VI. Гидрология водохранилищ. Назначение водохранилищ

Водохранилище - искусственный водоем, созданный для накопления и после­дующего использования воды и регулирования стока. Небольшие водохранилища пло­щадью < 1км² называют прудами.

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.

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 > 100 м), средние - (Н_пл от 10 до 100 м), низконапорные (Н_пл < 10 м);

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 0,5-1 м) в течение короткого времени.

Уровень мертвого объема (УМО) - наинизший 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 бьефом плотины, а участок реки ниже плотины, где заметно сказывается его влияние на температурный режим и русловые процессы в реке, называют нижним бьефом плотины.

Крупнейшие (по объему) водохранилища мира:

Водохра- нилища	Страна	Река	Объем, км3		Площадь, 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

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.