Белая вода образуется в контексте порогов , в частности, когда уклон реки меняется достаточно сильно , чтобы создать такую турбулентность , что воздух оказывается запертым в воде. Это формирует нестабильное течение, которое пенится , делая воду непрозрачной и белой.
Термин «белая вода» также имеет более широкое значение, применяясь к любой реке или ручью, которые имеют значительное количество порогов. Термин также используется как прилагательное, описывающее катание на лодках по таким рекам, например, гребля на каноэ или каякинг по бурной воде . [1]
Четыре фактора, по отдельности или в сочетании, могут создавать пороги: градиент, сужение, препятствие и скорость потока. Градиент, сужение и препятствие являются факторами топографии русла и относительно постоянны. Скорость потока зависит как от сезонных колебаний осадков и таяния снега, так и от скорости сброса воды с плотин выше по течению.
Топография русла реки является основным фактором в создании порогов и, как правило, постоянна с течением времени. Увеличение потока, как во время наводнения или сезона обильных осадков, может внести постоянные изменения в русло реки, смещая камни и валуны, откладывая аллювий или создавая новые каналы для текущей воды.
Градиент реки — это скорость, с которой она меняет высоту вдоль своего течения. Эта потеря определяет уклон реки и в значительной степени скорость ее течения (скорость). Небольшие градиенты создают спокойные, медленные реки, в то время как крутые градиенты связаны с бурными потоками.
Сужения могут образовывать пороги, когда поток реки вдавливается в более узкое русло. Это давление заставляет воду течь быстрее и реагировать на события в русле реки (камни, обрывы и т. д.).
Валун или выступ в середине реки или около берега может препятствовать течению реки, а также может создавать «подушку»; когда вода течет в обратном направлении вверх по течению от препятствия, или «перелив» (через валун); и «гидравлику» или «дыры», где река течет обратно на себя — возможно, обратно под обрыв — часто со страшными результатами для тех, кто попал в ее хватку. (Дыры, или гидравлика, так называются, потому что их пенистая, аэрированная вода обеспечивает меньшую плавучесть и может ощущаться как настоящая дыра на поверхности реки.) Если поток проходит рядом с препятствием, за препятствием может образоваться водоворот ; хотя водовороты, как правило, представляют собой защищенные области, где лодочники могут остановиться, чтобы отдохнуть, разведать обстановку или покинуть основное течение, они могут быть закрученными и похожими на водоворот. Как и в случае с гидравликой (которая тянет вниз, а не в сторону, и по сути представляет собой вихри, повернутые под углом 90°), сила вихрей увеличивается с ростом скорости потока. [ необходима ссылка ]
В крупных реках с высокой скоростью течения рядом с препятствием могут образовываться «стены водоворота». Стена водоворота образуется, когда высота реки существенно превышает уровень воды в водовороте за препятствием. Это может затруднить для лодочника, остановившегося в этом водовороте, повторный вход в реку из-за стены воды, которая может достигать нескольких футов в высоту в точке, где водоворот встречается с речным потоком.
Значительное увеличение или уменьшение потока может создать порог, «размыть» порог (уменьшив опасность) или сделать безопасный проход через ранее судоходные пороги более трудным или невозможным. Скорость потока измеряется в объеме за единицу времени. Скорость потока может быть выше для разных частей реки, например, если есть подводное течение. [2]
Наиболее широко используемая [ требуется ссылка ] система классификации — Международная шкала сложности рек , в которой бурная вода (отдельный порог или вся река) классифицируется по шести категориям от класса I (самый простой и безопасный) до класса VI (самый сложный и опасный). Категория отражает как техническую сложность, так и опасность, связанную с порогом, при этом категория I относится к ровной или медленно текущей воде с небольшим количеством препятствий, а категория VI относится к самым сложным порогам, которые очень опасны даже для опытных гребцов и редко проходятся. Пороги категории VI иногда понижаются до категории V или V+, если они были успешно пройдены. Более сложные пороги (например, порог категории V на реке, в основном категории III) часто обносятся , что является французским термином для переноса. Обнесенный порог — это место, где лодочник высаживается и несет лодку вокруг препятствия. (Во многих случаях порог с более низким рейтингом может обеспечить лучшую «прогулку» для байдарочников или рафтеров, в то время как порог класса V может показаться относительно спокойным. Однако дело не столько в «прогулке», сколько в присущей порогу опасности. Выходной порог может иметь минимальный риск, в то время как кажущийся простым порог может иметь конечную гидравлику, подрезанные камни и т. д.)
