Удельный вес снега: Критические снеговые нагрузки на теплицы

Критические снеговые нагрузки на теплицы

Внимание, уважаемые покупатели! По заявлению ведущего метеоролога страны, Евгения Тишковца и ряда других авторитетных источников, зима 2021-2022 будет самой снежной за последние 80 лет. Высота снежного покрова после 15 января 2022 г превысит 50 см. Данные предоставлены РИА НОВОСТИ. Такие осадки были на территории Москвы и Подмосковья зимой 1941-1942 г во время немецкого наступления.

Температура за зиму 2021-2022 несколько раз доходила до плюсовых значений, затем возвращаясь к отрицательным показателям. Это значит, что удельный вес снега может увеличиваться в 2-3 раза, создавая экстремальные нагрузки на крышу строений.

Таблица удельного веса снежного покрова

Материал	Вес 1 м3 (кг)
Сухой снег	125
Мокрый снег	до 950
Свежевыпавший осевший	от 200 до 300
Мокрый старый	от 600 до 800
Мокрый фирн	от 400 до 800
Глетчерный лёд	от 800 до 960

Важные выводы

1. Средний удельный вес снега от 200 до 400 кг. Вес мокрого снега до 800-900 кг.
2. Критическая шапка сухого снежного покрова это 20-30 см. Если снег подтаивает и затем промерзает, при перепадах температуры, вес может увеличиваться вдвое!

Вес сухого свежевыпавшего осевшего снега на теплице при высоте 45-50 см

Размер теплицы	Масса снега (кг)
3×4 м (площадь — 12 м2)	1500
3×6 м (площадь — 18 м2)	2250
3×8 м (площадь — 24 м2)	3000

Вес сухого осевшего старого снега на теплице при высоте шапки в 45-50 см

Размер теплицы	Масса снега (кг)
3×4 м (площадь — 12 м2)	2400
3×6 м (площадь — 18 м2)	3600
3×8 м (площадь — 24 м2)	4800

Вес мокрого старого снега на теплице при высоте шапки в 45-50 см

Размер теплицы	Масса снега (кг)
3×4 м (площадь — 12 м2)	4800
3×6 м (площадь — 18 м2)	7200
3×8 м (площадь — 24 м2)	9600

Обязательные требования по уходу за теплицей

Все показатели снеговых нагрузок теплиц производители рассчитывают с учетом сухого свежевыпавшего осевшего снега. Мокрый старый снег увеличивают нагрузку в 2.7-3 раза. Поэтому в период января 2022 г настоятельно рекомендуем вам максимально очищать крышу и 0.5 м от боков теплицы, не допуская образования снежного покрова более 25-30 см, в избежание создания колоссальных нагрузок.



5.1 Нагрузка от веса снега — Книга Инженера

 

 5.1   Нагрузка от веса снега

     Все характеристики снега зависят от его плотности, но вместе с тем плотность снега в высшей степени изменчива, от 100 до 700 кг/м³. Обычно рассматривают: плотность различных видов снега, плотность снега на открытой местности, плотность снега в лесу, плотность снега в снежниках, плотность тающего снега.

      Расчетные формулы для определения плотности снега построены на обобщении эмпирических данных.

     Плотность снега весьма неоднородна по высоте снежного покрова и зависит от продолжительности и глубины его залегания. Поэтому плотность снежного покрова является величиной осредненной.

     По  В.Д.Комарову средняя плотность снежного покрова в Европейской части России в конце зимы на севере находится в пределах 220 — 280 кг/м³; в средней полосе — в пределах 240 — 320 кг/м³; на юге — в более широких пределах, 220 — 360 кг/м³, что объясняется наличием перемежающихся оттепелей.

    Наличие влаги (воды, водяного пара) существенно увеличивает плотность снега.  Плотность тающего снега имеет большое значение для прогноза половодья на реках. Наблюдения показывают, что в большинстве случаев она изменяется в начале таяния от  180 до 350 кг/м³,  в разгар таяния от 350 до 450 кг/м³,  в конце таяния доходит до 600 кг/м³.

