Плотины

ПлотиныГидроэлектростанция (ГЭС) —это комплекс сложных гидротехнических сооружений и оборудования. Его назначение —преобразовывать энергию потока воды в электрическую энергию. Гидравлическая турбина —главный двигатель на ГЭС. С ее помощью энергия воды, движущейся под напором, превращается в механическую энергию вращения, которая затем, благодаря электрическому генератору, преобразуется в электрическую энергию.

Важнейшее гидротехническое сооружение — плотина. Строится она поперек реки от берега до берега и перекрывает русло реки, что препятствует свободному стоку ее вод. Перегородив реку, плотина с одной своей стороны удерживает воду на более высоком уровне, чем с другой, создавая перепад в уровнях и увеличивая тем самым ее энергию. Ведь энергия падающей воды намного больше, чем энергия спокойно текущей воды. Плотины строят для использования водной энергии и производства электроэнергии, для задержания паводковых вод (орошение полей), для водоснабжения крупных городов, улучшения судоходства по рекам. Плотины бывают глухие, ни при каких условиях не пропускающие воду с высокого уровня на нижний, и водосливные, допускающие перелив воды через гребень плотины.

Плотина, которая является частью гид-роэлектростанции, — водосливная. В ее теле — водопропускные отверстия, через которые вода с верхнего уровня сбрасывается вниз. Падающая вода приводит во вращение гидравлические турбины — главные двигатели ГЭС, вырабатывающие электроэнергию.

Высота перепада (как говорят специалисты — капора), создаваемого плотиной, определяется требованиями энергетики, ведь энергия, вырабатываемая ГЭС, зависит не только от количества пропускаемой плотиной воды, но и от высоты, с которой она сбрасывается.

Высоту плотины определяет строительный материал, из которого ее сооружают. Плотины бывают земляные, каменные, каменно-земляные, бетонные и железобетонные.

Наиболее распространены среди средних и крупных плотин бетонные и железобетонные. По конструкции они подразделяются на массивные (гравитационные), арочные и гравитационно-арочные. Массивные плотины противостоят силе давления воды собственным весом. Арочные плотины строятся криволинейными, благодаря этому они передают нагрузку со стороны водохранилища на скалистые берега. Арочно-гравитационные плотины противостоят нагрузке и собственным весом и упором на берега.

Самые древние плотины были обнаружены в Иерусалиме и у Джавы в Иордании. Эти земляные дамбы с каменной облицовкой построили еще в 3200 году до нашей эры.

Сегодня самые высокие плотины в мире находятся на территории бывшего СССР: высота плотины Ингурской ГЭС — 271,5 метров, Токтогульской ГЭС — 215 метров, Саяно-Шушенской ГЭС — 245 метров. Самая высокая в мире плотина Нурекской ГЭС — 310 метров.

Саяно-Шушенская плотина — самая мощная в мире. Она рассчитана на нагрузку 18 миллионов тонн от водохранилища.

Самая высокая плотина в Африке построена в 1971 году в Египте у города Асуан. Эта плотина (Садд эль-Али) позволила установить контроль над ежегодным половодьем Нила. За счет строительства плотины стало возможным возделывать больше земли. Хотя тут же возникли другие проблемы. Так, например, изменился состав почвы вокруг дельты Нила за счет повышенного содержания соли в воде и перемены климата в этом регионе.

Асуан — город на восточном берегу Нила. Он расположен в 966 километрах к югу от Каира. Плотина находится в 13 километраж вверх по течению, к югу от Асуана. Примерно в шести километрах вниз по течению находится старая Асуанская плотина, которая была закончена в 1902 году. В те времена это была самая большая плотина мира, и арабы называли ее Эль-Садд.

Высота новой Асуанской плотины составила 111 метров, длина — 3,8 километра. В основании она по ширине равна 975 метрам и сужается к верхнему краю до 40 метров.

На строительство плотины пошло такое количество камней, песка, глины и бетона, что из этого материала можно было бы соорудить целых семнадцать пирамид Хеопса.

