ПЛАН
1. Загальні положення
2. Вплив водосховищ на якість води
3. Значення водосховищ для водопостачання
4. Значення водосховищ для боротьби з повенями
5. Значення водосховищ для рекреації
Література
1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
Режим річкового стоку характеризуєтьсязначною нерівномірністю і знаходиться в різкому протиріччі з режимом йогоспоживання більшістю галузей народного господарства. З усіх можливих засобівзадоволення водного господарства найбільш реальним є регулювання стокуводосховищами.
На Земній кулі створено і готується дозаповнення більше 14 тисяч водосховищ. Їх повний об’єм складає близько 6 тис.км3, що в 5 разів перебільшує об’єм води, який міститься одночасно в річковихруслах. Сумарний корисний об’єм водосховищ (3 тис. км3) дозволяє збільшитисталий річковий стік зі всієї суші на 25 %. Площа дзеркала водосховищ – 400тис. км2, а з урахуванням площі озер, які знаходяться в підпорі (Вікторія,Байкал, Онтаріо, Онезьке, Венерн, Зайсан і інш.), вона складає близько 600 тис.км2. Таким чином, люди створили на планеті нові водосховища, сумарна площа якихрівна площі Каспійського і Аральського морів. З 1950 року число водосховищ наЗемній кулі утроїлось, а їх об’єм виріс в 5 разів. В цей же час були створенінайбільші водосховища світу. Найбільший об’єм і площу водяного дзеркала маєводосховище Оуен-Фолс в Африці (відповідно 204,5 млрд. м3 і 76 тис. км2).
В Україні є 90 великих водосховищ.Найбільші серед них: Каховське, Кременчузьке, Київське, Канівське,Дніпродзержинське, Дніпропетровське).
Розрізняють природні водосховища (озера) іштучні (створені будівництвом гідротехнічних споруд).
Існує різна класифікація водосховищ.
За ступенем регулювання стоку: багаторічного,річного, тижневого і добового регулювання.
За географічним розташуванням: рівнинні,перед гірські, гірські.
За умовами використання: енергетичні,іригаційні, комплексні.
В гідроенергетиці розрізняють водосховищаза їх розташуванням відносно даної гідроустановки, саме: верхові (вище ГЕС),низові (нижче ГЕС) і власні (створені спорудами даної ГЕС).
Водосховище загалом має такіхарактеристики:
— НПР – нормальний підпертий рівень води;
— ФПР – форсований підпертий рівень;
— РМО – рівень мертвого об’єму;
— резервний об’єм (між ФПР і НПР);
— корисний об’єм (між НПР і РМО);
— мертвий об’єм (від РМО до днаводосховища).
— глибина спрацювання (ÑНПР — ÑРМО).
Крім того водосховище має: об’ємну,площинну і динамічну характеристики, які виражають залежність між відміткоюрівня води у водосховищі і об’ємом води, площею дзеркала і побутовимивитратами.
Правильність водноенергетичних розрахунківвизначається дотримуванням водного балансу водосховища, який в загальномувигляді за деякий час може бути представленим таким рівнянням
WРЕГ = WПРИТ ± DV –WЗАБ + WПОВ — WВТР ,
Де WРЕГ – зарегульований об’єм стоку;
WПРИТ – приток води у водосховище за час Т;
DV — використаний об’єм за час Т (+ — спрацювання, — — наповнення);
WЗАБ – об’єм, який забирається зводосховища учасниками ВГК;
WПОВ – об’єм, який повертається уводосховище учасниками ВГК;
WВТР – втрати на фільтрацію, випаровування,льодоутворення, шлюзовання і т.п.
2. ВПЛИВ ВОДОСХОВИЩ НА ЯКІСТЬ ВОДИ
Одним із найважливіших ресурсів, щообумовлює масштаби і темпи розвитку економіки, є вода.
Зростання чисельності населення, розвитокпромисловості і сільського господарства з одного боку пред’являють все більшівимоги до кількості і якості води, а з іншого, все більш виснажують ізабруднюють водні джерела. Ця проблема набуває глобального масштабу в багатьохкраїнах світу.
Вплив водосховищ на якість вихідноїрічкової води був предметом довготривалих дискусій. Органолептичні (колір,смак, запах), хімічні і бактеріологічні якості води, її властивості і показникизабруднення залежать в основному від природних і господарських умов формуваннястоку на водозаборі, кількості і складу стічних вод та процесів, які проходятьв самих водоймах. Впливу перших двох факторів підлягають як зарегульовані так іне зарегульовані водотоки. Основною умовою підтримання необхідної якості води уводосховищах є припинення скиду в них промислових і комунальних стоків безналежної очистки.
