Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Среди показателей, ха­рактеризующих размеры водохранилищ, наиболее важны объем и площадь вод­ного зеркала, поскольку именно этими параметрами определяется в значитель­ной степени их воздействие на окружа­ющую среду. Для репрезентативности сравнения размеров различных водохра­нилищ их параметры обычно приводят­ся при отметках НПУ и УМО. По озе­рам-водохранилищам учитывается толь­ко объем регулируемого верхнего слоя воды (полезный объем), а не весь объем зарегулированного озера. Приведем классификацию А. Б. Авакяна и В. А. Шарапова (1977), основанную на анали­зе обширных материалов по водохрани­лищам мира (табл. 1-3).

До сих пор нет и общепринятой клас­сификации водохранилищ по глубине — очень важного параметра, определяюще­го особенности многих гидрологических, физико-химических и биологических процессов. Классификация, предложен­ная М. А. Фортунатовым (Водохрани­лища мира, 1979) (табл. 1-4), позволя­ет группировать по наибольшей и сред­ней глубинам водохранилища различных типов, включая и многие зарегулирован­ные озера, хотя, конечно, глубочайшее в мире оз. Байкал (1620 м), подпертое плотиной Иркутской ГЭС, далеко выхо­дит за рамки предлагаемой шкалы. Наи­более глубокие водохранилища мира — Нурекское (почти 300 м), Гранд-Дик — санс, Мовуазен, Оровил, Мика и др. (230—250 м); сооружаемое Рогунское водохранилище на р. Вахш будет иметь глубину свыше 300 м.

Таблица 1-3 Классификация водохранилищ по размерам Категория водохранилищ Площадь Полный объем, водного зер­ну б. км кала, кв. км Отношение к общему числу водохра­нилищ, % Крупнейшие более 50 более 5 000 менее ОД Очень крупные 50—10 5 000—500 1 Крупные 10—1 500—100 5 Средние 1—0,1 100—20 15 Небольшие 0,1—0,01 20—2 35 Малые менее 0,01 менее 2 44 Таблица 1-4 Классификация водохранилищ по глубине Категории водохранилищ Наибольшая глубина, м Средняя глубина, м Исключительно глубо­кие более 200 более 60 Очень глубокие 100—200 30—60 Глубокие 50—99 15—29 Средней глубины 20—49 7—14 Неглубокие 10—19 3—6 Мелководные менее 10 менее 3

11. Среднегодовой ход уровней воды в водо­хранилищах разного вида регулирования и отклонения от него в отдельные годы

Водохранилища: а — Горьковское (се­зонное регулирование); б — Куйбышевское (сезонное); в — Ры­бинское (многолетнее)

12. Примеры графи­ков регулирования речного стока водохранилищами а — график многолет­него регулирования;

б — график сезонного (годичного) регулирова­ния; в — график су­точного регулирования

-1959-

;

84 83 82

1958′ .1961.

1960-1958-

103 102

1951 I -1961,

1957-1955­1957­1956

Г НПУ

т

1058

1962 ш

-1960

1954

100 98

т

9541957 41955-

-1951

1952

По характеру регулирова­ния стока различают водохранили­ща многолетнего, сезонного (годично­го), месячного, недельного и суточного регулирования (рис. 11, 12). Многолетнее регулирование стока пре­следует цель задержать сток многовод­ных лет для использования его в мало­водные годы; сезонное регулирование на­правлено на аккумуляцию в водохрани­лище стока многоводных периодов (по­ловодья, дождевых паводков и т. п.) для использования в маловодные сезоны го­да. Сезонное регулирование речного сто­ка осуществляют почти все водохрани­лища, предназначенные для ирригации, водоснабжения, борьбы с наводнениями, аккумуляции воды в целях обеспечения лесосплавных, судоходных, санитарных и других попусков (т. е. сброса воды вниз по реке), а также многие гидроэнерге­тические. Месячное, недельное и суточ­ное регулирование стока осуществляет­ся почти всеми водохранилищами гид­роэлектростанций. Эти виды регулиро­вания увеличивают неравномерность расходов воды по сравнению с естест­венными расходами.

