Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Более 30 тыс. водохранилищ земного шара, эксплуатируемых в настоящее вре­мя, существенно различаются между со­бой по параметрам, режимным характе­ристикам, направлению хозяйственного использования и воздействию на окру­жающую среду. Трудно назвать более яркий пример человеческой деятельно­сти, где так полно и сложно переплета­ется (иногда самым причудливым обра­зом) весь спектр актуальных для совре­менного человечества проблем — энер­гетических и продовольственных, эко­логических и социальных, экономиче­ских и технических, инженерных и при­родоохранных.

Для решения многих не только науч­ных, но и практических вопросов проек­тирования, создания и использования водохранилищ особо важное значение приобретает упорядочение и системати­зация колоссального объема разнообраз­ных сведений и данных о водохранили­щах. Разработка фундаментальной и универсальной (многомерной) класси­фикации и типизации водохранилищ требует одновременного учета природ­ных, технических, экологических и со­циальных аспектов и их специфики для регионов с разными природно-хозяй­ственными и социальными условиями. Решение этой задачи затруднено из-за недостатка комплексных данных и не­полной изученности многих указанных выше аспектов не только в развива­ющихся, но даже и в промышленно раз­витых капиталистических странах мира. Поэтому необходимый начальный этап универсальной систематизации водохра­нилищ — разработка частных (по от­дельным критериям, параметрам и при­знакам) классификаций и типизаций,

Общая характеристика водохранилищ

в. Характерные типы водохранилищ по генезису

I — речное долинное, созданное подпором ре­ки плотиной; 2 — на­ливное*, 3 — смешанное — на­ливное и долинное;

4 — озеро-водохранилище;

5 — отчлененное от моря и опресненное; 6 — от­члененное от моря без опреснения (приливная электростанция);

7 — на временном водотоке

ряд которых охарактеризован ниже.

Типизация по генезису. В основу типизации водохранилищ мо­жет быть положен прежде всего признак генезиса, указывающий на способ их об­разования. Естественные емкости, в ко­торых аккумулируется вода, принято на­зывать чашами водохранилищ (рис. 6). Используя этот признак, следует разли­чать водохранилища в долинах рек, пе­регороженных плотинами, в том числе и на временных водотоках; наливные во­дохранилища; зарегулированные озера (озера-водохранилища); водохранилища в местах выхода грунтовых вод и в кар­стовых районах; водохранилища при­брежных участков моря и эстуариев, от­деленных от открытого моря дамбами (Авакян, Шарапов, 1977; Водохранили­ща мира, 1979).

Во всех странах мира наибольшее ко­личество водохранилищ расположено в долинах рек. Их площадь колеблется от долей до нескольких тысяч квадрат­ных километров. Среди водохранилищ, созданных в речных долинах, наиболь­шее по площади — водохранилище Воль­та в Гане (рис. 7), а по объему — Брат­ское в СССР.

Водохранилища на временных водо­токах чаще всего создаются в странах с аридным климатом или районах с мус­сонным климатом, а также в субниваль — ном климате горных стран. Небольшие водохранилища, расположенные на пе­ресыхающих потоках (вади или уэды), особенно многочисленны в Юго-Восточ­ной Индии (штат Мадрас), в Шри-Лан­ке, в предгорных пустынях и полупусты­нях Северной Африки и Аравии. В пита­нии их большую роль играют воды, об­разующиеся во время таяния снегов, вы­падающих иногда в горах. Водохранили­ща, сооружаемые в высокогорных доли­нах и цирках в пределах субнивального пояса, собирают воды тающих фирновых полей и ледников.

Наливные водохранилища чаще все­го создаются’ в естественных депресси­ях, куда по каналам подаются преиму­щественно избыточные паводковые во­ды рек. В качестве примеров наливных ирригационных водохранилищ можно назвать Каттакурганское, Тудакульское, Куюмазарское и ряд других в Узбек­ской ССР. В Ираке созданы крупные наливные водохранилища Вади-Тартар, Хаббания, Абу-Дибс для аккумуля­
ции паводковых вод Тигра и Евфрата.

