada pęcherzyków powietrza , narasta systematycznie przy mroźnej pogodzie bez epizodów topnienia ( ocieplenia ), wyróżnia się on największa wytrzymałością. Ponadto wśród innych rodzajaów lodu wyróżnia się śryż, który wystapuje w rzekach i na morzu gdy temparatura osiągnie wartość nieco niższą od 0°C co powoduje powstanie niewielkich kryształków lodu, które w dalszej fazie inicjują tworzenie się pokrywy lodowej. Pojecie lód przybrzeżny odnosi się do lodu narastajacego przy brzegach gdzie ruch wody jest niewielki. Stosunkowo niebezpieczny dla urządzeń hydrotechniczny jest lód denny który na ogól tworzy się w rzekach przy mroźnych pochmurnych nocach,po czym przy słonecznej pogodzie odrywa się od dna i unosi się z nurtem i poprzez ewentualne spietrzenia może być nawet przyczyną powodzi. Znana jest nazwa lód morski; powstaje w wodzie o temperaturze ok. -2°C (przy zasoleniu 35‰) i tworzy pola lodowe, które są unoszone przez prądy morskie (lód dryfujący). Wahania poziomu wody powodują że lód może się uwypuklać lub robi się wklęsly co powoduje jego pięknięcia, łamania, oraz spiętrzania i ponowne ulega zamarzaniu co nie jest bez wplywu na jego wytrzymałość . Gwałtowna obniżka wytrzymalości lodu następuje także podczas „ataku” odwilży zmniejszając ją w poczatkowej fazie trwania nawet dwukrotnie i w miarę jej trwania wytrzymałośc lodu maleje sukcesywne. Należy jednak pamietać , że w przypadku znajdujących się pod lodem prądów wodnych lód czarny traci na wytrzymałości do ok. 20% . Natomiast lód mętny jest 1.2 – 2 razy slabszy od czystego ( czarnego) . Dwie warstwy składajace się z lodu czystego i mętnego tworzą lód wodny, pokrywająca lód wodny warstwa lodu śniegowego nie ma przydatnej wartości wytrzymalościowej. Wiadomo ,ze w miarę obniżania temperatury gęstość lodu maleje , lód powieksza swoją objetość do temperatury poniżej -15°C po czym przechodzi w fazę intensywnego kurczenia się, a to wywołuje jego pękania połaczone z hukiem. .

Obliczanie grubosci warstwy lodu nośnego

Wieloletnie doswiadczenie zdobyte podczas pokonywanie lodu przez ludzi i sprzęt techniczny pozwoliły ustalić jego obliczeniową wytrzymałośc,którą określamy poprzez określenie grubość warstwy lodu nośnego (Hn). Jest ona sumą grubości warstwy ludu czystego Hczl i ½ grubości warstwy lodu mętnego Hml, przy czym jeśli lód ten nie różni się zbytnio od czystego do obliczeń bierzemy jego rzeczywistą grubość i pomijamy dzielenie jej przez 2.           Hn= Hczl + Hml/2

obliczając Hn dla sprzętu stosujemy inny wzór ;

                                                             Hn = 8 √ P ( osiem pierwiastek z P)

gdzie P oznacza ciężar pojazdu w tonach. Jednak mimo teoretycznych rozważań lód po którym ma poruszać się pojazd winien być poddany próbie w postaci próby obciążenia. Gdy podczas próby pojawią się pęknięcia, lód poddaje się sprawdzeniu obciążeniem 0,7 obciażenia próbnego. Innymi słowy po określeniu grubości lodu nośnego można za pomocą tabel ustalić wytrzymałość lodu dla ludzi i sprzętu.

Podręczne sposoby powiększania pokrywy lodowej

Pzyjmuje się ,że lód grubości 5-7cm utrzymuje jednego człowieka ( w literaturze spotyka się także 4cm) ,jednak w zalezości od wagi człowieka istnieje ryzyko zarwania się lodu dlatego praktycznym sposobem jest wzmocnienie nośności poprzez ułożenie desek. Przy temperaturze – 10 °C lód można doprowadzić do tzw zamarzania naturalnego w tym celu należy zdjąć zalegającą jego powierzchnię śnieg. Przy temperataurach – 20 °C narastanie lodu może wynosić od 0,5 – 5 cm / dobę w zaleznosci od temperatury, grubosci lodu , prędkości wody. Drugim sposobem jest namrażanie sztuczne. Jednym ze sposobów jest polewanie oczyszczonej tafli lodu wodą. W tym przypadku grubość warstwy namrażanej nie powinna przeproczyć 0,5 grubości lodu naturalnego. Wodę nalewa się warstwami grubości ok. 1cm. osiaga się wówczas przy temp - 10 °C - wydajność do ok. 7, 5 cm /dobę a przy temp. – 20 °C ok. 11.5 cm/ dobę.Aby przyśpieszyć namrażanie można stosować tłuczeń lodowy i polewać go wodą, do tego przedsięwzięcia wskazane jest wykonanie „ basenu” do namrażania, który tworzy się z krawędziaków uszczelnianych sniegiem. Lód namrażany ma jednak niższe wskaźniki i dlatego przy obliczaniu grubości nośnej należy grobość naturalną podzielić przez 7. Podobny sposów polewania wodą także z wykorzystaniem bruku lodowego stosować można przy likwidacji peknięć. Przy namarażaniu pokrywy lodowej należy unikać , śniegu , chrustu i faszyny..

