ВОДОХРАНИЛИЩЕ

— искусственный большой водоем в долине реки, создаваемый плотиной или напорным гидроузлом, позволяющий (благодаря своей емкости) регулировать сток реки. Водохранилище обеспечивает необходимые условия для развития многих отраслей нар. х-ва: гидроэнергетики, судоходства, лесосплава, орошения, водоснабжения, обводнения, рыбного х-ва и др. В. служат одновременно также для местных хоз. нужд, для водного спорта, отдыха и др. целей.

В СССР водохранилища почти всегда используются комплексно, т. к. обслуживают одновременно неск. различных отраслей народного хоз-ва. Примером комплексного использования является водохранилище Цимлянской гидроэлектростанции. Для транспортных целей по нему проложен глубоководный судовой ход от выхода в Дон Волго-Донского судоходного канала им. В. И. Ленина до Цимлянского гидроузла; благодаря систематическим попускам воды из этого водохранилища глубоководный путь создан также на Н. Дону от гидроузла до г. Ростова (попусковые расходы в 4—5 раз превышают естественные меженные расходы р. Н. Дона, транзитные глубины увеличилисьболеечем в два раза — до 2,7 м вместо 1,15—1,20 м). Цимлянское В. имеет также сел.-хоз. значение: водой из него орошаются и обводняются значительные площади засушливых земель в Ростовской области. Цимлянским водохранилищем регулируется водный сток для ГЭС мощностью 165 тыс. кет с выработкой 660 млн. квт-ч дешевой электроэнергии в год. На участке В. добывается до 100 тыс. ц рыбы.

Практически для всех водохранилищ комплексного использования можно выделить одну (иногда две) ведущую отрасль народного хозяйства, для которой главным образом создается водохранилище, строятся плотины, гидроузлы и т. д. Так, например., водохранилища Волжско-Камского каскада — Рыбинское, Горьковское, Куйбышевское, Волгоградское, Камское, Воткинское — построены главным образом для выработки электроэнергии; Истринское на р. Истре и Можайское на р. Москве созданы для водоснабжения г. Москвы; В. Чар-Дарьинское на р. Сыр-Дарья и Токтогульское на р. Нарыне создаются для орошения; В., намечаемые к строительству в верховьях pp. Печоры, Вычегды и Камы, предназначаются для переброски части стока Печоры и Вычегды в бассейн р. Камы и р. Волги. Водохранилище гидроэлектростанций на pp. Зее и Верхнем Амуре проектируются с резервной емкостью для аккумулирования части стока рек и предупреждения больших наводнений в средней части р. Амура и затопления г. Благовещенска.

Основные параметры водохранилища: объемы — полный, полезный и мертвый; отметки — нормального подпорного уровня (НПУ), уровня навигационной сработки и мертвого объема (УМО); площадь зеркала водохранилища; протяженность; глубины и режим паводков. Полезный объем водохранилища (между НПУ и УМО) характеризует его регулирующую способность и определяет объем воды, к-рый может быть использован в нар. х-ве. Мертвый объем (ниже УМО) используется для аккумулирования взвешенных и влекомых водотоком наносов (твердого стока), к-рые оседают и задерживаются в водохранилище вследствие резкого уменьшения скоростей течения. Создание надлежащей величины мертвого объема В. особенно важно на горных реках, имеющих большой твердый сток. Недоучет этого может привести к заполнению полезного объема В. наносами за короткий период времени и выходу его из строя.

Создание водохранилища вызывает ряд изменений в режиме водотока по сравнению с бытовыми условиями. Обычно в весенний период водохранилище наполняется, и уровень воды достигает или даже превышает НПУ. По мере опорожнения (сработки) В. при малом притоке уровни воды в водохранилищах понижаются. Отличительной особенностью уровенного режима В.является значительное волнение, вызываемое ветром. В больших В. высота волн достигает 3—3,5 и более м, вследствие чего плавание обычных речных судов затрудняется или становится даже невозможным. При сильных продолжительных ветрах в В. наблюдаются также сгоны и нагоны воды, изменяющие ее уровень до ± 1.

Потери воды из водохранилища обусловливаются дополнительным испарением, ее фильтрацией в грунт и образованием ледяного покрова. Дополнительное испарение (вследствие увеличения площади водного зеркала по сравнению с естественными условиями) достигает значительной величины. Так, напр., сток р. Волги уменьшился за счет испарения с поверхности существующих В. на 3,8 км5; после осуществления всего Волжско-Камского каскада ГЭС эта величина по расчетам достигнет 6,8 км3.

Потери на фильтрацию складываются из потерь через ложе и борта водохранилища, в обход сооружений гидроузла и потерь через неплотности в сооружениях. Потери на льдообразование вызываются невозможностью использования льда, осевшего на берегах В. при зимней сработке его уровня.