с эксплуатацией каналов, составляют водохранилища — коллекторы сбросных вод. Водоемы этой группы создаются ни­же основных массивов орошаемых зе­мель с целью сбора возвратных вод. Крупнейшим таким водохранилищем в СССР можно считать оз. Сарыкамыш, питаемое сбросными водами Хорезмско­го оазиса.

Озера-водохранилища (зарегулиро­ванные озера). Значительное число водо­хранилищ создано путем подпора и ис­кусственного регулирования водообмена естественных озер. Обычно такое регули­рование достигается устройством плоти­ны на реке, вытекающей из проточного озера. В отдельных случаях озера-водо­хранилища создаются путем подпора и объединения нескольких озер, относя­щихся к разным речным бассейнам. На­пример, в крупном водохранилище Смол­вуд (Черчилл), на полуострове Лабрадор в Канаде, аккумуляция воды осуществля­ется путем подпора (с помощью 17 пло­тин) и объединения нескольких озер; теперь их сток сбрасывается в одном на­правлении — в р. Черчилл.

К озерам-водохранилищам нами от­несены водохранилища, образованные путем подпора озер при относительно не-

7. Крупнейшее в ми — сложная конфигура-

ре по площади до — ция акватории, оби-

линное водохрани — лие заливов

лище Вольта в Гане (космический сни­мок); хорошо видны

большом изменении основных парамет­ров этих естественных водоемов. С опре­деленной долей условности можно при­нять, что озерами-водохранилищами сле­дует считать водохранилища, площадь которых в результате подпора увеличи­лась не более чем на 1 /3 по сравнению с первоначальной.

На земном шаре насчитывается не­сколько тысяч водохранилищ, создан­ных путем зарегулирования озер. Точно учесть их общее количество трудно, по­тому что часто уровень небольших озер искусственно повышается невысокими плотинами, не учитываемыми Мировым регистром плотин и другими справочны­ми изданиями.

Преимущество зарегулированных озер по сравнению с другими типами водо­хранилищ заключается в том, что при не­значительном подпоре и небольшой пло­щади затопления земель можно аккуму­лировать большой объем воды.

Среди крупнейших озер мира, уровень которых поднят плотинами, — оз. Вик­ТОрИЯ В Африке, Байкал в СССР, Вин­нипег и Онтарио в Северной Америке. Значительны по площади и объему мно­гие другие озера-водохранилища Онежское, Имандровское, Кумское, Шекснинское, Сегозерское, Волховское и другие в СССР, Сайменское, Инари, Венерн в зарубежной Европе, Рейни — Лейк, Лесное, Окичоби, Даниел-Джон­сон, Рейндир в Северной Америке, Гор­дон в Австралии.

К специфической категории относят­ся так называемые подземные водохра­нилища, при создании которых в каче — I стве емкости используются подземные пустоты, например карстовые. Примеры использования карстовых пустот для со­хранения воды известны в Югославии (водохранилища Врла-Ш, Кокин Брод, каскады на реках Мережница и Добра).

В настоящее время на земном шаре име­ются сотни небольших подземных водо­хранилищ, их число будет, несомненно, возрастать, так как при их создании не происходит затопления территории и нет потерь воды на испарение.

В последние годы все большее внима­ние и интерес специалистов и общест­венности вызывает создание водохрани­лищ в морских заливах, бухтах, лима­нах и эстуариях, которые отгоражива-

8. Пейзаж на Куйбы­шевском водохрани­лище; оно распола­гается в трех природных зонах — степной, лесостеп­ной и лесной

Общая характеристика водохранилищ

ются от моря плотинами и дамбами. В результате поступления поверхност­ного или подземного пресного стока в таких отделенных, отгороженных от мо­ря акваториях происходит постепенное вытеснение соленой морской воды прес­ной водой, пригодной для технического водоснабжения или иных целей.

Морские водохранилища созданы в Нидерландах (Исселмер и др.), проек­тируются в Великобритании и других странах. В СССР на трассе будущего ка­нала Дунай — Днепр создано водохра­нилище в лимане Сасык, и в ближайшие годы будет создано подобное водохрани­лище в Днепровско-Бугском лимане. Особенно большой интерес и горячую дискуссию вызвало предложение создать огромное морское пресноводное водо­хранилище (объемом в сотни кубиче­ских километров площадью несколько тысяч квадратных километров) в Онеж­ской губе Белого моря, воду из которого предлагалось подавать в систему пере­броски стока северных рек на юг.

