Особенности водного баланса и режима водохранилищ.

Уравнение водного баланса водохранилища имеет такой же вид, как для озера. Сток воды из водохранилища, или сброс воды, в отличие от озера, управляемый. Он осуществляется через турбины ГЭС и через специальные водосбросные сооружения ("холостой сброс").

Особенность водного баланса водохранилищ - значительное преобладание над остальными составляющими притока в приходной части и стока - в расходной. Коэф­фициенты водообмена (К_е) и проточности (К„) обычно больше, чем для озер.

Выделяют периоды наполнения водохранилищ (повышения уровня воды) и сра-ботки его (понижение уровня). Наполнение водохранилища сезонного регулирования происходит в многоводные фазы водного режима реки (в средней полосе обычно во время половодья), сработка - в периоды межени. Периоды наполнения в большинстве случаев намного короче, чем периоды сработки. Амплитуда колебаний уровня в водо­хранилищах, как правило, больше, чем в озерах, а по сравнению с рекой она может быть как больше (при большой разнице между НПУ и УМО для водохранилищ с высо­кими плотинами), так и меньше.

На водохранилищах с большим коэффициентом проточности хорошо выражены сточные течения в периоды интенсивного сброса воды из них.

Заиление водохранилищ и переформирования их берегов

Заиление водохранилищ - отложение в них наносов. Время (количество лет) полного заиления водохранилища t_заил = V_вдхр/V_н(1-δ). Здесь V_вдхр - объем водохранили-ща в м³, V_н - годовой объем речных наносов (взвешенных и влекомых) в м³, δ - доля стока речных наносов, проходящая транзитом через водохранилище; V_н = W_н/ρ_omл, где W_н - масса наносов в кг, ρ_omл - плотность донных отложений (кг / м³). Величина 5 уве­личивается по мере заполнения водохранилища. При полном его заилении δ =1. Малые водохранилища на реках с большей мутностью (например, в Дагестане) могут быть за­полнены наносами в течение нескольких лет. t_заил крупных водохранилищ, созданных на реках с небольшим количеством наносов, измеряется столетиями.

На некоторых водохранилищах важной проблемой становится разрушение их бе­регов (абразия), происходящее наиболее интенсивно в первые годы после заполнения водохранилищ. За первые десять лет отступание берегов может достигать сотен метров. Факторы способствующие этому процессу - крутой берег, сложенный легкоразмывае­мыми породами (например, лессами) и сильное волнение (зависящее от скорости ветра и длины разгона). По мере формирования аккумулятивной частцотмели процесс обра-зии затухает.

Влияние водохранилищ на реки и окружающую природу

Влияние водохранилищ на речной сток: 1) уменьшение расходов воды в много­водные фазы и увеличение их в маловодные; 2) уменьшение годового водного стока, особенно существенное в засушливых районах, вследствие увеличения испарения с по­верхности водохранилищ по сравнению с испарением с суши; 3) уменьшение мутности реки и увеличение в связи с этим русловой эрозии в нижнем бьефе водохранилища; 4) ослабление перемешивания воды в водохранилище по сравнению с рекой и возникно­вение стратификации в водной толще по температуре, содержанию газов и другим ха­рактеристикам; 5) понижение температуры воды в теплую часть года и ее повышение в позднеосенний и зимний периоды; 6) возникновение полыньи в нижнем бьефе, способ­ствующее образованию шуги; 7) более сильное разбавление сточных вод в водохрани­лище по сравнению с рекой в меженый период, в тоже время уменьшение самоочи­щающей способности вследствие ослабления перемешивания вод и уменьшения их контакта с дном и берегами; 8) "цветение воды", т.е. интенсивное развитие планктона в водохранилищах с последующим его разложением после отмирания и возникновением дефицита кислорода; 9) неблагоприятный газовый режим в водохранилище в первые годы его существования при плохой подготовке затопляемой территории; 10) затруд­нение или полная невозможность естественной миграции рыб по речной системе из-за сооружения плотин.

Влияние водохранилищ на окружающую среду:

1) затопление земель, часто наиболее плодородных, 2) подтопление прилегающей территории, т.е. повышение уровня грунтовых вод, влекущее за собой заболачивание земель, гибель леса, появление воды в подвалах хозяйственных и жилых зданий; 3) по­теря сельскохозяйственных угодий и разрушение зданий в результате разрушения бере­гов водохранилищ; 4) увеличение туманов в осеннее время, а в нижних бьефах и зимой при наличии значительной по площади полыньи.