Уровни, м ША

»НПУ

196f

лОбъе>м / в вс	воды, накапл >дохранилищ« Бытовые рас I j Зарегули	-іваемой ходы эованные расходы	Объем воды, расходуемой из водо­хранилища
і 111 і М II II	ІІІІ1І1ІІН	ІІМІІ Ггп.	11 III I ПГм 1
IV VIVIIIXXII II VVlllXXti HI 1-й ГОД Многово;	IV VI VIII X XII II V VII IX XI I III 2-й год иные воды	IV VIVIIIXXI1II V VIIIX X! 1 III 3-й год Маловод	iv Vi VIII ХХп II V VIIIX XII III 4-й год ные воды

Расход воды, «3/с

	Л
	$
	у/}		ытоеы» р	осдоды I
			I Объем	I коды на	10(11	мва<	мой
	‘//А		в во	до»	эаимлище і I
	%	Л			і і -Зарегупи	эоас	ммы	<-
	V/,	‘А			Л	ас*	ОДЫ
У
—				—
	)бъе	А ДО	Цы Р	ас дс	дуе	мой	КЗ В		ЧУУ рои	їлии	а

500

Глубина сработки уровня воды водохранилищ относится к чис­лу важнейших показателей их гидроло­гического режима; она влияет на про­текающие в них биологические процес­сы. Амплитуда колебаний уровней в во-

М/С 550

IV V VI VII VIII IX X XI XII I И Месяцы

13. Г рафик коле­баний уровней воды при многолетнем регулировании реч­ного стока. Уровни Цимлянского водо­хранилища в разные годы (СССР)

Общая характеристика водохранилищ

дохранилищах обычно больше, чем в ес­тественных озерах.

При большом разнообразии режимов уровней водохранилищ многолетнего и сезонного регулирования можно выде­лить такие их общие черты. Наибольшей высоты уровень достигает в конце поло­водья; затем он сохраняется в течение последующего времени, не одинакового по продолжительности и календарным срокам как на разных водохранилищах, так и на одном и том же водохранилище в годы различной водности. После этого накопленные воды постепенно использу­ются на питание каналов, насосных стан­ций и на сброс воды через турбины гид­роэлектростанции или через другие во­досливные отверстия в нижний бьеф гид­роузла, в результате чего происходит снижение уровня воды; эта сработка во­дохранилища идет обычно медленно; до минимальных отметок уровень его снижается в предполоводный или пред — паводковый период (в СССР — к концу зимы). Затем с нарастанием притока паводковых вод начинается наполнение водохранилища. Водохранилища много­летнего регулирования наполняются до НПУ не ежегодно, а, как правило, только раз в несколько лет (рис. 13).

В правилах эксплуатации ряда водо­хранилищ предусмотрена возможность превышать (форсировать) отметку НПУ при прохождении паводков редкой по­вторяемости в 1% (в среднем 1 раз в 100 лет и менее); величина форсировки нр водохранилищах СССР при половодь­ях средней повторяемости 1 % составля­ет обычно 20—70 см, а при повторяемо­сти 0,1 и 0,01% — 1—3 м и более.

В результате анализа данных по не­скольким сотням водохранилищ мира на­ми составлена их классификация по глу­бине сработки уровня (см. табл. 1-5).

Классификация по водо­обмену. Для характеристики водооб­мена и степени проточности водохрани­лищ и озер разными авторами применя­ются различные показатели. Одним из основных и наиболее удобных показате­лей для характеристики смены воды, ак­кумулированной в водохранилищах,

Таблица 1-5 Классификация водохранилищ по величине сработки Характеристика степени колеба­ний Амп. іттііа в мет/’их Примеры Малая менее 1 Саратовское, Днепров­ское, водохранилища каналов Волга—Дон (СССР), Рейн— Майн—Дунай Небольшая 1—3 Волгоградское, Усть — Илимское, Горьковское (СССР), Ашах (Австрия) Средняя 3—10 Рыбинское, Куйбышев­ское, Цимлянское, Братское (СССР), Зильзе (Швейцария) Большая 11—30 Чиркейское, Хантай — ское. Красноярское, Мингечаурское (СССР), Кленталер — зее, Иннерталь (Швей­цария), Тауернмоос, Зильвретта (Австрия) Очень большая 31—100 Нурекское, Токтогуль — ское, Чарвакское (СССР), Вассерфальбо — ден, Моозербоден (Австрия), Гешёне — ральп, Люченддро (Швейцария) Исключитель­но большая более 100 Джварское (СССР), Гранд-Диксанс, Мовуа — зен (Швейцария), Тинь, Розелан (Франция)

можно считать осредненную водообмен- ность (отношение объема водохранили­ща при НПУ к объему среднегодового стока в створе плотины).

На основании сопоставления водооб — менности крупных водохранилищ СССР в табл. 1-6 приводится соответствующая классификация водохранилищ.