Уровень порога не фиксирован, так как он может сильно варьироваться в зависимости от глубины воды и скорости течения. Также играет роль уровень развития технологий рафтинга/каякинга. Пороги, которые сто лет назад означали бы почти верную смерть, теперь могут считаться порогами только класса IV или V из-за развития определенных элементов безопасности. Хотя некоторые пороги могут быть проще при высоком течении, потому что элементы покрыты или «размыты», высокая вода обычно делает пороги более сложными и опасными. На стадии паводка даже пороги, которые обычно просты, могут содержать смертельные и непредсказуемые опасности (кратко адаптировано из американской версии [3] Международной шкалы сложности рек).
На любом пороге может возникнуть множество различных особенностей, обусловленных взаимодействием формы русла реки и скорости течения воды.
Фильтры образуются, когда объект блокирует проход более крупных объектов, но позволяет потоку воды продолжаться – например, большое пищевое сито или дуршлаг . Эти объекты могут быть очень опасны, потому что сила воды прижимает объект или тело к фильтру, а затем нагромождает его, заталкивая под воду. Для человека, оказавшегося в таком положении, добраться до безопасного места будет сложно или невозможно, что часто приводит к летальному исходу.
Фильтры образуются многими естественными или искусственными объектами, такими как ливневые решетки над туннелями, деревья, упавшие в реку («бревно-затор»), кусты на берегу реки, затапливаемые во время паводка, проволочные ограждения, арматура от сломанных бетонных конструкций в воде или другой мусор. Фильтры чаще всего возникают естественным образом на внешних изгибах рек, где течение подмывает берег, обнажая корни деревьев и заставляя их падать в реку и образовывать фильтры.
В чрезвычайной ситуации лучше забраться на сетчатый фильтр, чтобы не быть прижатым к предмету под водой. В реке рекомендуется агрессивно плыть от сетчатого фильтра в основное русло. Если избежать сетчатого фильтра невозможно, следует быстро плыть к нему и попытаться поднять как можно большую часть тела и переплыть его.
Sweepers — это деревья, упавшие в реку или сильно наклонившиеся над ней, все еще укоренившиеся на берегу и не полностью затопленные. Их стволы и ветви могут образовывать препятствие в реке, подобное фильтру. Поскольку это препятствие сверху, оно часто не способствует образованию бурной воды, но может создавать турбулентность. На быстрой воде Sweepers могут представлять серьезную опасность для гребцов.
Дыры, или « гидравлика » (также известные как «стопперы» или «дренажные отверстия» (см. также Подушки) образуются, когда вода переливается через верхнюю часть затопленного объекта или подводные уступы, заставляя поверхностную воду течь обратно вверх по течению к объекту. Дыры могут быть особенно опасны — лодочник или водное судно могут застрять под поверхностью в циркулирующей воде — или развлекательными игровыми площадками, где гребцы используют особенности отверстий для выполнения различных трюков с лодкой . В потоках воды с большим объемом отверстия могут слегка аэрировать воду, достаточно для того, чтобы судно могло упасть через аэрированную воду на дно глубокой «ямы».
Некоторые из самых опасных типов отверстий образуются плотинами с низким напором ( плотинами ) и подобными типами препятствий. В плотине с низким напором «отверстие» имеет очень широкую, однородную структуру без точки выхода, а стороны гидравлической системы (концы плотины) часто блокируются искусственной стеной, что затрудняет греблю вокруг или соскальзывание со стороны гидравлической системы, где поток обходной воды станет нормальным (ламинарным). По (перевернутой) аналогии это было бы очень похоже на то, как серфер выскальзывает из конца трубопровода, где волна больше не разбивается. Плотины с низким напором коварно опасны, потому что их опасность не может быть легко распознана людьми, которые не изучали быструю воду. (Даже «эксперты» погибали в них.) Плавающий мусор (деревья, байдарки и т. д.) часто оказывается в ловушке этих «измельчителей» обратного потока на несколько недель. [4]
Волны формируются аналогично гидравлике и иногда также считаются гидравликой. Волны можно заметить по большой, гладкой поверхности на воде, устремляющейся вниз. Иногда за особенно большой волной следует «волновой поезд», длинная серия волн. Эти стоячие волны могут быть гладкими, или, особенно большие, могут быть прибойными волнами (также называемыми «белыми шапками» или «стогами сена»).
Из-за грубой и случайной структуры русла реки волны часто не перпендикулярны течению реки. Это делает их сложными для лодочников, поскольку сильная боковая или диагональная (также называемая «боковой») волна может сбросить судно, если судно ударится сбоку или под углом. Самый безопасный ход для лодочника, приближающегося к боковой волне, — «выпрямиться» или повернуть лодку так, чтобы она ударилась о волну вдоль самой длинной оси лодки, что снижает вероятность переворота или опрокидывания лодки. Это часто противоречит здравому смыслу, поскольку требует поворота лодки таким образом, чтобы она больше не была параллельна течению.