   Плотность снега в лесу меньше, чем на открытой местности, что объясняется уменьшением ветра в лесу и меньшей интенсивностью зимних оттепелей.

      Плотность снега в снежниках изучалась  В.Л.Шульцем  в горах Средней Азии, где в период снеготаяния она достигает  750 кг/м³.

     Пористость снежного покрова обусловлена наличием большого количества промежутков между кристаллами льда, образующих сообщающиеся между собой поры и пронизывающих снежный покров во всех направлениях. О размерах пор в снежном покрове надежных сведений нет.

     Пористость снежного покрова связана с его структурой и изменяется по мере его уплотнения от 98% до 20 %. К началу снеготаяния (обычно при плотности  280 — 300 кг/м³)  она составляет 73% — 67 %.

    Согласно «Справочных таблиц весов строительных материалов» (Е.В. Макаров, Н.Д. Светлаков, Москва, 1971 г.) объемный вес снега (чистого, сухого):  100 — 300 кг/м³.

     В разгар таяния вес снега бывает от 350 до 450 кг/м³,  в конце таяния доходит до  600 кг/м³.

   Что это означает? Например, если принять вес снега  300 кг/м³, то слой снега  60 см  (0,6 м)  весит  180 кг/м²  —  т.е. это тот максимальный вес, на который рассчитываются кровли, например в Москве.

     А если снег мокрый (при оттепели),  то при  весе снега  450 кг/м³,  толщина снежного покрова не должна превышать 40 см.

     А ближе к весне, когда снег мокрый и слежавшийся и весит  600 кг/м³,  критическая толщина снежного покрова не должна превышать 30 см.

     Городской снег, поступающий на снегоприемные пункты, представлен в основном двумя видами:  350 — 450 кг/м³  и  влажный  600 — 700 кг/м³.

 

 ———————————————————————————————————————————————————————————————————————

Гравитация снега. Удельный вес снега, получается… | Нэнси Адамс

Удельный вес снега, как оказалось, является большой темой для ученых, особенно лавинистов. Кнут Вольд заключает трактат, говоря: «Такая интерпретация изменения плотности снега всегда будет иметь некоторые неопределенные факторы. Процесс старения зависит не только от времени, но и от других параметров. Общая толщина снежного покрова над рассматриваемым слоем, безусловно, имеет большое значение».

Здесь слой под рассматриваемым процессом старения (у нас) часто бывает очень скользким (снег/лед). Функция времени — дарить воспоминания. Наши воспоминания о снежной гравитации, другие воспоминания о снежной гравитации.

Снежная гравитация помешала моему другу на холме. Их дом приютился на холме. Их крыльцо предлагает хороший горизонтальный выход из дома. Их подъездная дорожка не предлагает хорошего горизонтального выхода. Если я говорю угол 45 градусов, я преувеличиваю наклон. Угол 33 градуса довольно точен. Я никогда не схожу с крыльца зимой без веревки, руки или машины, за которую можно держаться. Моя подруга на холме — импульсивная женщина. Хороший рассказчик. Многие из ее историй связаны с проскальзыванием прямо под ее машину.

Я сделал это с любимой тетей несколько лет назад. Она борется с головокружением. Мир для нее под углом 45 градусов. Легко это забыть. Мы вышли из их (ровного) крыльца на их (ровный) тротуар. Не уровень для моей тети. Она потянулась, чтобы схватить машину. Расстояние было слишком большим. Парень убит. Она выжила. Все было хорошо. Я был очень потрясен.

Моя подруга Тру однажды вышла на улицу, чтобы узнать, почему ее муж не пришел после уборки лопатой. Парень убит. Вызвали скорую помощь. Мрачные месяцы борьбы в больницах и реабилитационном центре спустя, он дома. Я посетил друга на прошлой неделе. Она не выходит, если идет снег. В прошлом году она трижды падала. Но именно сейчас ей приходится, как более подвижной из пары. Забота, соседи, соль, разумная трость, настоящая выдержка, и она уходит.

