где и - средние уклон водной поверхности, , и глубина реки, м, на расчетном участке при отсутствии подпора;

- наибольший подпор, м;

а - коэффициент, зависящий от отношения и определяемый по таблице 7.4.

┌───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬────────┬───────┬───────┐
│Дельта │  5,0  │  2,0  │  1,0  │  0,5  │  0,3  │  0,2   │  0,1  │ 0,05  │
│Н/h_Q  │       │       │       │       │       │        │       │       │
├───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼────────┼───────┼───────┤
│   а   │ 0,96  │ 0,91  │ 0,85  │ 0,76  │ 0,67  │  0,58  │ 0,41  │ 0,24  │
└───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴────────┴───────┴───────┘

┌───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬────────┬───────┬───────┐

7.70 Для определения наивысших уровней воды при зажорах и заторах требуется предварительно выполнить специальные исследования с целью установления вероятности образования скоплений льда, их местоположения и мощности.

Возможность образования зажоров определяют следующие признаки:

- замерзание, происходящее путем перемещения кромки ледяного покрова снизу вверх по течению, что имеет место на реках, которые текут с юга на север или выходят с гор на равнину;

- наличие в пределах участка проектирования или непосредственно ниже его перелома продольного профиля его водной поверхности с резким уменьшением к устью уклонов (в 3 раза и более), сужений русла, крутого поворота, островов и других русловых образований, уменьшающих льдопропускную способность русла;

- уклон водной поверхности выше очага зажорообразования, превышающий , при котором шуговые скопления вовлекаются под кромку ледяного покрова;

- интенсивный и длительный (6 сут и более) шугоход с расположенного выше по течению участка, что характерно для всех рек, процесс замерзания которых прерывается оттепелями, и для участков рек с большим тепловым стоком из глубоких озер и водохранилищ;

- большая осенняя водность (модуль стока более 3 ).

7.71 При оценке возможности формирования заторов учитывают следующие факторы, способствующие заторообразованию:

- более позднее вскрытие участка реки, расположенного ниже по течению, которое имеет место на реках, текущих с юга на север, при выходе рек с гор на равнину и в устьях рек;

- интенсивное снеготаяние и быстрый сброс воды в русловую сеть, чему благоприятствуют большой уклон и малые залесенность, заболоченность и озерность бассейна;

- наличие в пределах участка реки перелома продольного профиля водной поверхности с резким уменьшением уклона и русловых образований, уменьшающих льдопропускную способность русла;

- большая толщина и прочность льда перед вскрытием, наличие зажорных скоплений и наледей в пределах исследуемого участка, интенсивное поступление льда после вскрытия с расположенного выше по течению участка реки, а также с раньше вскрывающихся крупных притоков.

7.72 Расчетный наивысший уровень воды , обусловленный зажором или затором, вычисляют по формуле

где - коэффициент зажорности или заторности речного участка;

; и - уклон водной поверхности, , средняя глубина реки, м, и уровень воды в расчетном створе, м, при расходе и свободном от льда русле;

- расход воды в период зажоро- или заторообразования вероятности превышения .

Коэффициент определяют путем полевых исследований, в ходе которых на временном гидрологическом посту ведут учащенные наблюдения за ледовыми явлениями и уровнем воды в период замерзания или вскрытия. Путем измерения скоростей перемещения льдин или расчета модулей стока оценивают расход и уровень воды. Последний может быть определен и с помощью графической срезки уровней с учетом данных о стоке воды. Уклон водной поверхности измеряют в период со свободным от льда руслом.

При отсутствии полевых работ значение может быть определено по аналогии. При выборе речных участков-аналогов учитывают следующие условия:

- возможную географическую близость расположения;

- однонаправленность течения;

- одни и те же факторы формирования осеннего (весеннего) стока;

- подобие поперечных и плановых форм русла в пределах участков;

- равенство уклонов водной поверхности;

- отсутствие факторов, существенно искажающих естественное развитие процессов зажоро- и заторообразования.

Ориентировочно коэффициент зажорности (заторности) может быть определен также по таблице 7.5 в зависимости от вида ледяного образования и приращения ширины реки в пределах подъема уровня от до .

┌───────────────────────┬────────────────────────────────────────────────┐
│     Вид ледяного      │ Коэффициент мю при Дельта В/В_Qз,р%, равном    │
│      образования      │                                                │
│                       ├───────┬───────┬───────┬────────┬───────┬───────┤
│                       │   0   │  0,2  │  0,4  │  0,6   │  0,8  │  1,0  │
├───────────────────────┼───────┼───────┼───────┼────────┼───────┼───────┤
│Зажор                  │ 27,1  │ 22,2  │ 18,2  │  14,9  │ 12,2  │ 10,0  │
├───────────────────────┼───────┼───────┼───────┼────────┼───────┼───────┤
│Затор                  │ 17,3  │ 14,2  │ 11,6  │  9,5   │  7,8  │  6,4  │
├───────────────────────┼───────┼───────┼───────┼────────┼───────┼───────┤
│Зажор+затор            │ 22,2  │ 18,2  │ 14,9  │  12,2  │ 10,0  │  8,2  │
└───────────────────────┴───────┴───────┴───────┴────────┴───────┴───────┘

┌───────────────────────┬────────────────────────────────────────────────┐

Расход воды рассчитывают через модуль стока, который определяют методом гидрологической аналогии. Помимо обычных требований к реке-аналогу по условиям формирования стока воды в данном случае принимают также во внимание одновременность и направление замерзания (вскрытия) и равенство уклонов.

7.73 Расчетные значения наивысших уровней воды при подвижках льда и ледоходе оценивают по кривой Q = f(H) через расходы, вычисленные по формуле

где - коэффициент, учитывающий соотношение расходов воды при подвижке (ледоходе) и на пике весеннего половодья и несовпадение по годам этих расходов одной вероятности превышения;

- коэффициент, характеризующий изменение гидравлических характеристик водного потока льдом.

Значения коэффициентов и определяют методом аналогии.

7.74 Для ориентировочных расчетов наивысших уровней воды проточных озер в зоне избыточного увлажнения используют зависимость

где - средний многолетний весенне-летний подъем уровня воды в озере над порогом стока, см;

А - площадь водосбора озера, ;

- площадь зеркала озера, ;

- коэффициент, определяемый по данным наблюдений на соседних озерах с близкими соотношениями морфометрических характеристик и режимом стока из водоема.

Для Кольского полуострова и Карелии принимают равным 20, для озер северных и центральных областей европейской территории России - 32.

Переход от среднего многолетнего подъема уровня к подъему расчетной вероятности превышения производят по кривым обеспеченности с параметрами и отношением , установленным также по данным наблюдений на соседних, изученных морфологически однородных озерах.