Типизация водохранилищ по географическому поло­жению. Водохранилища — объекты азональные, в зависимости от потреб­ностей хозяйства они могут быть соору­жены в любой географической зоне, там, где позволяют условия рельефа и сто­ка. Однако особенности гидрологиче­ского, гидрохимического и биологиче­ского режимов водохранилищ сущест­венно зависят и от зональных факторов (рис. 8).

При прогнозировании природных про­цессов в новых водохранилищах и под­боре с этой целью соответствующих во­доемов-аналогов в первую очередь долж­но учитываться их расположение в пре­делах широтного или высотного геогра­фического пояса. Водохранилищ совсем нет в арктическом, антарктическом и суб­антарктическом поясах. Только несколь­ко водохранилищ имеется в субаркти­ческом поясе и сравнительно немного — в экваториальном. Водохранилища экс­плуатируются, строятся и проектируют­ся главным образом в умеренных, суб­тропических и тропических поясах.

Из азональных факторов самый су­щественный — рельеф. Водохранилище может быть создано в условиях как силь­но, так и умеренно расчлененного рель­ефа, в пределах низменностей, холмис­тых равнин, предгорий, плато, плоского­рий, горных долин и каньонов. Харак­тер рельефа местности, где создается во­дохранилище, определяет площади за­топления земель на единицу объема и на­пора, морфологию и морфометрию во­дохранилища, частично режим сработ­ки и наполнения, а также масштабы влияния водоема на природную среду и, наконец, возможности комплексного или отраслевого использования. Различают водохранилища равнин, предгорных и плоскогорных областей, горных областей (Авакян, Шарапов, 1968, 1977).

Водохранилища равнин характеризу­ются следующими основными признака­ми: значительной площадью зеркала и площадью затопления земель на едини­цу объема и напора; небольшой макси­мальной (редко более 25 м) и средней (обычно 5—9 м) глубинами; небольшой глубиной сработки (в пределах 2—7 м); большим изменением площади зеркала при колебаниях уровня; интенсивностью переработки берегов и подтопления зе­мель, как правило, комплексным исполь­зованием, так как на большинстве рав-

9. Дубоссарское водохранилище на р. Днестр — пример узкого длинного водоема

нинных территорий развито многоотрас­левое хозяйство.

Водохранилища предгорных и плоско­горных областей отличаются следующи­ми особенностями: большой максималь­ной (до 70—100 м) и средней (до 30— 35 м) глубиной; значительной глубиной сработки (до 10—20 м); меньшей, чем на равнинах, интенсивностью переработки берегов и подтопления; высокими и в большинстве своем крутыми берегами, что затрудняет хозяйственное освоение береговой полосы; относительно больши­ми нарушениями в хозяйстве прилега­ющих районов, тем более что большин­ство хозяйственных объектов сосредото­чено в долинах рек.

Горные водохранилища характеризу­ются сравнительно небольшой площадью акватории и небольшим затоплением зе­мель, редко превышающим десятки квад­ратных километров; чаще всего больши­ми глубинами (нередко более 100— 200 м); очень большой глубиной сработ­ки (в некоторых случаях до 50—100 м и более); менее резкими, чем на равни­нах, изменениями площади водного зер­кала при сработке; отсутствием значи­тельной ветроволновой переработки и подтопления берегов, сложенных водо­упорными скальными породами; интен­сивным заполнением наносами (заиле­нием) в связи с большой величиной твер­дого стока горных рек и обвальными де­формациями берегов.

В значительной мере факторами гео­графической и высотной зональности оп­ределяются термический режим водо­хранилищ, наличие, мощность и продол­жительность ледового покрова, а также повторяемость и выраженность явления термической стратификации (расслое­ния) водной массы. Термический режим водохранилищ по сравнению с озерами отличается гораздо большей сложностью и многообразием модификаций. Поэто­му известная лимнологическая класси­фикация (Hutchinson, Loffer, 1957) к водохранилищам мало применима.

В табл. 1-2 дана уточненная М. А. Фор­тунатовым (Водохранилища мира, 1979) классификация водохранилищ по их вы­сотному положению с учетом климати­ческих зон, в которых они расположены.

Комментарии запрещены.