В механике жидкости волны классифицируются как ламинарные, но в мире бурной воды также включены волны с турбулентностью («прибойные волны») под общее название волн.
Подушки образуются, когда большой поток воды сталкивается с большим препятствием, заставляя воду «скапливаться» или «кипеть» у поверхности препятствия. Подушки обычно сигнализируют о том, что порода не подмыта. Подушки также известны как «волны давления».
Вихри образуются, как и гидравлика, на нисходящей стороне препятствия. В отличие от гидравлики, которая завихряется вертикально в толще воды, вихри вращаются на горизонтальной поверхности воды. Обычно это спокойные места, где нисходящее движение воды частично или полностью остановлено — место для отдыха или пути вверх по течению. Однако в очень сильной воде вихри могут иметь мощные, закрученные течения, которые захватывают или даже могут переворачивать лодки [ требуется цитата ] и из которых может быть очень трудно выбраться.
Расположенная между водоворотом и основным течением, водоворотная линия представляет собой завихряющийся шов зеленой и иногда белой воды. Водоворотные линии различаются по размеру в зависимости от размера водного столба, уклона сечения и препятствия, создающего водоворот. Водоворотные линии, часто содержащие кипение и водовороты, могут вращать и захватывать ваше судно неожиданными способами, но при правильном использовании они могут быть действительно игривым местом. Лодочники с полным и полусрезом могут выполнять трюки, такие как кормовые струи и колеса, но никто не использует водоворотные линии так же хорошо, как лодочники с струйным струйным движением (ссылка на вики о струйном струйном движении), которые используют завихряющуюся воду и пересекающиеся течения, чтобы танцевать под поверхностью реки.
Подмытые скалы были выточены рекой под поверхностью или представляют собой свободные валуны, которые выступают за пределы своих мест отдыха на дне реки. Они могут быть чрезвычайно опасными особенностями порога, потому что человек может оказаться в ловушке под ними под водой. Это особенно касается скал, которые подмыты со стороны выше по течению. Здесь лодочник может оказаться прижатым к скале под водой. Многие смерти на бурной воде произошли таким образом. Подмыты иногда имеют подушки, но в других случаях вода просто плавно течет под ними, что может указывать на то, что скала подмыта. Подмыты чаще всего встречаются в реках, где русло реки прорезает осадочные породы, такие как известняк, а не магматические породы, такие как гранит . В крутом каньоне боковые стенки каньона также могут быть подмыты.
Особенно печально известная подрезанная скала — Dimple Rock в Dimple Rapid на реке Lower Youghiogheny River , очень популярной среди любителей рафтинга и каякинга реке в Пенсильвании. Из примерно девяти человек, погибших на Dimple Rock или около него, включая троих в 2000 году, несколько смертей были результатом того, что люди оказались в ловушке после того, как их унесло под скалу. [5] [6]
Еще одной важной особенностью бурной воды является сито, представляющее собой узкое пустое пространство, через которое вода протекает между двумя препятствиями, обычно камнями. Подобно фильтрам, вода проталкивается через сито, что приводит к более высокой скорости потока, которая заставляет воду подниматься и создает турбулентность.
Люди используют много типов судов для преодоления порогов, желательно с изяществом и контролем. Вот их краткий список:
Каяки для бурной воды отличаются от морских и прогулочных каяков тем, что они лучше приспособлены к движению воды. Они часто короче и маневреннее морских каяков и специально разработаны для борьбы с водой, затопляющей их палубу. Большинство каяков для бурной воды сейчас изготавливаются из пластика, хотя некоторые гребцы (особенно гонщики и «шприцевщики») используют каяки из стекловолоконных композитов. Каяки для бурной воды довольно устойчивы в бурной воде, если гребец умеет ими управлять; если их перевернуть вверх дном, опытный гребец может легко перевернуть их обратно в вертикальное положение. Этот важный навык каякинга для бурной воды называется « эскимосский кувырок » или просто «кувырок». На каяках гребут в низком положении сидя (ноги вытянуты вперед) двухлопастным веслом. См. Каякинг для бурной воды .
