Tímarit Verkfræðingafélags Íslands


Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 01.10.1959, Blaðsíða 14

Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 01.10.1959, Blaðsíða 14
68 TlMARIT VFI 1959 Ismyndun. Höfundar tala yfirleitt um þrenns konar ísmyndun: lagnarís, svifís og grunnstingul. Kanavins (8) vill þó einungis skipta ísmyndun í tvo flokka: virka ismyndun, undir hana fellur grunnstingull og svifís; og óvirka eSa lagnarísmyndun. Takmörkin á milli telur hann þó ekki skörp. öllum hinum erlendu höfundum ber saman um, að virk ísmyndun sé hættulegust rafstöðvum. Kenningar um virka ísmyndun eru margar og er það einkum gi’unnstingullinn, sem valdið hefur mönnum heilabrotum. Sú kenning, sem flestir virðast nú orðið hallast að, er kennd við Altberg. Samkvæmt kenningu hans er skilyrði virkrar ísmyndunar, að vatnið sé undir- kælt. Kælingin skeður frá yfirborði, en straumhvirflar færa hið undirkælda vatn niður á við, þar sem það frýs við kristallakjarna í vatninu eða á botni. Sem kristalla- kjarnar virka allar framandi agnir í vatninu, svo sem loftbólur, sandkorn o. fl. og einnig sjálfur botninn, sérstaklega fletir á móti straumi. I fyrstu þótti þessi kenning ekki nægilega skýra myndun grunnstinguls, því sézt hefur grunnstinguls- myndun án þess að um mælanlega undirkælingu væri að ræða. Þá breytti Nybrant (14) þannig kenningu Altbergs, að fyrstu kristallagenin myndast fyrst og fremst við eða nálægt yfirborði, en ískristallar í virku ástandi rekast á botninn, festast þar og mynda þannig grunn- stingul. Ef kristallagenin ná að vaxa nokkuð án þess að rekast á botn, vex flotkraftur þeirra það mikið, að þau geta ekki lengur borizt þangað í straumhvirflun- um og mynda þau svifísinn. Kanadamaðurinn Schaefer (15) virðist hafa komizt að sömu niðurstöðu, en hann kallar alla virka ísmyndun svifís og er það vegna þess, að grunnstingul hafði landi hans Barnes (1926) skilgreint sem ís myndaðan við undirkælingu botnsins, og ræðst hann ekki á þá kenn- ingu, þótt hann virðist vera í miklum vafa um hana. Óvirk ísmyndun, eða lagnaris, myndast á stöðuvötn- um og á lygnum í straumvötnum. Undir lagnarís getur virk ísmyndun ekki átt sér stað. Schaefer (15) gerði því tilraunir með að flýta fyrir myndun lagnaríss með þvi að blanda kolsýrusnjó í vatnið. Taldi hann það gefa góða raun. Hér á landi gæti ég helzt hugsað mér að gagn væri að þessari aðferð við Grímsá, því þar eru ístruflanir eingöngu vegna virkrar ísmyndunar. Isálagning ánna. Isalagning skeður með tvennu móti í straumvötnum, lagnarís myndast á lygnum og rekís þjappast saman og frýs í hellu. Enginn höfundá nefnir hver hámarksstraum- hraðinn megi vera svo lagnarís geti myndazt. Einn höf- undur, Achermann (1) nefnir þó að straumhraðinn megi ekki fara yfir á 1 m/s ef yfirborðsís á að myndast. Hér á hann að öllum líkindum ekki við lagnarís, þvi annar höfundur Cousineau (3), sem rannsakað hefur sérstak- lega sjálfa ísþekjumyndunina, segir að straumhraði megi ekki yfirstíga 70 cm/s við beztu skilyrði, ef ísrek á ekki að pakkast undir skör eða spöng, en beztu skil- yrði eru, að frostið sé að minnsta kosti —18°C. Sé straumhraðinn meiri eða frostið minna, gengur rekísinn undir spöngina og myndast krapastífla, sem hækkar vatnsborðið ofan við stífluna. Kemur þá að þvi, að annað hvort brestur stíflan, eða þá að straumhraðinn minnkar nægilega til þess, að rekísinn hættir