Термический режим водохранилища отличается от режима водотоков в связи с тем, что в текущей воде происходит постоянное перемешивание воды. На непроточных или слабоприточных водохранилищ, не подверженных волнению, ледостав наступает обычно на 2—10 дней раньше, чем на реках в бытовых условиях, и толщина льда на 10—20% больше. Очищаются от льда В. на 5—10 и более дней позже, чем неподпертые участки реки. Изменение солевого режима в В. может иметь место гл. обр. при значительных потерях воды на испарение в малых В., при этом концентрация солей в некоторые периоды может значительно превысить концентрацию солей в водах, поступающих в В.

Место под водохранилище выбирают на основании детального изучения, предполагаемого к затоплению района (по топография., гидрологич., геологич., гидрогеологич., экономич. и другим материалам) с учетом назначения В. Наиболее благоприятно расположение В. в крутых и водонепроницаемых берегах, способствующих получению максимального объема воды при минимальной площади водной поверхности водохранилища.

Перед наполнением водохранилища водой на его территории (в его чаше) проводят подготовительные работы: вынос на незатопляемые участки населенных пунктов, пром. предприятий, железных и автомобильных дорог, линий связи и электропередач, трубопроводов; сводка товарного леса; очистка от мелколесья и кустарника в зоне сра- ботки и на участках специального назначения — рыбопромысловых, трассах судовых ходов, акваториях портов, у населенных пунктов, у водозаборов; удаление или обезврежение загрязнений и нечистот; осуществление мероприятий для использования В. в интересах развития водного транспорта, рыбного х-ва и по созданию надлежащих санитарных условий; выработка полезных ископаемых или обеспечение возможности их будущей разработки (при наличии В.) и др.

Особо строгие требования предъявляются к качеству подготовки ложа водохранилища с питьевой водой; в таких случаях помимо удаления строений и лесонасаждения и специальной санитарной обработки (де- зинфецирование, перепахивание и др.) всех загрязненных мест для обеспечения доброкачественности воды вокруг В. устраивают озелененные санитарные охранные зоны.

В отдельных случаях, когда это оправдывается экономически, вместо выноса из зоны В. хозяйственных объектов и крупных населенных пунктов их оставляют на месте, осуществляя меры инженерной защиты в виде обвалования, дренажа и др. Также защищают иногда от затопления особо ценные с.-х. угодья (напр., Костромская низина в Горьковском водохранилище).

При создании водохранилища, кроме затопления, происходит и подтопление земель в прибрежной зоне, вследствие подъема уровня грунтовых вод. Последствия этого явления обычно неблагоприятны: при очень малой глубине от поверхности земли до нового уровня грунтовых вод может произойти заболачивание территории; в др. случаях культурные растения замещаются водолюбивыми (обычно менее ценными); затапливаются подвальные помещения зданий, выводится из строя подземное х-во городов и пром. предприятий; происходят большие деформации (осадки) сооружений; ухудшается санитарное состояние района и т. д. Наряду с подтоплением земель берега В. переформировываются в результате воздействия волнобоя. При наличии неблагоприятных прогнозов подтопления и переработки берегов из зоны В. переносятся на новые места населенные пункты и предприятия или, если это экономически более выгодно, осуществляются меры инженерной защиты.

Затраты на подготовку ложа крупных водохранилищ к затоплению составляют в среднем от 10 до 20% от общей стоимости стр-ва гидротехнич. комплекса. Помимо орошения и обводнения земель водохранилище могут быть использованы для сельского хозяйства путем выращивания на прибрежных мелководьях (глуб. 1—2 м) дикого многолетнего риса. Эта культура по питательности не уступает лучшим луговым травам и дает урожаи зеленой массы до 700 ц/га. Мелководные участки В., особенно в заливах, могут быть использованы для разведения водоплавающей птицы и пушного звероводства.

В таблице приводятся характерные данные по неск. наиболее крупным существующим и проектируемым водохранилищем.

Лит.: Богатырев В. В., Инженерная защита в зонах водохранилищ крупных гидроэлектростанций, М.—Л., 1958; Гришин М. М., Гидротехнические сооружения, М., 1962; Л и ф а- н о в И. А., Водохранилища гидроэлектростанций, М.—Л., 1955; Справочник по гидротехнике, М., 1955.

  Водные системы. Задача управления водохранилищем. Схематическая ...

  Водохранилища-охладители

  Прием воды из водохранилищ и озер

  Гидроэлектростанция гидроэлектрическая станция ГЭС

  Водохранилища. Плотины

  ТЭЦ Системы водоснабжения тепловых электростанций

  Управление водной системой. Схематическое изображение системы ...

  КАК ЗАМОРОЗИТЬ ЕНИСЕЙ?