Поверх плотины пустили четырехполосную дорогу. Канал на восточной стороне плотины приводит в движение турбины гидроэлектростанции Образовавшийся гигантский водный резервуар получил имя президента Египта Насера Это одно из самых больших искусственных озер мира. Оно занимает площадь 5244 квадратных километра и простирается на 510 километров к югу, через Нубию к Судану.

Плотину спроектировали в Германии, а построили с помощью Советского Союза Сооружение ее стоило жизни 451 человеку Из-за ее строительства потеряли жилище 60 000 нубийцев и жителей Судана. Они вынуждены были переселиться в другие места Воды искусственного озера поглотили многочисленные древние памятники. Лишь самые важные из них были спасены благодаря беспримерной акции ЮНЕСКО Так, скальные храмы Абу-Симбела близ границы Египта и Судана были вырублены и перенесены в безопасное место

Самая мощная в мире гидроэлектростанция находится в Южной Америке. 13 октября 1982 года в Бразилии было завершено сооружение плотины Итайпу, которая сумела обуздать бурные воды реки Парана, или, как ее еще называют, — "Матери моря". Впервые в мире на столь могучей реке удалось реализовать уникальную гидротехническую операцию На дно реки опустили двенадцать огромных ворот, закрывающихся с помощью гидравлики. На всю операцию ушло ровно восемь минут. Затем в течение двух недель воды реки поднимались, остановленные гигантской бетонной стеной, до запланированной отметки 100 метров. С этой высоты начался сброс воды по специальному каналу, достигнув вскоре планового уровня — 60 000 кубометров в час.

В настоящее время в Бразилии разработан грандиозный план сооружения на реке Паране и ее притоках целой системы гидроэлектростанций. Всего он насчитывает более тридцати проектов, из которых часть находится еще в стадии подготовки, а часть — уже в стадии строительства. Реализация плана позволит производить 25 миллионов киловатт электроэнергии, не считая того, что вырабатывает уже Итайпу. Генераторы энергоблока гидроэлектростанции самые мощные в мире, каждый из них производит 700 000 киловатт. Общая мощность гидроэлектростанции оценивается в 12,6 миллиона киловатт.

Проект Итайпу зародился еще до нефтяного кризиса 1973 года. Последний лишь укрепил намерения бразильского правительства полнее использовать необъятные энергоресурсы страны. Эксплуатацию гидроэлектростанции ведет компания "Итайпу-Бинасионал", созданная в 1973 году. Она принадлежит Бразилии и Парагваю, странам, делящим между собой произведенную электроэнергию. Название "Итайпу" означает буквально "Поющий камень" и поэтически передает шум воды, перекатывающейся через каменистые пороги.

Стоимость электростанции — одиннадцать миллиардов долларов На ее строительстве работало 28 000 рабочих. Гигантская бетонная плотина, которая в пять раз больше Асуанской, установлена в двадцати километрах к северу от города Фос-ду-Игуасу Ее длина — почти 8 километров, высота — 196 метров, ширина — 400 метров Для возведения этого грандиозного сооружения понадобилось отвести реку по двухкилометровому каналу шириной 150 метров, пробитому в скалах После того как реку отвели, потребовалось время на высыхание русла, так что строительство плотины было начато только в 1979 году

Преградив течение реки, плотина образовала искусственное озеро площадью 1340 квадратных километров Перед затоплением этого района отсюда были вывезены все сколько-нибудь значительные археологические памятники — всего около трехсот Уже после затопления в районе водохранилища была проведена реадаптация многих видов животных, обитавших здесь до затопления. Кроме того, по берегам искусственного озера было высажено 20 миллионов деревьев