Wybrane normy tabelaryczne

Przyjmuje się, że minimalna bezpieczna grubość świeżego czystego lodu do jazdy rowerami i wędkowania wynosi 10 - 12cm. Zaleca się by wędkujacy z lodu oddaleni byli od siebie o 10 m , a otwory do połowu należy wykonywać nie bliżej jak 1 m od siebie.Lód o grubości 8-10 cm utrzymuje dwóch ludzi stojących w jednym miejscu.
Dla bezpiecznej jazdy na łyżwach warstwa ta wynosi 12 cm. Dla bojlerów grubość ta wynosi 12 – 20 cm. Lód ok. 20 cm jest bezpieczny do jazdy skuterami, lód 20-30 cm – utrzymuje samochody osobowe; od 30 cm – utrzymuje samochody terenowe

Śnieg a lód

Śnieg zalegający lód może spelniać wielorakie zadania z których za pozytwną można uznać rolę izolacyjną jednak powoduje to spowolnienie lub wstrzymanie narastanie lodu.. Poddawany działalności róznych czynników atmosferycznych śnieg podlega przemianom zmieniających go ze struktury puszystej do bardziej zwartej i tu jego znaczenie jest dwojakie, gdyż wzmacnia wytrzymałość pokrywy śnieżno – lodowej ale także maskuje pękniecia , miejsca wolne od lodu lub z lodem osłabionym w wyniku wykoywania otworów pomiarowych, (a)ędkarskich , przerębli. Szczególnie niebezpieczne jest zasłanianie tzw   oparzelisk czyli niezamarzająch w czasie mrozówmiejsc bedących skutkiem wydzielania się ciepła związanego z zachodzącymi procesami rozkładu materiału organicznego. Oparzeliska można rozpoznać gdyż unoszą się nad nimi opary, niestety mogą one być tłumione przez zbity śnieg. Śnieg znacznie szybciej reaguje na czynniki pogodowe im jego wiecej tym gorzej gdyż ulega nasyceniu wodą przez co staje się cięższy i napierająć swoim ciężarem na pokrywę lodową wyciska szczelinami wodę z akwenu na lód co może doprowadzić do powstania tzw warstwy szarej ( sniegolodu). Zjawiska jakie występują na pokrywie śnieżnej pozornie wzmacniające wtrzymałosc lodu najlepiej przy określaniu jego nośności dla bezpieczeństwa pominąć

Sposoby postępowania w przypadku załamania się lodu

Lód staje się szczególnie niebezpieczny w przypadku wiosennego ocieplenia, kiedy to jego klasyczna krystaliczna sruktura zmienia się w szpilkowatą ( wąskie , pionowe długie kryształy ) znaną z fazy tworzenia lodu , mimo zachowania grubości lodu ma on znacznie obniżoną nośność. Inne niebezpieczeństwo stanowią wywolane głównie skokami temperatury  pęknięcia ciśnieniowe (szczeliny). Powstają one na skutek skoków temperatury, głównie w miejscach gdzie występują zmiany denne. Szczeliny powstają także pod wplywem wiatru. Niezpieczne jest pojawienie się pod lodem powietrza .

Cytując zalecenia Państwowej Straży Pożarnej idący na lód winni powiadomić o tym swoich najbliższych z podaniem miejsca i planowanego tam czasu pobytu,: winni być ciepło i wiatroszczelnie ubrani i posiadać ciepłe wodoszczelne z grubą podeszwą buty. Na wszelki wypadek powinni zabrać z sobą koc i ubranie włącznie z butami na ewentualną zmianę, zalecane jest by posiadać założoną kamizelkę asekuracyjną ,termos z ciepłym napojami i inne ; wskazane jest wykonać odwierty sprawdzające; majlepiej posiadać przy sobie gwizdki , liny asekuracyje z kotwiczkami i zaczepami, czekany lub wykonane przez siebie haki, płaskodenne sanki lub zwykłe deski.   JEŚLI TRZESZCZY LÓD UCIEKAJMY .  

W przypadku załamania się lodu : PSP radzi by rozłozyć szeroko ramiona , nabrac , powietrza, i nie próbowac pływać, należy ciągle wzywać pomocy, nie dać się wciągnąć pod lód czemu sprzyja nasiąkający wodą ubiór ,należy wszelkimi sposobami wsunąć się na jego powierzchnię do czego przydatne mogą być czekany. W przypadku wsunięcia się na lód nie wstawać na nogi lecz czołgać się w bezpieczne miejsce.

Świadkowie zdarzenia załamania się lodu pod osobą winni wezwać pomoc przez telefon ratunkowy ( 112) lub straży pożarnej 998. Podejmując próbę ratowania należy unikać postawy stojącej, w miarę możliwości starać się osobie pozostającejw wodzie podać galąź , pasek, linę koniecznie z petlą , szalik itp. Zalecane jest czolganie się , w przypadku dotarcia do osoby w wodzie należy unikać bezpośredniego z nią kontaktu bo można być wciągniętym do wody, Zaleca się by osoba ratowana nie podciągała się na linie, a jedynie powinna być biernie wyciągana. Po wyciagnięciu należy okryć poszkodowanego suchym ubraniem ( jeśli taki jest) narzutami, kapami i przekazać w fachowe ręce.

                                                                                        Opracował: Andrzej Szutowicz

https://www.nurkomania.pl/nurkowanie_pod_lodem_lod_wlasciwosci.htm https://www.gov.pl/web/kppsp-mogilno/bezpieczenstwo-na-lodziehttps://mazury.info.pl/bojery/wytrzymalosc.html https://wroclaw.wody.gov.pl/images/Zagroenia_w_czasie_powodzi_zimowych_-_Prezentacja_edukacyjna.pdf 

  Stanisław Lang „Przerawy” W-wa 1979 s. 364-378                                                                                                                     

 Zimia Drawieńska.”Kawaliera” Lód”