Особенности уровенного режима водохранилищ

Режим уровней в водохранилище управляется человеком и тесно связан с наполнением водохранилища, режимом работы гидроэлектростанции, забором воды на орошение, спуском воды для поддержания судоходных глубин ниже плотины и т. д. Выше плотины, перегораживающей реку, накапливается вода, возникает подпор (повышение уровня), распространяющийся на крупных водохранилищах на сотни километров. Подпруженные воды затопляют пойменные и надпойменные террасы, а иногда и коренные берега. Естественный режим реки преобразуется не только выше плотины (в верхнем бьефе), но и ниже нее (в нижнем бьефе). Характер этих преобразований зависит от величины подпора, количества воды, накопившейся в водохранилище, и типа регулирования речного стока, т. е. искусственного перераспределения стока во времени. Различают водохранилища многолетнего, сезонного, годичного, недельного и суточного регулирования стока. При многолетнем регулировании производится перераспределение стока между многоводными и маловодными годами, при сезонном — перераспределение стока в каждом году между сезонами. Недельное и суточное регулирование стока обычно не связано с естественными колебаниями стока в эти периоды, а вызывается неравномерной выработкой гидроэнергии в течение недели или в течение суток. В выходные дни и ночью в связи со снижением выработки энергии в водохранилищах накапливается вода, а в нижних бьефах ГЭС расходы воды и уровни резко снижаются. Водохранилища многолетнего регулирования обеспечивают все виды регулирования стока. Для обеспечения многолетнего регулирования стока полезный объем водохранилища должен быть большим, равным примерно 20—50% годового стока реки, для сезонного меньше, около 8—20% годового стока, для суточного еще меньше.

Уровни водохранилищ

В водохранилище различают несколько характерных уровней, главные из них: нормальный подпорный уровень (НПУ) и уровень мертвого объема (УМО). НПУ — наивысший проектный уровень верхнего бьефа, выше которого подъем уровня в водохранилище, как правило, не допускается. УМО — минимальный уровень водохранилища при сработке его полезного объема, допустимый в условиях нормальной эксплуатации водохранилищ. Выделяют также форсированный подпорный уровень (ФПУ). Он выше НПУ и допустим при пропуске вод половодий и паводков редкой повторяемости. Длительность стояния его невелика. На разных (по длине) участках водохранилища отметки уровня воды неодинаковы. Они постепенно повышаются от плотины вверх по течению и достигают наибольшей величины в зоне выклинивания подпора. Это повышение уровня характеризует кривая подпора. В годовом цикле уровенного режима водохранилищ гидроэлектростанций многолетнего и сезонного регулирования выделяются три фазы: подъем, относительно устойчивое стояние уровней и спад. Фазы подъема и спада выражены отчетливо. Первая совпадает с периодом половодья, во время которого происходит сравнительно быстрое наполнение водохранилища до наибольших отметок (обычно до НПУ). Фаза спада длительная и продолжается чаще с середины лета до конца зимы — начала половодья следующего года. Эта фаза — результат искусственной сработай полезного объема водохранилища. Фаза относительно устойчивых уровней, близких по высоте к НПУ, не всегда отчетливо выражена. Длительность ее для естественных колебаний уровней реки происходят на нижнем участке водохранилища. По мере удаления от плотины в направлении к зоне выклинивания подпора ход уровней становится близким к ходу уровней на реке в естественном состоянии.

Амплитуда колебаний уровней на больших водохранилищах равнинных рек достигает 8—12 м, на горных — до 80—100 м.

№10

Продольный профиль рек.