Естественно, что крупные озера-водо­хранилища по показателям водообмен — ности выходят за рамки приведенной классификации. Например, период сме­ны полного объема Онежского (Верхне — свирского) водохранилища близок к 17 годам, а озера Байкал — примерно к 400 годам. Водообмен неглубоких про­точных озер близок к водообмену водо­хранилищ многолетнего регулирования.

Разработка классификаций водохра­нилищ по гидрохимическим и гидробиологическим показа-

Таблица 1-6 Классификация водохранилищ по водообмену Градации сте­пени водо- обменности Показатели во — дообменности в годах и долях года Примеры Очень большая менее 0,10 Днепродзержинское 0,05 Большая 0,10—0,24 Г орьковское 0,16 Значитель­ ная 0,25—0,49 Каховское 0,36 Средняя 0,50—0,99 Рыбинское 0,75 Небольшая 1,0—1,99 Братское 1,33 Малая более 2,0 Бухтарминское 2,84

телям приобретает важное социальное и экологическое значение в связи с исто­щением и ухудшением качества природ­ной среды.

Общая характеристика водохранилищ

При типизации водохранилищ по х и — мическому составу воды, его динамике используются многочисленные классификации поверхностных вод су­ши: по количеству растворенных в воде минеральных веществ, по соотношению между главными группами ионов, по осо­бенностям газового режима (в основном кислорода и углекислого газа), по коли­чественной и качественной характери­стикам находящихся в воде органиче­ских веществ. В СССР наиболее распро­странена классификация природных вод, разработанная О. А. Алекиным (1949), согласно которой по минерализации вы­деляются пресные (до 1,0 г), солонова­тые (I—25), морские воды (25—50) и рассолы (выше 50 г солей на 1 л). За не­многими исключениями, вода в водохра­нилищах пресная или слабосолоноватая (в аридных районах). По сочетанию и соотношению основных классов анионов вод суши (гидрокарбонатных, сульфат­ных и хлоридных) выделяется 27 видов вод, характеризующихся разными свой­ствами, происхождением и распростра­нением. По этим признакам могут быть классифицированы водохранилища раз­ных природных поясов мира. Отметим, что гидрохимический режим водохра­нилищ, входящих в состав каскада, осо­бенно на реках, текущих в меридиональ­ном направлении и пересекающих раз­ные природные зоны, формируется при взаимодействии зональных, азональных и интерзональных факторов (Фортуна­тов, 1970). Для классификации представ­
ляют интерес такие показатели каче­ства, как цвет, прозрачность и интен­сивность окрашенности (цветность), ко­торые косвенно характеризуют содер­жание органических, гуминовых ве­ществ.

В условиях усиливающегося загряз­нения водоемов большую практическую важность приобретают классификации водохранилищ по характеру и степени воздействия поступающих в них загряз­нений антропогенного происхождения. При этом может быть использован преж­де всего критерий трофности и евтрофи — рования. Евтрофирование рассматрива­ется ныне как процесс нарушения вод­ной экосистемы; различают дистрофные, олиготрофные, мезотрофные, евтроф — ные, полиевтрофные и гиперевтрофные водохранилища; последние три класса трофности означают соответствующее (по степени) ухудшение качества вод.

В основу типизации водохранилищ по качеству воды может быть положен и по­казатель так называемой сапробности, устанавливаемый по характерному видо­вому составу живого населения вод (бак­терий, планктона и бентоса), в соответ­ствии с которым выделяются олигосап — робные (чистые), альфа — и бетамезоса — пробные (слабо и средне загрязненные) и полисапробные (сильно загрязненные) водохранилища или их отдельные уча­стки.

И наконец, отметим, что для водоснаб­женческих и рекреационных водохра­нилищ особый интерес представляют классификации, основанные на ком­плексном учете различных показателей качества воды — химических, биологиче­ских и токсикологических (природного и искусственного происхождения). Во многих странах мира предприняты боль­шие усилия для создания универсальных классификаций качества вод.

При классификации водохранилищ по качеству воды перспективны для ис­пользования недавно разработанные и принятые странами социалистического содружества (СЭВ) «Единые критерии качества вод» (1982), в основе кото­рых — химические и гидробиологические показатели, в том числе «трофность» и «сапробность». Учитываются пять ос­новных классов показателей: неоргани­ческие вещества, органические веще­ства, неорганические промышленные за­грязняющие вещества, органические промышленные загрязняющие вещества, биологические показатели. Выделяется шесть классов качества вод: I — вода очень чистая; II — чистая; III и IV — не­значительно загрязненная; V — сильно загрязненная; VI — очень загрязненная.

Глава вторая

Комментарии запрещены.