Я плаваю в бассейне в резервации племени сенека. Я сдерживаю гравитацию.

Моя учительница игры на фортепиано не принимает силу гравитации не больше, чем процесс старения или грипп. Выздоравливая от гриппа, она каждый день выходит на беговые лыжи. — Это заставляет тебя чувствовать себя лучше? Я спрашиваю. — Нет, — отвечает она. Она не собирается останавливаться. Я должен был спросить: «Тебе от этого становится хуже?»

Ходят слухи, что горнолыжный курорт в паре миль от нашей хижины в Аркрайте вновь откроется следующей зимой. Многие из нас, некоторые из наших детей, Мерв, одна из моих сестер и один из моих шуринов, катались там на лыжах несколько лет назад. Cockaigne был хорошим горнолыжным склоном для начинающих. Все пришли к выводу, что со мной все будет в порядке. Не быть на лыжах в течение поколения или около того не было бы проблемой. Уклон был не более 33 градусов. Я никогда не был на кресельном подъемнике. Арендовав ботинки на ноги, арендовав лыжи на ботинках, я шаркал своим путем, держась за жердочку, чтобы поддерживать очень медленное движение вперед, следуя за семьей вперед. «Настоящая выдержка», — подумал я, стиснув зубы. Я добрался до кресельного подъемника. «Просто сядьте на него», — говорит мне Мерв, пока лифт качается взад-вперед. Палки дико вертятся, успеваю сесть! Гордо сижу. С удовольствием катаюсь.

Я помню историю о том, как мама Мерва упала с кресельного подъемника. Папа не замечает. Мама держится за одну руку, ноги и лыжи болтаются внизу. Папа ничего не слышал в ветре с горы. Гора лыжников заметила. Спасательный тобогган мчится вверх в тени кресельного подъемника. Мама наконец отпустила, упала в снег и была спасена. Сидя на кресельном подъемнике, я крепко хватаюсь за опоры.

Я понимаю, что мне нужно выйти. «Я не знаю, как выйти», — кричу Мерву на ветру. «Просто встань», — говорит он. Я смотрю, как дети, наши дорогие драгоценные дети, один за другим просто встают и уходят на лыжах. Добираемся до места «спуска». Мерв встает и уезжает. Я встаю, соскальзываю, соскальзываю и падаю. Семья, муж, чьих детей я родила, дети, которых я держала на руках, эта семья, эта близкая любящая семья. Эта семья сделала вид, что не знает меня. Делал вид, что не связан со мной. Наконец Мерв откатился назад и помог мне подняться. Семья вернулась, чтобы дать мне совет, как спуститься с холма. — Следуй за мной, — сказал он. Некоторые дети кричали: «Держите свой вес на горных лыжах». Другие дети кричали: «Держите свой вес на горных лыжах».

Я заметил деревья на склоне. Я скатился к одному. Я проскользнул к другому. Я медленно спускался с холма. Внизу я снял с арендованных ботинок арендованные лыжи. Я вошел в сторожку и снял с ног взятые напрокат сапоги. Я нашел огонь. Я нашел официантку. Я нашел книгу.

Сегодня время на прогулку. Я буду наблюдать за процессом старения снега. Слои, старые были сдавлены тяжестью новых. Мои ноги будут врезаться в дни, когда падает снег. Холодные дни, теплые дни, мягкий снег, хрустящий снег. Я пойду по следам на снегу, оставленным прямо передо мной Мервом. Я могу упасть на снежную подушку. Все будет хорошо.

7b Плотность снега

Цель обучения 7b: Дать определение плотности снега и описать, что условия приведут к выпадению свежевыпавшего снега высокой плотности по сравнению с низкой плотностью, и почему это важно для лыжников.

Что такое плотность снега?

