Глава 8

РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕЧНОГО СТОКА

8.1. Задачи регулирования стока

Регулированием речного стока называют искусственное пере­распределение стока во времени в соответствии с требованиями водопотребления, выражающееся в увеличении или уменьшении стока в отдельные периоды времени по сравнению с естественным бытовым режимом.

Необходимость воздействия на естественный режим стока в целях наиболее полного и рационального использования водных ресурсов вызвана неравномерным распределением водных ресур­сов на территории СССР, стока в пределах года (по сезонам) и стока по годам (многоводные и маловодные годы).

Естественный режим стока в большинстве случаев не совпадает с требованиями ряда отраслей народного хозяйства, возникающи­ми при использовании водотоков. Целесообразно направленное из­менение режима водных объектов дл'я достижения бесперебойного н надежного обеспечения водой населения, промышленности и сельского хозяйства достигается регулированием речного стока. Преобразование гидрологического режима водотоков осуществля­ется с помощью искусственных водоемов (водохранилищ), соору­жение которых способствует решению комплекса водохозяйствен­ных задач: коммунального и промышленного водоснабжения, оро­шения и обводнения, гидроэнергетики, водного транспорта, лесо­сплава, рыболовства, борьбы с наводнениями и селями.

Первыми попытками регулирования стока в России в отдален­ном прошлом явилось сооружение запруд и небольших водоемов для водоснабжения, орошения, сплава леса, помола зерна на мель­ничных установках, водопоя скота и т. д. Активное воздействие человека на режим природных вод применительно к своим потреб­ностям определяется развитием производительных сил, отражаю­щих технический уровень гидротехнических мероприятий в различ­ные эпохи. Бурный рост промышленности в России уже в эпоху Петра I привел к созданию крупных водохранилищ для работы металлургических, металлообрабатывающих и горнорудных пред­приятий, использующих довольно совершенные для того времени водно-силовые установки. В дореволюционной России талантли­выми русскими инженерами В. Ф. Добротворским, Р. Э. Классо-ном и Г. О. Графтио были разработаны проекты гидроэлектростан­ций на ряде рек, но строительство их так и не было осуществлено. Наибольших масштабов использование водных ресурсов, гидро­техническое строительство и регулирование стока достигли в эпоху построения социализма в СССР. Осуществлены величайшие гид­ротехнические стройки на Волге, Днепре, Каме, Ангаре, Куре, Сырдарье, Амударье, Оби и т. д. Массовый характер в современ-

222

ных условиях приняло строительство водохранилищ для водоснаб­жения, орошения, тепловых электростанций и гидроэлектростан­ций на средних и малых реках.

В настоящее время создание водохранилищ в целях рациональ­ного использования водных ресурсов имеет исключительно важное значение для решения многих народнохозяйственных проблем. Во­дохранилища играют большую роль в расширенном воспроизвод­стве водных ресурсов для получения энергии (гидравлические, тепловые и атомные электростанции), выполнения продовольст­венной программы (орошение и обводнение земель, осушение бо­лот и заболоченных земель, защита плодородных земель от за­топления, рыбоводство), улучшения коммунального и бытового водоснабжения населения (рекреационные мероприятия, хозяйст­венно-питьевое водоснабжение, создание условий для лечения, от­дыха и туризма) и т. д.

Необходимость в научном и водохозяйственном обосновании гидротехнических мероприятий привела к созданию новой научной дисциплины — теории регулирования и использования речного сто­ка, которая начала формироваться в основном в XX в. Значитель­ную роль в развитии теории регулирования речного стока сыграли работы русских и советских ученых. Если в первоначальный пе­риод развития теория регулирования являлась описательной дис­циплиной, то в трудах М. В. Потапова, С. Н. Крицкого и М. Ф. Менкеля, А. Д. Саваренского, В. А. Бахтиарова, Я. Ф. Плеш-кова, Н. А. Картвелишвили, Г. Г. Сванидзе, Д. Я- Ратковича и других ученых получили развитие теоретические основы регулиро­вания стока, применение новых методов в практических расчетах, сделаны широкие научные обобщения.

Регулирование стока стало самостоятельной научной дисцип­линой, служащей целям подчинения водной стихии многообраз­ным потребностям народного хозяйства.

Основными разделами и задачами теории регулирования стока являются: гидрологические расчеты, выполняемые при проектировании водохранилищ для определения основных'гидро­логических характеристик водного объекта, а также их изменения при регулировании стока; водохозяйственные расчеты по определению основных размеров водохранилища, обеспечивающих получение наиболее выгодного водохозяйственного эффекта в со­ответствии с требованиями на воду и к режиму регулирования со стороны водопотребителей и водопользователей; использова­ние водных ресурсов, т. е. разработка правил регулирова­ния стока в соответствии с правилами эксплуатации водохрани­лища.

Кроме этих основных задач в теории регулирования стока и его использования большое внимание уделяется анализу сопутст­вующих явлений, вызываемых нарушением естественного режима реки при сооружении водохранилищ. К ним относятся потери воды на фильтрацию и испарение, отложение наносов и заиление водо-

223

хранилищ, изменение уровенного и ледового режимов, при этом особое внимание уделяется изменению качества воды в водохра­нилище с течением времени.