Водохранилище

Водохранилище (далее В) искусственный водоем, образованный, как правило, в долине реки водоподпорными сооружениями для накопления и хранения воды в целях ее использования в народном хозяйстве. Для всех В характерны: возрастание глубин по направлению к плотине, исключая те из них, в состав которых вошли глубокие озера; весьма замедленные по сравнению с рекой водообмен и скорости течения; неустойчивость летней термической и газовой стратификации и некоторые другие особенности гидрологического режима.

В создаются для перераспределения стока рек во времени, а совместно с каналами и другими водопроводящими сооружениями — и по территории. Они являются основой разностороннего использования водных ресурсов. Необходимость создания В обусловлена большой неравномерностью в распределении стока рек в течение года, значительной изменчивостью годового стока и неравномерным распределением его по территории. Различают В суточного, недельного, сезонного (или годичного) и многолетнего регулирования. Объем водной массы В, а следовательно, и площадь зеркала, глубина и прочее подвержены сезонным изменениям в связи с неравномерностью естественного притока воды и ее потреблением для нужд народного хозяйства. В создаются самых разных размеров: по площади от нескольких десятков га до нескольких тысяч км², по объему от сотен тысяч м³ до сотен км³ (см. таблицу). По данным Института водных проблем АН СССР, суммарная полная емкость эксплуатируемых и строящихся В на 1 января 1971 составляла около 5000 км³. Суммарная полезная емкость В земного шара составляла в начале 60-х гг. 20 в. 2050 км³, в том числе 755 км³ приходилось на Америку, 525 км³ — на Азию, 460 км³ — на Африку, 280 км³ — на Европу и 30 км³ — на Австралию (по подсчетам М. А. Фортунатова).

На В различают: нормальный подпорный уровень (или горизонт) (НПУ, или НПГ) — высший подпорный уровень, который плотина может поддерживать в течение длительного времени при обеспечении нормальной эксплуатации всех сооружений; форсированный подпорный уровень (ФПУ) — высший подпорный уровень, который можно поддерживать недолгое время в период пропуска паводка, обеспечивая сохранность сооружений; уровень мертвого объема (УМО) — минимальный уровень, допустимый в условиях нормальной эксплуатации (см. рис.).

Создание В существенно изменяет ландшафт речных долин, а регулирование ими стока преобразует естественный гидрологический режим реки в пределах подпора. Изменения гидрологического режима, вызываемые созданием В, происходят также и в нижнем бьефе гидроузлов, иногда на протяжении десятков и даже сотен км. Особое значение имеет уменьшение половодий, в результате чего ухудшаются условия нереста рыб и произрастания трав на пойменных лугах. Уменьшение скорости течения вызывает выпадение наносов и заиление В; изменяется температурный и ледовый режим, в нижнем бьефе образуется не замерзающая всю зиму полынья (иногда длиной в десятки км). На В высота ветровых волн больше, чем на реках (до 3 м и более). Гидробиологический режим В существенно отличается от режима рек: биомасса в В образуется интенсивнее, меняется видовой состав флоры и фауны. На ряде В в первые годы их эксплуатации появлялись плавающие торфяные острова площадью от нескольких м² до сотен га.

Крупнейшие водохранилища мира.

В	Река	Страна	Полный объем, км³	Площадь вод- ного зерка- ла, км²
Братское . . . . . . . . . . . .<	Ангара	СССР	169,3	5470
Кариба . . . . . . . . . . . . .	Замбези	Замбия, ЮР³	160,4	4450
Наср . . . . . . . . . . . . . . . <	Нил	ОАР, Судан	157,0	5120
Вольта . . . . . . . . . . . . .	Вольта	Гана	148,0	8480
Маникуаган-5 . . . . . . . .	Маникуаган	Канада	142,0	1940
Красноярское . . . . . . . <	Енисей	СССР	73,3	2000
Портидж-Маунтин . . . .	Пис-Ривер	Канада	70,1	1760
Оуэн-Фолс¹ . . . . . . . . .	Виктория-Нил	Уганда⁴	68,0⁵	—
Вади-Тартар . . . . . . . . .	Тигр	Ирак	67,0	2000
Саньмынься . . . . . . . . .	Хуанхэ	КНР	65,0	3500
Куйбышевское . . . . . . .<	Волга	СССР	58,0	6448
Бухтарминское . . . . . . <	Иртыш<	СССР	53,0	5500
Иркутское² . . . . . . . . . .	Ангара	СССР	48,5	—
Оз. Мид . . . . . . . . . . . .	Колорадо	США	36,7	631
Глен-Каньон . . . . . . . . .	Колорадо	США	33,3	646
Волгоградское . . . . . . .	Волга	СССР	31,5	3117

¹В подпоре оз. Виктория. ² В подпоре оз. Байкал. ³ Южная Родезия. ⁴ Также Кения и Танзания. ⁵ По проекту 204,8 км³.

В зависимости от конфигурации, интенсивности водообмена, а следовательно, гидрологического режима, В делятся на 2 типа: озерные и речные. Для В озерного типа (например, Рыбинского) характерно формирование водных масс, существенно отличных по своим физическим свойствам от свойств вод притоков. Течения в этих В связаны больше всего с ветрами. В речного типа (Дубоссарское и др.) имеют меньшие размеры, течения в них носят гравитационный характер, водная масса по своим характеристикам близка речным водам.