Плотность снега можно определить как количество или массы льда и жидкой воды на объем . Вы не должны слишком беспокоиться о жидкой части воды, потому что там обычно в снежном покрове НАМНОГО больше льда, чем жидкой воды. Однако, весной содержание жидкой воды может быть более значительным. Снег измерения плотности обычно не делятся на лед и жидкую воду компоненты, хотя, и это всего (= замороженная вода + жидкая вода) плотность , которая нас здесь интересует.

Рис. 7b.1 напоминает вам о диапазоне плотности снега, который вы воля найти в снежном покрове, хотя учтите, что характеристики здесь не те сдерживается только что выпавшим снегом. Свежевыпавший снег, как правило, 30-300 кг/м ³ диапазон.

Стол 7b.1 — Типичная плотность снега в диапазоне от свежевыпавшего снега (самая низкая) до сплошного льда (самая высокая). (Кредит: Стулл)

Рис. 7b.1 — Это только что утрамбованный снег на этой гоночной трассе для отдыха, вероятно, около 350 кг/м ³ . Теллурайд, Колорадо, США. (Источник: West)

Влияние условий на свежевыпавший снег

• Температура

  Обычно чем теплее температура, тем выше плотность свежевыпавшего снега. Для температурах, близких к нулю, вы можете ожидать более плотный снег, отчасти потому, что он также имеет более высокое содержание воды (вода более плотная чем лед, вот почему кубики льда плавают в воде). Думать об этом иначе ниже температура ниже температура плотность свежевыпавшего снега. Это соотношение держится примерно -15°С. При более низких температурах плотность практически не меняется.

• Ветер

  Аналогично, при более быстрой скорости ветра можно вообще ожидать

  выше — плотность свежевыпавшего снега. С медленнее скорости ветра, обычно можно ожидать более низкой -плотности только что выпавший снег. Связь между скоростью ветра и плотностью снега слабее, чем между температурой и плотностью снега. Для более высоких скоростей ветра около 15 м/с и выше, вы, вероятно, столкнетесь со снегом высокой плотности. Для низких скоростей ветра вы может быть снег низкой плотности, но также возможно получить высокий плотности (например, если температура теплая).

Таким образом, более высокая плотность свежевыпавшего снега теплее температуры и быстрее скорости ветра. Более низкая плотность свежевыпавший снег имеет более холодную температуру и медленную скорости ветра.

Плотность снега и качество лыж

представлять плотность снега по его процентному содержанию воды и льда, называется

общее содержание воды . (Примечание: это предполагает, что плотности льда и жидкой воды равны, что неверно, но они достаточно близки) Чтобы перевести из плотности в в пересчете на кг/м ³ на %-влагосодержание, просто разделить на 10 и добавить знак процента. Таким образом, согласно приведенной выше таблице 7б. 1, свежеупавший а нового снега обычно колеблется от 5 до 20%.

Рис. 7b.2 — Высокая плотность только что выпавший снег на перевале Стивена в Каскадных горах Вашингтон, США. (Источник: West)

В целом снег с низкой и средней плотностью (легкий) более приятен для катания. кататься на лыжах в чем плотный (тяжелый) снег. Более легкий и пушистый снег легче толкать на лыжах, в то время как более тяжелый снег требует больше усилий, чтобы мышца насквозь. Более легкий снег также имеет тенденцию разбрызгиваться или подниматься вверх. воздух больше, когда вы едете по нему, что добавляет катания на лыжах по снегу ощущение/удовольствие …и, что не менее важно, внешний вид лучше на фото и видео.

Свежевыпавший снег с общим содержанием воды около 7% или менее будет считаться легким снегом с низкой плотностью, а в среднем около 8-11%. Снег, составляющий 11% и более, считается сильным снегом. Если вы посмотрите на среднюю плотность снега по Северной Америке (внутри и снаружи гор), это около 8%. Помните, что все это относится к только что выпавший снег, прежде чем он осядет (или уплотнится, как в лыжный курорт).

