YLITYS II – Fysiikan lait ovat voimassa

Jatkamme aiheesta vesistöjen ylitykset kahlaamalla. Johdanto on esitetty aiemmin.

Terve järki on ylivoimaisesti hyödyllisin työkalu pyrittäessä vaelluksella joen yli. Tälle oivalle moottorille on annettava myös polttoainetta, eli tässä tapauksessa tietoa siitä, miten liikkuva vesi käyttäytyy. Tätä kutsutaan hydrodynamiikaksi. Hydrodynamiikan perusteiden ymmärtäminen auttaa arvioimaan, miten vesi käyttäytyy ylityspaikassa ja suunnittelemaan ylityksesi. Se voi pelastaa henkesi.

Eräitä yleispäteviä lakeja

  1. Ellei joki haaraudu tai siihen tule lisää vettä, sen virtaus on vakio, eli vesimäärä joka kulkee tietyn halkileikkauksen läpi sekunnissa on vakio. Toisin sanoen, mitä suurempi halkileikkaus, sitä hitaammin vesi siinä liikkuu. Virtaus on pienintä leveissä suvannoissa, mutta ongelmaksi voi muodostua syvyys. Vaarallisimpia paikkoja ovat usein kapeat tyvenet kohdat, koska ne ovat joko syviä, niissä on suuri virtausnopeus tai molempia. Yleensä leveät ja matalat kohdat ovat turvallisimpia, koska suuri pinta-ala merkitsee pienempää virtausnopeutta, eikä vipuvaikutus ole niin paha.
  2. Kosketus pohjan kanssa hidastaa vettä. Tästä seuraa, että kahlatessa vesi liikkuu hitaimmin jalan alla, ja pohjakosketus on usein kohtalaisen pitävä. Toisaalta veden virtausnopeus kasvaa, mitä kauemmaksi pohjasta tullaan, eli se on voimakkaimmillaan lähellä pintaa. Aivan pinnassa vesi tosin voi tuulen vuoksi liikkua minne päin tahansa.
  3. Vesi virtaa nopeammin kurvan ulkoreunassa. Tämä seuraa ensimmäisestä kohdasta. Tarkkaan ottaen virtausta ei nimittäin lasketa suoraan alasta, vaan ohuesta tilavuudesta, jonka läpi vesi kulkee. Mutkassa tämä tilavuus on suurempi ulkoreunassa, joten veden on kuljettava siellä nopeammin. Nopeammin liikkuva vesi myös kovertaa syvemmän uran, ja kurvan ulkoreunassa on usein sekä syvää että jyrkkä ranta.
  4. Vipu suurentaa voimaa. Mitä ylemmäs vesi ulottuu, sitä suurempi on sen horjuttava voima. Jos virtausnopeus on pieni, tämä ei välttämättä ole ongelma. Toisaalta tämä periaate tarkoittaa, että kahlatessa painopiste kannattaa pitää alhaalla, jotta siihen kohdistuva vipuvoima olisi pienempi.
  5. Kappaleeseen kohdistuva noste on yhtä suuri kuin sen syrjäyttämän nestemäärän paino (Arkhimedeen laki). Alaston ihminen kelluu noin hartiasyvyydessä – vaeltajan kelluvuuteen vaikuttaa lisäksi ensinnäkin se, paljonko hänen vaatteensa imevät vettä ja toisekseen se, paljonko hänen rinkassaan on ilmaa. Kelluvuus on paikallista – rinkan alaosassa oleva ilma syrjäyttää nestettä ennen kuin yläosassa oleva, ja rinkka, jonka alaosassa on paljon ilmaa, nousee siis kellumaan herkemmin kuin sellainen, jonka alaosassa on vähemmän ilmaa. Runsaasti ilmaa on esimerkiksi makuupussissa ja umpisolumuovisessa makuualustassa.