Водохранилища Крыма Водохранилища естественного стока

Первые водохранилища появились в Крыму в 20-е годы ХХ в., когда в целях осуществления крупных для того времени гидромелиоративных мероприятий начали создавать гидромелиоративные общества, способствовавшие привлечению в водохозяйственное строительство широких масс трудящихся и их средств.  Так были образованы общества для постройки Альминского и Бахчисарайского водохранилищ. Строительство первой очереди Альминского водохранилища для целей орошения началось в 1925 г., а в 1934 г. было закончено строительство второй очереди. На основе Альминского водохранилища была создана первая крупная гидромелиоративная система Крыма, позволившая оросить 1,8 тыс. га земель. Строительство Бахчисарайского водохранилища было завершено в 1935 г., а в 1938 г. - Тайганского  водохранилища. Оба водохранилища также были построены для целей орошения. Во избежание быстрого заиления первые водохранилища Крыма сооружались на боковых балках: Альминское - на б. Базар-Джилга (р. Альма), Бахчисарайское - на б. Эгиз-Оба (р. Кача) и Тайганское - на б. Тайган (р. Биюк-Карасу). Заполнение водохранилищ происходит по подводящим каналам.

Для водоснабжения города Симферополя в 1927 г. началось строительство первой очереди Аянского водохранилища (на р. Аян), а в 1929 г. – строительство второй его очереди, завершившееся в 1933 г.

Сразу после окончания Великой Отечественной войны приступили к строительству Симферопольского водохранилища. Уже в июне 1945 г. в Крыму работала комиссия по выбору места для плотины водохранилища в русле реки Салгир, а в апреле 1956 г. Симферопольское водохранилище с оросительной системой на площади 6,5 тыс. га было введено в эксплуатацию.

В 50-е годы в центре Байдарской долины, на реке Чёрная было построено ныне самое большое в Крыму Чернореченское водохранилище для водоснабжения города Севастополя. Строительство первой очереди было завершено в 1956 г. Плотина высотой 28 м позволила аккумулировать 33,2 млн. м³ речных вод. Воду получил не только Севастопольский водоканал, но и Чернореченская оросительная система. В 1977 – 1984 гг. плотину нарастили, и ее максимальная высота достигла 36 м, при этом полный объем водохранилища составил 64,2 млн.м³.

В 1964 г. для водоснабжения Большой Ялты в верховьях реки Бельбек был сдан в эксплуатацию комплекс гидротехнических сооружений, включающий три водохранилища: Ключевское (р. Кучук-Узенбаш), Счастливое-I (р. Биюк-Узенбаш) и самое большое из них - Счастливое-II (р. Манаготра). В него по трубопроводу поступает вода из Загорского водохранилища, которое начали строить в 1975 г. на реке Кача. Из водохранилища Счастливое-II вода подаётся в Ялту по гидротоннелю длиной 7200 м, пробитому в толще Главной гряды Крымских гор. Северный портал гидротоннеля находится недалеко от с. Счастливое.

В 1966 г. на реке Альма было построено Партизанское водохранилище для водоснабжения города Симферополя. А в 1971 г. закончилось строительство Белогорского водохранилища на реке Биюк-Карасу для орошения. Также для орошения было построено в 1974 г. Балановское водохранилище на реке Зуя.

В 1977 г. вступило в строй Льговское водохранилище, построенное в б. Змеиная (приток р. Мокрый Индол). Водохранилище используется для орошения, аккумулируя сток реки, но в маловодные годы по каналу происходила его подпитка из СКК.

Для водоснабжения Большой Алушты на реке Улу-Узень в 1979 г. сооружено Изобильненское водохранилище.

Последним по времени водохранилищем естественного стока, построенным в Крыму, является Кутузовское водохранилище, вступившее в строй в 1986 г. для орошения земель Большой Алушты.

Объём водохранилищ естественного стока равен 249,97 млн. м³, что составляет 27,5% естественного поверхностного стока Крыма.

Водохранилища естественного стока заполняются во время осенне-зимнего периода и во время весенних паводков, иногда – летом при ливнях. Следует отметить, что не во все годы происходит их наполнение до НПУ. В этом отношении выигрывают наливные водохранилища Северо-Крымского канала, которые заполняются весной и осенью от СКК и являются гарантированным источником водоснабжения.

