アイスジャム

氷の詰まりは、川の地形的特徴により浮氷が堆積し、川の流れによる下流への移動が妨げられることで発生します。 ^[1]氷の詰まりにより川の流れが大幅に減少し、上流で洪水（氷のダムと呼ばれることもあります）が発生することがあります。氷の詰まりによる洪水は、下流で氷の詰まりが突発的な洪水で解放されたときにも発生する可能性があります。どちらの場合も、洪水により岸の構造物が損傷する可能性があります。

川の氷の詰まりは通常アイスジャムと呼ばれますが、アイスダムと呼ばれることもあります。^[2]アイスジャムは、氷の塊によって形成された川の障害物です。国際水理学会 (IAHR) の河川氷水力学作業部会の定義によると、アイスジャムは「川や小川の流れを制限する断片化された氷またはフラジルの静止した蓄積」です。このジャムは、川底にアンカーアイスを蓄積してダムを効果的に形成する可能性があります。 ^[3] 川では、障害物は幅、構造、曲がり、または勾配の低下の変化である可能性があります。^[4]

氷の詰まりによる洪水は、開水域の洪水よりも予測が難しく、潜在的に破壊力が大きく、より深く、より速い洪水を引き起こす可能性があります。氷の詰まりによる洪水は、凍結気候時にも発生する可能性があり、大きな氷の塊を残すこともありますが、開水域の洪水よりもはるかに局所的です。氷の詰まりは、水力発電所などの川沿いの産業施設の停止や船舶輸送の妨げとなり、経済にも損害を与えます。米国では、氷の詰まりによる損失は年間平均1億2500万ドルに上ります。^{[5] [6]}

河川の氷詰まりは、通常、川の氷が崩れ始める春に発生しますが、凍結する初冬にも発生することがあります。氷の崩壊プロセスは、前氷崩れ、氷の崩壊、最終的な流れ込みの3つの段階に分けられます。^[7] 前氷崩れは通常、春の川の水量、水位、気温の上昇で始まり、川の氷が砕かれて岸から離れます。ダムの放流による川の高さの変化も前氷崩れに影響を与える可能性があります。氷の崩壊中、急流エリアの氷は氷盤として下流に運ばれ、穏やかな水面にあるまだ凍った氷の部分や、1938年に氷の詰まりによって破壊されたハネムーン橋などの川の構造物に引っかかることがあります。小さな氷の詰まりは外れて下流に流れ、大きな氷の詰まりを形成することがあります。最終的な流れ込みの間に、大きな氷の詰まりが外れて残りの氷を取り除き、数時間のうちに川の氷を取り除きます。氷の詰まりは通常春に発生しますが、下流部分が最初に凍結する冬が始まると発生することもあります。環境が温暖化する春の氷解とは異なり、氷がより強く、気温が下がり続けるため、凍結による詰まりは大きくなる可能性がありますが、突然水が放出される可能性は低くなります。^[8]

自然の氷の詰まりには3つの種類があります: ^[3]

1. 表面の詰まり、静かな水面上の氷塊の中の一層の氷。
2. 狭水路または広水路の渋滞。
3. ハンギングジャムとは、川の流れが遅い場所での川氷の蓄積で、凍結時にのみ発生します。

氷の詰まりは、川の急カーブや橋脚などの人工物、合流点でも発生します。^[8]

ジャブとは、川で氷の塊が崩れて、その背後に溜まっていた水が放出されるときに発生する波のことである。^{[9] [10] [11]}これは、氷の塊の上流の流体力が、氷の塊の内部強度とそれをその場に維持している力のいずれか、または両方を上回る場合に発生する。これらの現象により、水位が毎分数十デシメートル上昇し、速度は毎秒2～10メートル、流量は2.75倍に増加する可能性がある。^{[11] [12} ]より大きな氷の塊が放出されると、氷の流出、すなわち、通常の川の流れよりも速い速度で氷板と瓦礫の混合物が下流に流れる現象が発生する。^{[9] [12]}ジャブは下流に移動するにつれて、摩擦効果（川底と汀線に対する）と川底の傾斜に関連する効果により、高さが低くなり、速度が遅くなる。波頭、または先端は「ダイナミック・フォアランナー」とも呼ばれ、その後平らになります。崩壊するまでに数分から数週間かかることがあります。崩壊のメカニズムには、氷の詰まりを維持していた下流の氷の可動化、そのすぐ下流に開いたリード線の形成、流量の増加などがあります。^[9]いくつかの既知の閾値（水位、流量、流量、側面抵抗、境界制約、曲げ基準）は、このような崩壊がいつ発生するかの指標となる可能性があります。^[13]

