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.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------