Тайганское водохранилище находится в Крыму, рядом с городом Белогорском. В те времена это было самое большое водохранилище Крыма. Объем Тайганского водохранилища составлял 13,8 млн. метров куб., длина около 2,0 километров, максимальная ширина водохранилища составила 2,28 км, максимальная глубина составляет 16,5 метров.

Относится к водохранилищам Крыма естественного стока. Строительство этого водохранилища Крыма началось в 1934 году на боковой Джайваганской балке реки Биюк-Карасу. Главным инженером, руководившим строительством был Мордовин И.С, а основной рабочей силой были обитатели исправительной колонии. Строительство Тайганского водохранилища было окончено в 1938 году. Тайганское водохранилище было сооружено для орошения близлежащих сельскохозяйственных земель, а также для организации рыбного хозяйства, и организации отдыха пролетариев. В Тайганское водохранилище было запущена рыба. Название свое это водохранилище Крыма получило благодаря небольшому поселку Тайган, который позже был переименован в Озёрное. Сегодня Тайганское водохранилище, через перепускное сооружение наполняется водой из Белогорского водохранилища, которое расположено рядом.

Аянское водохранилище находится в Крыму, недалеко от Симферополя, возле села Заречное. Это водохранилище считается одним из самым красивых водоемов Крыма, и относится к водохранилищам естественного стока. Основным источник наполнения водохранилища служит многоводный карстовый источник Аян. Построено Аянское водохранилище было в 1928 году. Вместе с работами по сооружению плотины, велись работы на самом источнике Аян. Было построено здание-каптаж, внутри которого, прямо из скал и бьет источник. Здание сохранилось до наших дней практически в первозданном виде. К живописному зданию каптажа подходит красивая дорога, которая проходит через тоннель длиною 20 метров. Все работы на источнике Аян проводились вручную, только с использованием лопаты, лома и кирки. Чтобы убрать нависшие над ущельем скалы, не проводились даже взрывные работы.

Изначально объем Аянского водохранилища был 1,75 млн. куб, после проведения работ по реконструкции водохранилища его объем увеличился до 3,9 млн. м. куб. Длина Аянского водохранилища около 1,5 км, максимальная глубина составляет 24,5 метров, максимальная ширина – 0,5 км. Воды этого водохранилища Крыма служат для обеспечения водой Симферополя.  Аянское водохранилище уютно расположилось в окружении гор Крыма и вода в нем очень чистая и необыкновенного голубоватого оттенка. Аянское водохранилище относят к урочищу Аян, куда кроме водохранилища входит карстовый источник Аян и карстовая пещера Аянская. Аянское водохранилище – живописная, ландшафтная достопримечательность Крыма.

В 1966 г. на реке Альма было построено Партизанское водохранилище для водоснабжения города Симферополя. Вода в Партизанское водохранилище поступает из реки Альмы. Объем — 34,4 млн.м, проектная мощность — 80 тыс. м /сутки. Водятся некоторые виды рыб, например, голавль и форель.

В Альминской долине, расположенной неподалёку от пос.Почтовое Бахчисарайского района, год от года уменьшаются запасы пресной воды. Мелеющее Альминское водохранилище находится поблизости знаменитых Альминских высот, где уже несколько лет подряд проводят посвященные дням годовщины Альминского сражения военно-исторические реконструкции, в которых ежегодно участвуют несколько тысяч человек – представителей историко-реконструкторских клубов из России (Москва, Санкт-Петербург, Тюмень), Украины (Одесса, Киев), Франции и Англии.

О проблемах водохранилища стало известно от первого зампреда Республиканского комитета Автономной Республики Крым, отвечающего за вопросы водохозяйственного строительства и орошения земельных угодий, Эдипа Гафарова. На пресс-конференции, состоявшейся в Симферополе 16 июня 2011 г., Гафаров рассказал, что получил тревожное письмо, подписанное почтовским поселковым головой.

В послании говорилось о том, что в Альминской долине складывается неблагоприятная санитарно-экологическая ситуация в связи с тем, что пересохли колодцы. При этом в Крыму не отмечено проблем с водой.