Создание В вносит ряд изменений в природу и хозяйство территории: затопляются, подтопляются и размываются прибрежные земли, на которых располагались естественные и культурные угодья, населенные пункты, промышленные предприятия, пути сообщения; изменяются сложившиеся экономические, транспортные и другие связи, санитарно-гигиеническая обстановка, условия рыбного промысла. Влияние В на климат возрастает с увеличением их водной массы. Крупные В оказывают более или менее заметное влияние на климат в сравнительно узкой прибрежной полосе шириной 3—10 км. Здесь отмечаются более плавный ход температуры, менее резкие суточные и годовые колебания ее, повышенная влажность воздуха.

Во 2-й половине 20 в. в некоторых районах с развитой промышленностью и сельское хозяйством стал ощущаться острый недостаток воды; это касалось не только районов, характеризующихся малым и неравномерным стоком, но и тех, где ранее (пока была слабо развита промышленность) естественный сток был достаточным. Радикальным, а во многих случаях и единственным способом устранения или смягчения неравномерностей распределения стока рек является сооружение В Большинство В создается в интересах нескольких отраслей хозяйства, т. е. для комплексного использования.

В СССР эксплуатируется и находится в стадии подготовки около 1000 В объемом более 1 млн. м³ каждое, в том числе 150 В объемом свыше 100 млн. м³ каждое. В СССР В необходимы для орошения и обводнения земель (большинство водохранилищ в южных районах: Кайраккумское, Чардаринское, Мингечаурское, Токтогульское и др.), для водоснабжения городов и промышленных предприятий (Иваньковское, Можайское, Ириклинское, Краснооскольское и др.), для гидроэнергетики (Братское, Красноярское и многие др.). В Волжско-Камского и Днепровского каскадов наряду с регулированием стока в интересах гидроэнергетики улучшают условия орошения земель, судоходства, лесосплава, борьбы с наводнениями, организации отдыха населения и т.п. На Дальнем Востоке, на Кавказе, в Карпатах и других районах В имеют большое значение для борьбы с наводнениями (Зейское, Мингечаурское и др.). Состав и значение отдельных участков водохозяйственного комплекса изменяются не только по территории страны, но и во времени в связи с развитием хозяйства и гидротехнического строительства.

За рубежом наибольшее количество водохранилищ имеется в США, Индии, Бразилии, Испании, Мексике, Канаде, Австралии, Японии. В США свыше 1500 В объемом свыше 6 млн. м³ каждое, из них 468 В объемом свыше 100 млн. м³. В странах, испытывающих недостаток в воде, В создаются для улучшения водоснабжения и полива земель. В горных районах многих стран большое число В образовано плотинами ГЭС.

При образовании В в верхних и нижних бьефах гидроузлов осуществляются: инженерная защита территорий, на которых находятся важные объекты и ценные с.-х. угодья (обвалование, дренаж, берегоукрепительные работы и т.п.); земельнохозяйственное устройство землепользователей в новых условиях; переселение жителей; перенос, переустройство, новое строительство или снос строений и сооружений и т.п.; лесосводка, перенос археологических и других памятников.

А. Б. Авакян.

Санитарно-гигиенические мероприятия. При подготовке ложа В с затапливаемых территорий вывозят отбросы и отходы предприятий или дезинфицируют их на месте, перепахивают и т.д.; проводят лесоочистку; переносят места захоронения людей и скотомогильники. Санитарные органы контролируют перенос населенных пунктов из зоны затопления и выбор места их будущего размещения. Основные мероприятия по санитарной охране в период эксплуатации В включают контроль за размещением на побережье В городов и промышленных объектов, регулированием спуска в В сточных вод, оборудованием плавающих по В судов специальными устройствами для сбора сточных вод и нечистот с последующим сбросом их в береговые канализационные устройства. В связи с возможным изменением эпидемиологической обстановки в зоне В санитарные органы проводят профилактику малярии, туляремии и других заболеваний. Санитарные требования при строительстве В регламентируют "Санитарные правила по подготовке ложа водохранилища к затоплению и их санитарной охране" (1957).

И. А. Кибальчич.

Лит.: Крицкий С. Н., Менкель М. Ф., Водохозяйственные расчеты, Л., 1952; Богатырев В В, Инженерная защита в зонах водохранилищ крупных гидроэлектростанций, М. — Л., 1958; Гришин М. М., Гидротехнические сооружения, М., 1968; Фортунатов М. А., Проблема сооружения водохранилищ и предварительные итоги их учета в различных частях света. Материалы 1 научно-технического совещания по изучению Куйбышевского водохранилища, в. 1, Куйбышев, 1963; Кибальчич И. А., Санитарные вопросы гидростроительства, М., 1965; Румянцев А. М., Регулирование использования водных ресурсов водохранилищ, М. — Л., 1966; Гидроэнергетические ресурсы, М., 1967 (Энергетические ресурсы СССР); Авакян А. Б., Шарапов В А., Водохранилища гидроэлектростанций СССР, М. — Л., 1968; Роль водохранилищ в изменении природных условий, М., 1968; Г. П., Проблемы глобальной гидрологии, Л., 1968.

		Новости 22.12.2024 20:20:55

	Copyright © 1999-2024 Oval.ru, All Rights Reserved.