Hidrológiai Közlöny 1950 (30. évfolyam)

7-8. szám - Értekezések - Mosonyi Emil dr.: A vízfolyásokban való jégképződés elméletének fejlődése a szovjet kutatások alapján

A jégképződésre vonatkozólag a Szovjetunióban igen széleskörű kutatások folytak. Behatóan ismerik már a különféle vízfolyásokban végbemenő jégképződés módját is. Ezeknek a kutatástkií k (gy kis részét mutatja be a szerző. Már az ismertetett szemelvény is olyan újszerű és gazdag eredménytktt teilelnre7. begy ernek alapján — vízépítkezéseink tervezése és lebonyolítása alkalmával — még nagyebb figyelmet kell ferdíteni a szovjet kutatások eredményeire. U. D. C. 551.482.213 : 536.421.4. A vízfolyásokban való jégképzödés elméletének fejlődése a szovjet kutatások alapján*) DR MOSONYI EMIL Röviden ismertetni szándékozom azokat a legkiemelkedőbb vizsgálatokat, amelyeket szovjet kutatók végeztek annak megállapítására, hogy a különböző jégfajták miképpen keletkeznek, mik keletkezésüknek a feltételei, és milyen gyakorlati következtetéseket lehet ezekből a vizsgálatokból levonni. Ezeket a kutatásokat, amelyek hosszú évtizedeken keresztül folytak a Szovjetúnióban, tulajdonképpen talán elsősorban az indította meg, hogy a jég keletkezésének és a különböző jégfajták kialakulásának elméletében bizonyos mértékű bizonytalanság, sőt ellentmondás is tapasztalható volt a szakirodalomban és a tudományos közvéleményben. Ezt a zavart semmi sem bizonyítja jobban, mint hogy a különböző jégfajtákra sok elnevezés honosodott meg, amelyeknek használata azonban nem volt tisztázott. Az irodalom beszél felszíni jégről, tűjégről, jégkristály-, kásajég-, fenékjégről stb., és ezeket az elnevezéseket a jégnek bizonyos megjelenési formáira, állapotára vonatkoztatták, de bizonyos mértékben tisztázatlan volt az, miképpen és milyen feltételek mellett keletkezik egyik vagy másik jégfajta. A különböző jégfajtáknak a keletkezésére többféle elmélet ismeretes. A felszínen a jégképzodés a víz szélén a hullámzás folytán levegővel és vízzel váltakozva érintkező homok és kavicsszemeken, a burkolat durva szemcséin, vagy növényi részeken indul meg, majd újabb vízrészecskék hozzáfagyása révén ez a jégszegély a folyó, ill. csatorna belseje felé terjed. Csendes vizeken a felszínen mindenütt keletkező jégkristályok összefagyása révén a víztükröt teljesen beborító jégtakaró is keletkezhet. Folyókban és üzemvízcsatornákban parti jégszegély ugyan keletkezhet csendesebb helyeken, de a jég beállása rendszerint nem a felszíni jég kiterjedésének következménye, — mert a turbulens, gyorsan áramló vizeken ez a jelenség nem jöhet létre —, hanem a víz alatt keletkezett, felszínre került és ott úszó jég (jégzajlás) összetorlódása ésa parti jéghez való sodródása révén. Folyóvizeken a felszínen képződött jégrészeknek, kristályoknak — az újabb kutatások szerint •—• nincs jelentékeny szerepe. A fenék- és kásajég keletkezésére vonatkozólag eddig igen eltérő vélemények voltak. Schoklitsch a felszínen úszó kásajég keletkezésére vonatkozóan még Fritsch és Fenner magyarázatát közli ; e szerint a felszínen úszó jégtűk állnak össze lemezekké, *) A Magyar Hidrológiai Társaság 1951) május 10-én rendezett szovjet klubestéjének előadása. majd ezek összesodródnak gomolyagokká. E mellett megjelenhet még a felszínen a mederfenékről felszakadt ú. n. fenékjég is. Ludin is a felszínen keletkező jégkristályokkal, a belőle összeálló gomolyokkal magyarázza a kása- és fenékjég képződését. Ludin számos kutató, elsősorban psdig Barnes nyomán a fenékjég keletkezését úgy magyarázza, hogy a túlhűtött vízfelszínen keletkezett jégkristályokat a turbulens áramlás a kisugárzás (radiáció) révén ugyancsak »túlhűtött« mederfenékre sodorja és hozzátapasztja. Míg Lüscher és Lokthin szerint a vízfelszínen keletkezett jégkristályok felülete a kissé melegebb (néhány tized vagy század fokkal a 0 C° fölött) alsó vízrétegekben megolvad és alkalmassá válik a molekuláris vonzás következtében az össze-V fagyásra, ill. a mederfenékhez való tapadásra. Nyilvánvaló, hogy ez a két felfogás ellentétben van egymással. Ezek a magyarázatok nem adtak egészen világos és egységes képet a jelenségekről, amelyeket legújabban elsősorban Timonov és Altberg leningrádi professzorok vizsgálatai derítettek fel kellőképpen. Hogy miért foglalkoztak a Szovjetúnióban olyan mélyrehatóan ezzel a kérdéssel, annak megvan a gyakorlati magyarázata is. A Szovjetúniónak számos olyan nagy folyója van, amely az Északi Jegestenger felé, vagy északról déli irányban, de hideg zónákból szállítja a vizét. Ezeken a folyókon nagyszámban létesítenek vízlépcsőket, vízerőműveket, s ezek működésének fontos feltétele, hogy az eljegesedéstől védve legyenek, az energiatermelésben éppen a téli időszakban ne álljon elő kiesés. Timonov és Altberg kutatásai, kísérletei rávilágítottak arra, hogy nem célszerű éles különbséget tenni a fenék- és kásajég között, ezért ezeket vízfelszín alatt képződött jég néven javasolják összefoglalni. Timonov 15 tételben sorolja fel azokat az elveket, amelyeket egy átfogó jégképződési elmélet megalkotásakor figyelembe kell venni. Ezek közül csupán a fontosabbakat sorolom fel : 1. A víz megfagyásának, ill. a jég olvadásának lefolyása attól függ, hogy a hőenergia átadása miképpen megy végbe a három csatlakozó elem között : levegő—víz—meder. 2. Az elemi jégkristály keletkezése csak túlhűtött környezetben lehetséges. A túlhűtésnek olyan mértékűnek kell lennie, hogy a kristályképződés középpontja és a környezet közötti hőmérsékletkülönbség a kristályképződéssel kapcsolatos hőmennyiség felszabadítását, ill. elvesztését lehetővé 254