Далее Гафаров привёл сведения, согласно которым объём воды в Альминском водохранилище сократился в период с 2005 года по 2010-й с 5,5 миллионов кубометров до всего полутора миллионов. В этом году были приняты меры к наполнению Альминского водохранилища: из Партизанского водохранилища туда поступило примерно 2,5 миллиона кубометров воды, но это никак не отразилось на ситуации.

По словам Эдипа Гафарова, Партизанское водохранилище больше не может использоваться для восполнения водных запасов на Альминском, потому что на всём полуострове нет воды чище, чем в водохранилище Партизанском. По составу она приближается к питьевой, и по этой причине, — заявил чиновник, — она не может использоваться для орошения.

В ближайшее время за решение этого вопроса примутся экологи. Наука должна помочь найти воду для полива.

Балановское водохранилище считается одним из самых красивейших искусственных водоемов Крыма. Построено Балановское водохранилище было в 1974 году на реке Зуя для орошения  окрестных сельскохозяйственных земель. Плотину Балановского водохранилища возвели на реке Зуя, длина плотины 350 метров. Площадь водного зеркала Балановского водохранилища около 40,7 Га, общий объем водохранилища 5,07 млн метров кубических. Глубина этого водохранилища Крыма в отдельных местах достигает 38 метров. Длина самого Балановского водохранилища составляет около 2,5 километров.

Питается водохранилище из речки Зуйки, которая берет свое начало в горах, из множества родников. Это горное водохранилище Крыма имеет вытянутую форму. Здесь, на берегу Балановского водохранилища была построена база отдыха «Баланово».

На этом водохранилище Крыма есть пресноводная рыбалка с берега, рыбалка с лодок запрещена. Водятся в Балановское водохранилище много окуня, плотва, карп, судак, встречается здесь и щука. А если продвигаться от Балановского водохранилища по руслу речки Зуйки к ее началу, то есть шанс поймать форель.

По течению реки Зуя, чуть выше от Балановского водохранилища в обрыве скал можно увидеть грот Киик-коба, называемый еще пещерой дикаря, это известная пещерная стоянка неандертальцев. На сегодняшний день, площадь пещеры, которая защищена гротом, составляет около 50 м2.

Межгорное водохранилище находится в Крыму, недалеко от Симферополя, в Таксабинской балке, возле села Скворцово. Межгорное водохранилище относится к водохранилищам наливного типа и считается самым крупным из наливных искусственных водоемов Крыма. Основные источники заполнения водохранилища – это Жавороновская балка и Северо-Крымский канал.

Межгорное водохранилище предназначалось для обеспечения водоснабжения таких крупных городов Крыма как Симферополь и Севастополь. Проект для Межгорного водохранилища разработал киевский институт «Укргипроводхоз» в 1979 году. Строительство Межгорного водохранилища в Крыму осуществлялось почти десять лет с 1981 по 1991 год. Гидроузел на водохранилище был введен в эксплуатацию в 1989 году.

Максимальная ширина Межгорного водохранилища составляет 1,2 километра, длина около 4 км, максимальная глубина составляет 33 метра, средняя глубина водоема – 12,5 метров, длина береговой линии около 13 км. Площадь водного зеркала Межгорного водохранилища составляет около 400 гектар, объем – 50 млн. м3,. Водохранилище зарыблено. На водохранилище была возведена земляная плотина, имеющая длину около 1,8 км и высоту около 38 метров. Водозаборное сооружение Межгорного водохранилища состоит из приплотинной башни, высотой 49 метров и галереи.

Т.к. вода в Межгорное водохранилище в основном поступает из СКК, и, следовательно, проходит через многие промышленные предприятия Украины, собирая значительное количество вредных веществ. Поэтому для Межгорного водохранилища стоит проблема антропогенного загрязнения и высокой степени очистки воды. Сегодня это водохранилище Крыма обеспечивает водоснабжение такие поселки как ГРЭС и Комсомольское, ряд населенных пунктов, находящихся около трассы Симферополь-Евпатория, и многие районы города Симферополя.