Рис. 7b.3 — Лыжник на пике Як в Британской Колумбии находит очень хороший порошок низкой-средней плотности (вероятно, 7-8%). (Фото: Запад)

Порошковый снег обычно считается неконсолидированный (не утрамбованный) снег низкой и средней плотности. В рыхлом снегу, когда вы набираете достаточную скорость, ваши лыжи/доска начинают «плавать» на снегу (аналог водного лыжника или серфера). Затем всадник может вес и невесомость их лыжи/доска от поворота к повороту, что дает хороший ощущение плавания-подпрыгивания. Это, в сочетании с брызгами снега в лицо, является конечной целью. из искатели пороха. На самом деле лыжи за последние 15 лет стали намного шире. годы с целью облегчить лыжникам плавание в пухляке.

Оптимальная плотность снега для катания по снегу на самом деле не самый легкий снег возможно, а скорее снег, в котором содержится около 8% воды. Этот средней плотности по снегу по-прежнему легко кататься на лыжах и легко проталкиваться/проталкиваться, но достаточно «тела», чтобы обеспечить плавучесть. В снегу очень низкой плотности (~5%) лыжи/доски имеют тенденцию проталкивать

через снег вместо плавает над ним. Это типично для снежного климата Скалистых гор. который имеет относительно небольшие скопления нового снега с холодным температура, в результате образуется небольшое количество снега низкой плотности. Эти условия могут делать для хороших фотографий со снегом вокруг вас, но ваши лыжи/доска в основном будет просто кататься по любому снежному покрытию под ним только что выпавший снег.

В цели обучения 7c мы пойдем еще дальше и посмотрим, как плотность изменения в только что выпавшем снегу влияют на катание на лыжах/езде качество.

Рис. 7б.4 — Лыжник углубляется в какой-то малоплотный порошок в каньоне Биг-Коттонвуд, штат Юта, США. Этого снега вероятно 5-7% общее содержание воды. (Фото: West)

Плотность и лавинная опасность

Плотность снега является показателем прочности снежного покрова. Как правило, чем плотнее снег, тем сильнее связь между кристаллами. В только что выпавшем снегу кристаллы являются обычно все еще в форме звездного типа. Лавинные проблемы внутри свежевыпавший снег часто является результатом изменения плотности во время буря. Мы поговорим об этом подробнее в Цели обучения 7c. Связь между кристаллами в свежевыпавшем снегу не такая прочная. между раундами, независимо от того, при какой температуре он падает.

Единственным исключением является снегопад во время сильных ветры. Когда это происходит, кристаллы яростно сталкиваются в воздухе и ветром по земле, ломая хрустальные руки. Когда они оседая на землю, они могут быть дополнительно утрамбованы ветром. В результате свежевыпавший снег может быть очень плотным и хорошо слипшимся. Это называется ветровой доской или ветровой плитой .

Рис. 7b.5 – Снег, уплотненный ветром, на горе Маунт-Худ, штат Орегон, США. Это будет считаться ветровой доской или ветровой плитой. странный текстуру и гребни ветровой поверхности называют заструги . (Источник: West)

Как мы обсуждали в Цели обучения 7f, нестабильный снежный покров обычно возникает из-за того, что более плотные слои покрывают менее плотные слои. Таким образом, если вы имеют относительно высокую плотность свежевыпавшего снега (в результате теплого температуры или ветра), упавшего поверх граненого слоя, это может привести к нестабильному, опасному снежному покрову. Так же, даже свежевыпавший снег низкой-средней плотности, падающий поверх поверхностный слой инея с очень низкой плотностью может привести к нестабильности конфигурация.

Ключевые слова: плотность свежевыпавшего снега, sastrugi, snow density, strength, wind board, wind slab

Figure Credits
Howard : Rosie Howard
West : Greg West
Stull : Roland Stull
COMET/UCAR : The source of this материал — это Веб-сайт COMET® по адресу http://meted.ucar.edu/ Университетской корпорации для атмосферных исследований (UCAR), частично спонсируемая через кооператив соглашение(я) с Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA), Министерство торговли США (DOC).