Lisäksi yleisiä, joskaan ei täysin universaaleja, sääntöjä:

  1. Vesi kuljettaa tehokkaasti lämpöä pinnalta, johon se on kosketuksissa. Tämä tietysti riippuu veden lämpötilasta, mutta Suomen oloissa tämä merkitsee, että hypotermian vaara on todellinen. Ongelmaa voi helpottaa minimoimalla vedessä vietetyn ajan, minimoimalla veden kanssa kosketuksissa olevan pinta-alan ja ehkäisemällä veden virtausta ihon pinnalla. Märkäpuku perustuu viimemainittuun ideaan.
  2. Joen pohjan muoto rannan lähellä vastaa joen rannan muotoa. Jos joki on paikassa, jossa veden korkeus vaihtelee, todennäköisesti osut paikalle hetkellä, jolloin se ei ole korkeimmillaan. Rannan maasto siis on joen pohjaa. Jos taas joen virtaus on melko vakio, se on voinut uurtaa itselleen vakaamman uoman. Joka tapauksessa, jos rannalla näkyy jyrkkärinteinen pahta, pohjan voi odottaa olevan samankaltainen, jos taas ranta laskeutuu kymmenien metrien matkalta loivasti kohti jokea, pohja on luultavasti samankaltainen – ainakin siltä puolen. Keskemmällä ja toisella rannalla tilanne voi olla jo toinen.
  3. Suurelta alueelta vetensä keräävässä joessa on suurempi virtaus. Jos joki on ainoa purkausuoma 300 neliökilometrin laaksosta vuorten välissä, sen virtauksen voi odottaa olevan melkoinen. Jos joki laskee yksittäiseltä rinteeltä, se voi kesäkaudella olla kuiva. Karttaa lukiessa kannattaa huomata, että joet luokitellaan leveyden mukaan. Yli 10 metriä leveästä joesta, jonka valuma-allas on pieni, voi päästä yli kuivin jaloin, kun taas kapeamman uoman yli voi olla mahdoton päästä, jos siinä on suuri virtaus.
  4. Jäätikköjokien osalta erikoisvaaroja ovat jäätikköjärven tulvapurkaus (Glacial Lake Outburst Flood, GLOF) ja sen sisarilmiö Jökulhlaup, jossa vesimassa on purkautuu jään alta. Myös aavikoilla esiintyy sateen jälkeen pikatulvia. Käytännössä näissä kyse on hyökyaallosta, joka ohjautuu luonnostaan jonkin joen uomaan. Suojautumisstrategiaksi oli jossain suositeltu menetelmää ”Pelastautukoon ken voi!”

Akanvirrat ja virtaus

Akanvirta on kohta, jossa vesi kulkee paikallisesti vastavirtaan. Akanvirtoja syntyy suurten kivien eteen tai taakse, etenkin lähellä rantaa. Sama ilmiö tapahtuu joen sisäkaarteessa (ks. laki 3 yllä). Niitä voi syntyä myös pinnan alla olevien kivien luona.

Esteen alapuolella olevassa akanvirrassa on usein (voimakaskin) pyörre ja sen kuluttama kuoppa, joka voi sortua kulkijan jalan alla. Akanvirran kuluttama sora on voinut levitä jokeen, joten hieman alempana voi olla kahlaamiseen soveltuva pohja. Jos kivi murtaa virtauksen, välittömästi sen yläpuolella on heikko virtaus, jossa mahdollisesti voi levähtää.

Veden virtausta voi kokeilla työntämällä siihen vaellussauvansa. Heittämällä kepin voi lisäksi arvioida, miten itselle kävisi veden varassa. Jos et syvässä vedessä pysy kävellen kepin perässä tai se ajautuu kivikkoon tai pyörteeseen, olet väärässä paikassa.

Menilö oikein? Onko vielä muita fysiikkaan liittyviä asioita, joita ylityksissä tulisi huomioida? Kommentoi!

Kun nämä asiat on ymmärretty, voidaan alkaa valmistautua vaellukselle.

Osallistu keskusteluun