að ganga undir skör og ísþekjumyndunin skríður upp á við. Nið- urstaða Cousineau er, að ísþekjumyndun gengur þvi ver sem frostið er vægar. Á mildum vetrum verða því krapastíflur stærri, þær bresta oftar og ístruflanir verða meiri. Þessi beztu skilyrði, sem Cousineau talar um, munu vera mjög sjaldgæf á láglendi á Islandi, en líklega nást þau oft við íslagningu ánna inni á hálendinu. Er því ekki annars að vænta en að ísþekjumyndun niðri á lág- lendi gangi mjög skrykkjótt og mjög miklar krapa- stíflur verði að myndast til þess að árnar leggi. 1 Þjórsá hefur myndazt allt að 18 m há krapastífla við Urriðafoss og þá loksins skreið ísþekjumyndunin upp ána á Skeiðum. Kanavins (9) getur ráða til þess að stöðva ísrek. Er þá sagaður ísfleki úr skör og lagður þvers yfir auða álinn milli höfuðísa. Á þá ísrekið að stöðvast á flekan- um og ísþekjumyndunin að skríða upp eftir. Ekki held ég að þetta beri tilætlaðan árangur nema í svo litlum straum, að ísrekið pakkist ekki undir flek- ann. 1 Þjórsá á Skeiðum er straumhraðinn örugglega meiri en svo, en ef til vill er unnt að finna stað 5 Hvítá ofan við Hestvatn, þar sem hægt er að koma þess- ari aðferð við. Ekki er í neinni hinna erlendu greina minnzt á þann þátt, sem snjór getur haft í myndun ísskriðs. En snjór leggur oft mikið til ísskriðs í ám hér á landi. Guðmundur Kjartansson (11) lýsir þvi í grein sinni, „Þurrðin i Hvítá“, hvernig mikil snjókoma getur valdið þurrðum í ám. Þegar snjó kingir niður í kaldar ár, geta þær ekki brætt hann og fyllast þá árnar af krapi. Getur þetta orðið svo mikið, að áin sígur áfram sem þykkur grautur og neðan við það svæði, sem snjó hefur kingt i hana, dregur verulega úr rennsli. Telur Guð- mundur það vera aðalskýringuna á þurrðunum frægu í Hvítá. Istruflanir. Istruflanir, sem minnzt er á í hinum erlendu greinum, stafa hér um bil allar af virkri ísmyndun. Hér á landi eru slíkar ístruflanir einnig algengar, en þó engan veg- inn algengasta form istruflana. Grimsárvirkjun og báð- ar Laxárvirkjanirnar eru þekktastar fyrir þess konar ístruflanir. Annars er algengasta form ístruflana hér, að ísrek og krapaför séu svo mikil í inntakslónið, að það hreinlega fylli og ekkert vatn náist í gegn. Allar virkjanir hér á landi, sem á annað borð truflast af ís, gera það á þennan hátt, nema ef til vill Grimsá, sem ég held að einungis hafi truflazt af virkri ísmyndun. Aðrar ístruflanir, sem nefndar eru í hinum erlendu greinum, eru, að krapastíflur myndast neðan við raf- stöðvar og bakvatn stíflunnar lóni inn í rafstöðina og dragi úr falli. Slík ístruflun varð við Laxá II í vetur. Að lokum virðist algengt erlendis, að frost valdi erfið- leikum við að hreyfa lokur, en undan slíku er ekki kvartað hér. Einni ístruflun, sem hvergi er minnzt á í greinum, hefur Guðjón Guðmundsson, deildarstjóri hjá rafmagns- veitum ríkisins, lýst á fundum um ísamál. Verður þessi ístruflun við lítil inntakslón þannig, að lagnarísinn leggst á botninn, þegar lágt er í lóninu, og frýs þar fastur. Við endurtekna* dægursveiflu vatnsborðsins í lóninu leggst lag á lag ofan af ís á botninn og fyllir þannig lónið smám saman. Rjúkandivirkjun er þekkt fyrir slíkar truflanir.

x

Tímarit Verkfræðingafélags Íslands

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Tímarit Verkfræðingafélags Íslands
https://timarit.is/publication/860

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.