- Водохранилище
-
Водохрани́лище — искусственный водоём, образованный, как правило, в долине реки водоподпорными сооружениями для накопления и хранения воды в целях её использования в народном хозяйстве.
Водохранилища делятся на 2 типа: озёрные и речные. Для водохранилищ озёрного типа (например, Рыбинского) характерно формирование водных масс, существенно отличных по своим физическим свойствам от свойств вод притоков. Течения в этих водохранилищах связаны больше всего с ветрами. Водохранилища речного (руслового) типа (например, Дубоссарское) имеют вытянутую форму, течения в них, обычно, стоковые; водная масса по своим характеристикам близка к речным водам.
Основными параметрами водохранилища являются объём, площадь зеркала и амплитуда колебания уровней воды в условиях его эксплуатации.
Создание водохранилищ существенно изменяет ландшафт речных долин, а регулирование ими стока преобразует естественный гидрологический режим реки в пределах подпора. Изменения гидрологического режима, вызываемые созданием водохранилищ, происходят также и в нижнем бьефе гидроузлов, иногда на протяжении десятков и даже сотен километров. 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 водохранилищ; изменяется температурный и ледовый режим, в нижнем бьефе образуется не замерзающая всю зиму полынья.
На водохранилищах высота ветровых волн больше, чем на реках (до 3 м и более).
Гидробиологический режим водохранилищ существенно отличается от режима рек: биомасса в водохранилище образуется интенсивнее, меняется видовой состав флоры и фауны.
Содержание
Терминология
В отличие от естественных замкнутых водоемов, которые не используются в качестве водохранилищ, в данном случае существует набор специальных терминов, характеризующих их допустимые водные запасы и уровни уреза воды:
- Нормальный подпорный уровень (НПУ) — оптимальная наивысшая отметка водной поверхности водохранилища, которая может длительно поддерживаться подпорным сооружением;
- Форсированный подпорный уровень (ФПУ) или горизонт форсировки — отметка водной поверхности водохранилища, превышающая НПУ, который, при проектировании гидроузла с известной пропускной способностью, определяется, исходя из площади водохранилища и максимально возможного притока воды. Превышение этого уровня может привести к переливу через гребень плотины и к другим аварийным ситуациям;
- Уровень мёртвого объёма (УМО) или горизонт сработки водохранилища — отметка водной поверхности, соответствующая наибольшему опорожнению водохранилища. Рассчитывается в соответствии с условиями заиления, необходимым уровнем воды для зимовки рыб, обеспечению экологических условий, технологическими особенностями подпорных сооружений и характеристиками притока в водоем;
- Мёртвый объём водохранилища — объём водоёма ниже отметки горизонта сработки водохранилища (УМО);
- Полезный объём водохранилища — часть объёма водоема между отметками оптимального наивысшего уровня горизонта (НПУ) и уровнем максимальной сработки водоёма (УМО);[1]
- Емкость форсировки или Регулирующая емкость водохранилища — часть объёма водоема между отметками ФПУ и НПУ, предназначенная для уменьшения максимального расхода через гидроузел во время весеннего половодья или дождевых паводков;[1]
- Объём или полный объём водохранилища — данная величина равна сумме мёртвого и полезного объёмов.[1][2]
Крупнейшие водохранилища
Крупнейшими по площади зеркала водохранилищами мира являются:
- Озеро Вольта (8482 км²; Гана)
- Смоллвуд (6527 км²; Канада)
- Куйбышевское водохранилище (6450 км²; Россия)
- Озеро Кариба (5580 км²; Зимбабве, Замбия)
- Бухтарминское водохранилище (5490 км²; Казахстан)
- Братское водохранилище (5426 км²; Россия)
- Озеро Насер (5248 км²; Египет, Судан)
- Рыбинское водохранилище (4580 км²; Россия)
Крупнейшими водохранилищами по полному объёму накапливаемой воды являются:
- Озеро Кариба (180 км³; Зимбабве, Замбия)
- Братское водохранилище (169.3 км³; Россия)
- Озеро Насер (160.0 км³; Египет)
- Озеро Вольта (148.0 км³; Гана)
- Маникуаган (141.2 км³; Канада)
- Гури (138.0 км³; Венесуэла)
- Тартар (85.0 км³; Ирак)
- Красноярское водохранилище (73.3 км³; Россия)
- Гордон Хрум (70.1 км³; Канада)
Старейшие водохранилища
Первые водохранилища были созданы в Древнем Египте с целю освоения земель в долине реки Нил (более 3000 лет до н. э.).
В России первые водохранилища были созданы в 1701—1709 гг. при строительстве Вышневолоцкой водной системы, соединившей Волгу с Балтийским морем[3]. В 1704 году было построено Алапаевское водохранилище (на среднем Урале) для обеспечения водой и механической энергией завода. Водохранилище Сестрорецкий Разлив было образовано в 1721 году.
Заиление водохранилищ
Заиление водохранилища — это потеря объёма воды за счёт роста абсолютных отметок дна. Причины: поступление с водосбора взвешенных наносов, ветровой перенос летучих песков с суши, выпадение в осадок химических соединений, биомасса водной растительности, размыв берегов волновыми процессами, вымывание торфа из-под плавающих болот, которые условно находятся за границей водохранилища.
Процесс заиления водохранилищ сложный. Детально изучен в работе 1938 года. [4]
Мероприятия по борьбе с заилением рекомендуются следующие:
- строительство водохранилищ не в основном русле, а в боковых балках;
- отвод паводка через боковой канал;
- устройство в начале водохранилища поперечных донных галерей;
- устройство в плотине донных водоспусков;
- устройство прудов в реках выше по течению;
- создание объёмов для сбора наносов;
- рациональный водный режим;
- агротехника водосбора.
Основным способом рекомендуемым «Руководством»[5] в борьбе с заилением является промывка наносов расходом воды, сбрасываемым из водохранилища. Практикуется оставлять водохранилище на зимний период без воды, если в ней нет потребности. Этого не делают в вегетационный период высшей водной растительности (камыш,тростник и др.), разрастающейся по площади акватории при глубине воды менее 1,5 м.
В монографии[4] сделан анализ около 100 водохранилищ мира. Самый ранний год создания этих объектов был 1814.
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 3 Объем водохранилища, Гидротехнические сооружения
- ↑ В случае обычных водоемов, за эту величину обычно принимается объём, соответствующий среднему уоровню воды.
- ↑ Вронский В. А. Экология: Словарь-справочник. — 2-е изд. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. — 576 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-222-02576-4
- ↑ 1 2 Шамов Г. И. Заиление водохранилищ. Л.-М., 1938 год
- ↑ Руководство по гидрологическим расчётам при проектировании водохранилищ. Л., 1983 г.
Литература
- Авакян А. Б., Шарапов В. А. Водохранилища гидроэлектростанций СССР, М.-Л., 1968.
- Авакян А. Б., Шарапов В. А. Роль водохранилищ в изменении природных условий, М., 1968.
- Чеботарёв А. И., Гидрологический словарь. — Л.: Гидрометеоиздат, 1964. — 224 с.
- Субботин А. С., Основы гидротехники. — Л.: Гидрометеоиздат, 1983. — 320 с.
Ссылки
См. также
водохранилище в Викисловаре? Category:Reservoirs на Викискладе? Категории:- Водохранилища
- Гидрология
- Гидротехника
Wikimedia Foundation. 2010.