北半球では、北に流れる河川の方が氷詰まりが多くなる傾向がある。これは上流のより南側の部分が最初に解け、氷が下流のまだ凍っている北部に運ばれるためである。氷詰まりには3つの物理的な危険がある。流氷がダムを形成し、氷詰まりの上流の地域が浸水する可能性がある。これは2009年のレッドリバー洪水と2009年のアラスカ洪水で発生した。2つ目のタイプの危険は、氷詰まりが崩壊し、突然の水の急増が氷詰まりの下流の浸水地域を突き破るときに発生する。そのような急増は1848年にセントローレンス川で発生した。 ^{[14] 3つ目の危険は、氷の蓄積と最終的な流れによって川内または川付近の構造物[15]}や川内のボートが 損傷する可能性があることである。

氷の詰まりにより川底が削られ、野生生物の生息地に損害や利益をもたらし、川の構造物に損害を与える可能性があります。^[5]

氷の詰まりによる洪水のリスクを確立するには、次の手順に従います。

河川における氷塊の形成を理解することは極めて重要である。^[16]氷塊の形成の共存場所に関する歴史的データも有用である。

これには、川沿いのエージェント プロファイルや水位など、エリアのプロファイルの作成が含まれます。目標は、調査エリアのリスク マップを作成することです。

リスクは、危険と脆弱性を組み合わせて計算されます。危険は通常、洪水の強度、範囲、深さ、および確率と関連しています。脆弱性には、洪水氾濫原エリア内または洪水の指定期間間のさまざまなタイプの住宅および商業ビルの露出度と脆弱性が含まれます。

被害は、浸水の深さに応じて、構造上の被害と内容物の被害の観点から評価されます。特定の深さでは、露出により特定の被害が発生する可能性があります。

このプロセスでは、ソフトウェア ツール (GIS など) を使用してデータ レイヤーを追加し、洪水の深さを計算し、横断部分の水位をダウンタウン エリアまで推定します。水位は、水路の確率的モデリング フレームワークから取得されます。

氷の詰まりの早期警告には、訓練を受けた観測員による氷の崩壊状況の監視や氷の動きを検知する装置の使用が含まれる。^[8]

氷詰まりの予防は、

1. 氷を切断したり穴を開けたりして、氷が崩壊する前に氷を弱める。
2. 暗い色の砂をまぶして氷を弱める、または
3. 砕氷船、曳航船、ホバークラフト、水陸両用掘削機などを使用して氷の解氷のタイミングを制御する。しかし、回遊魚の移動は氷の凍結と解氷に関係していることが知られているため、氷の解氷に影響を与えると魚の移動にも影響が出る可能性がある。

洪水が人間の居住を脅かす場所では、人工的に閉塞を除去することができる。 都市部を除いて、ダイナマイトを使用した氷爆破や、掘削装置などの他の機械的手段^[18]、または氷制御構造物^{[17] [6]}や洪水制御などの恒久的な対策が使用される場合がある。軍用機が氷の詰まりを爆撃するために使用されたことがあるが、除去活動の一環として限られた成果しか得られなかった。^{[19] [20] [21]}

• 流氷
• 速い氷
• 氷押し
• ジャミング
• 圧力リッジ

ウィキメディア・コモンズには、アイスジャムに関連するメディアがあります。

• 米国国立公園局
• その他の画像
• CRREL のアイス ジャム データベースは、2016 年 12 月 1 日にWayback Machineにアーカイブされました。