Плоты также часто используются в качестве судна для бурной воды; более устойчивые, чем типичные каяки, они менее маневренны. Плоты могут перевозить большие грузы, поэтому их часто используют для экспедиций. Типичные плоты для бурной воды — надувные суда, изготовленные из высокопрочной ткани, покрытой ПВХ, уретаном, неопреном или гипалоном; см. рафтинг . В то время как большинство плотов — это большие многоместные суда, самые маленькие плоты — одноместные суда для бурной воды, см. пакрафт . Иногда плоты имеют надувные полы с отверстиями по краям, которые позволяют воде, которая плещется в лодке, легко стекать в сторону и вытекать через дно (их обычно называют «самочерпателями», потому что пассажирам не нужно «вычерпывать» воду ведром). Другие имеют простые тканевые полы, без каких-либо средств для выхода воды, их называют «лодками-ведрами», как из-за их способности удерживать воду как ведро, так и потому, что единственный способ вычерпать из них воду — вычерпывать ее ведром.
Катарафты строятся из тех же материалов, что и плоты. На них можно грести веслами или веслами. Типичные катарафты строятся из двух надувных понтонов по обе стороны судна, которые соединены рамой. В катафалах с весельным приводом пассажиры сидят на сиденьях, установленных на раме. Практически все катафалы с весельным приводом управляются лодочником, а пассажиры не имеют прямых обязанностей. Катарафты могут быть всех размеров; многие из них меньше и более маневренны, чем типичный плот.
Каноэ часто изготавливаются из стекловолокна, кевлара, пластика или комбинации этих трех материалов для прочности и долговечности. Они могут иметь защитный чехол , напоминающий каяк, или быть «открытыми», напоминающими типичное каноэ. Этот тип каноэ обычно называют просто «открытой лодкой». На каноэ для бурной воды гребут в низком положении на коленях, однолопастным веслом. Открытые каноэ для бурной воды часто имеют большие воздушные подушки и в некоторых случаях пену, обычно этиловую пену плотностью 2 фунта, прочно прикрепленную к бокам, чтобы вытеснять воду из лодки, когда ее затапливают большие волны и ямы, и чтобы вода выливалась из лодки, пока она все еще находится в реке, путем ее подъема на бок с помощью пены и мешков. Как и каяки, каноэ для бурной воды можно выпрямить после опрокидывания с помощью эскимосского переворота, но для этого требуется больше навыков в управлении каноэ.
C1 по конструкции похожи на каяки для бурной воды, но гребут на них в низком положении, стоя на коленях. Они используют однолопастное весло, обычно немного короче, чем в более традиционном каноэ. У них есть брызгозащитный чехол, по сути, того же типа, что используется в каякинге. Как и каяки, C1 можно выпрямить после опрокидывания с помощью эскимосского переворота.
Лодка McKenzie River (или "дрейфовая лодка" по-некоторому) — более традиционная "жесткобортная" лодка. Конструкция характеризуется широким плоским дном, расклешенными бортами, узким плоским носом, заостренной кормой и экстремальным рокером в носу и корме, что позволяет лодке вращаться вокруг своего центра для облегчения маневрирования на порогах.
Речные баги — это небольшие одноместные надувные суда, из одного конца которых торчат ноги человека. Плавание на речных багах осуществляется ногами вперед без весла.
Creature Craft — это идеальное судно для бурной воды с каркасом безопасности, который защищает пассажиров, если они перевернутся каким-либо образом. Вы можете увидеть, как эти существа плывут по рекам, таким как Gauley, ожидая, когда их перевернут и выправят другие энтузиасты-пользователи реки.
Whitewater SUP (Stand Up Paddle Boarding) , похожий на традиционный SUP-серфинг на ровной воде, SUP-серфинг на ровной воде подразумевает использование доски для гребли стоя. Доски, как правило, специально разработаны для использования в бурной воде, и используется больше защитного снаряжения, чем на ровной воде.
.jpg/1280px-AREA_47_Rafting_Imster_Schlucht,_2018_(cropped).jpg)
Плавание по бурным рекам — популярный вид спорта, но он не лишен опасности. Быстро движущаяся вода всегда может стать причиной травм или смерти из-за утопления или столкновения с предметами. Смертельные случаи случаются; в Соединенных Штатах ежегодно в результате несчастных случаев на бурной воде погибает около 50 человек. [7] Опасности можно смягчить (но не устранить полностью) с помощью обучения, опыта, разведки, использования спасательного оборудования (например, личных плавсредств , шлемов, бросательных канатов) и использования других людей в качестве «наблюдателей».
Разведка или осмотр порогов перед их преодолением имеет решающее значение для ознакомления с потоком и прогнозирования трудностей. Это особенно важно в условиях паводка, когда сильно возросшие потоки резко меняют нормальные условия.
