Гидрология водохранилищ. Назначение водохранилищ.

Водохранилище – искусственный водоем, созданный для накопления и последующего использования воды и регулирования стока. Небольшие водохранилища площадью <1км² называют прудами (табл.10).

Комплекс гидротехнических сооружений при водохранилище – плотина, ГЭС, шлюзы, водосбросы – образуют гидроузел.

Виды использования водохранилищ:

1) водоснабжение – регулирование стока;

2) энергетика – регулирование стока и создание перепада уровня воды;

3) орошение – регулирование стока и повышение уровня воды для ее отведения по самотечным каналам;

4) судоходство – обеспечение необходимых глубин в пределах водохранилища путем создания подпора на реке, а ниже водохранилища путем попусков из него накопленной воды;

5) рыбное хозяйство – создание водоемов с благоприятными условиями для развития рыб;

6) рекреация – создание водоемов для купания, отдыха, водных видов спорта.

Таблица 10. Крупнейшие (по объему) водохранилища мира

Водохра нилища	Страна	Река	Объем,км3		Площ., тыс., км2	Напор, м	Год заполнения
			полный	полезный
Виктория	Уганда, Танзания, Кения	Виктория–Нил	205	68,0	7000	31	1954
Братское	Россия	Ангара	169	48,2	5470	106	1967
Кариба	Замбия, Зимбабве	Замбези	160	46	4450	100	1963
Насер	Египет, Судан	Нил	157	74	5120	95	1970
Вольта	Гана	Вольта	148	90	8480	70	1967

Классификация водохранилищ. Их морфометрические характеристики.

Типы водохранилищ:

1) по морфологии ложа: долинные, ложем которых служит часть речной долины (русло, пойма, участки надпойменных террас); котловинные, занимающие части озерных котловин (вместе с озером), изолированные понижения рельефа, искусственные выемки;

2) по способу наполнения водой: запрудные, которые создаются путем перегораживания русла (части долины) реки и заполняются ее водами; наливные, которые создаются путем обвалования участка земли или выкапывания углублений с наполнением водой из рядом расположенного водотока или водоема;

3) по высоте напора (разнице уровней воды непосредственно выше и ниже плотины) Н_пл – высоконапорное (Н_пл > 100м), средние – (Н_пл от 10 до 100м), низконапорные (Н_пл < 10м);

4) по степени регулирования речного стока – многолетнего, сезонного, недельного и суточного регулирования.

Основные морфометрические характеристики водохранилища такие же, как у озер – объем, площадь, длина, максимальная и средняя глубина и ширина, площадь водосбора (бассейна). Специфическим является выделение технических уровней водохранилища и соответствующих объемов:

Нормальный подпорный уровень (НПУ) – наибольший уровень водохранилища, безопасный при длительном его стоянии для существования гидроузла.

Форсированный подпорный уровень (ФПУ) – уровень допустимого превышения НПУ (обычно на 0,5-1м) в течение короткого времени.

Уровень мертвого объема (УМО) – самый низкий уровень, предусмотренный проектом.

Объем воды между НПО и УМО – полезный объем водохранилища (V_плз), а ниже УМО – мертвый объем (V_мерт). Полный объем водохранилища V_вдхр = V_плз + V_мерт.

Верхней (по течению реки) границей водохранилища является место, где на естественное течение реки начинает сказываться влияние подпора от плотины при НПУ. При сработке (снижении) уровня водохранилища до УМО граница влияния подпора смещается вниз по течению реки. Участок между этими границами называется зоной переменного подпора.

Всю акваторию водохранилища называют верхним бьфом плотины, а участок реки ниже плотины, где заметно сказывается его влияние на температурный режим и русловые процессы в реке, называют нижним бьефом плотины.

Водохранилище Виктория котловинное. Оно включает в себя оз. Виктория, уровень которого повысился в результате создания плотины. Указанные объем и площадь водохранилища не учитывают естественные объем и площадь озера. Все остальные водохранилища, приведенные в таблице, долинные. Самое большое водохранилище в Европе – Куйбышевское на р. Волге (V = 58 км², S = 5900 км²). Все перечисленные водохранилища предназначены для многолетнего регулирования стока.