Одним із важливих показників якості води євміст в ній зважених речовин. В підпертому б’єфі течія води сповільнюється,зважені речовини осідають на дно і їх вміст у воді зменшується. Освітлення водиу водосховищах значно полегшує і здешевлює її очистку. На ряді водосховищякість води в пригреблевій частині наближається до якості води, очищеної наводопровідних спорудах, а іноді, вона не потребує спеціальної очистки.
У водосховищах діє ряд факторів, яківпливають на колір води. Це залежить від кліматичної зони розташуванняводосховища.
Процеси синтезу і розпаду органічнихречовин супроводжуються появою різноманітних запахів, які відчуваються в рядівипадків і над поверхнею водосховища. Відстій води сприяє поступовому зменшеннюзапаху. Протягом двох тижнів він приводить до різкого зменшення вмісту у водісапрофітних бактерій і кишкової палички. В деяких водосховищахсанітарно-бактеріологічні показники якості води в зимовий період наближаютьсядо нормативних, які пред’являються до питної води.
До числа негативних факторів, пов’язаних іззарегулюванням стоку, відносяться надлишкове цвітіння води і заростанняводосховищ водяною рослинністю. В полях цвітіння розвиваються явищабіологічного забруднення води в результаті виділення продуктів розпадуподорослів – аміаку, фенолу, індолу, скатолу, ціанідів. Масовий розвитоксиньо-зелених подорослів порушує режим водопостачання міст, приводить дозабруднення зон відпочинку і замору риби.
Боротьба з надлишковим “цвітінням”водосховищ проводиться шляхом всебічного виявлення і максимального обмеженняфакторів, які зумовлюють це “цвітіння”.
Заростання водосховищ, як правило,незначне, що пояснюється впливом на нього зимового спрацювання і хвилювання вприбережній зоні.
Дуже великий вплив на якість води і умовивикористання водосховищ для водопостачання чинить підготовка ложа водосховища.Із всіх заходів підготовки ложа лише повна його очистка від деревинноїрослинності є спірною, оскільки цей захід є досить дорогим, а гігієнічнаефективність не у всьому ясна.
Натурні дослідження дозволили встановити,що затоплені ліси чинять тільки місцевий і тимчасовий вплив на санітарний режимводотоку.
Негативний вплив затоплення грунтів,дернової покрівлі лугів, деревинної і кущової рослинності на якість води найбільшсуттєво проявляється тільки в перші 2 роки існування водосховища.
Природне покращення якості води вказує надоцільність розробки прийомів стимулювання цих процесів. Регулювання стокусуттєво змінює умови самоочищення водойм: видалення стічних вод від місця їхвипуску сповільнюється у зв’язку із зменшенням швидкості течії. Останняобставина приводить до необхідності переносу водозаборів, які в природнихумовах, розташовуючись вище за течією від місць випуску стічних вод,знаходились у відносній небезпеці.
Значний практичний інтерес являютьдослідження впливу регулювання стоку річок на якість води у нижньому б’єфі.Замічено, що після регулювання стоку в нижньому б’єфі підвищується прозорістьводи, зменшується колір, спостерігається зниження вмісту шкідливих речовин ісухого залишку.
Із викладеного випливає, що водосховища, заінших рівних умов, покращують якість річкової води і вирівнюють її в сезонномурозрізі. Створення водосховищ вимагає перевлаштування водозаборів, випусківстічних вод і здійснення комплексу санітарних заходів.
Однією із найважливіших задач в областіпідготовки водосховища до експлуатації є пошук засобів боротьби зсиньо-зеленими водоростями.
3. ЗНАЧЕННЯ ВОДОСХОВИЩА ДЛЯ ВОДОПОСТАЧАННЯ
Накопичуючи стік, водосховище забезпечуєцілорічне постачання водою міста і промислові підприємства; здешевлює іпокращує умови забору води насосними станціями, завдяки підтриманню необхіднихрівнів води біля всмоктувальних труб і зменшенню висоти всмоктування насосів;зменшує мутність, колір, запах, окисленість і бактеріологічну забрудненість, щоспрощує її очистку на водопровідних станціях і знижує витрату коагулянта іхлору для приведення води до нормативного стандарту; вирівнює сезонне коливанняякості води, завдяки чому, водопровідні насосні станції працюють рівномірнопротягом року.
За якістю води, спеціальній підготовці,охоронному режиму і іншим факторам водосховища, з точки зору їх використаннядля водопостачання, розбиті на такі групи:
Водосховища питного призначення.
Водосховища для промислового і комунальноговодопостачання, які використовуються в ряді випадків для рекреації і розведенняриби.
Водосховища, створені в основному дляводопостачання, але які використовуються і іншими галузями.
Комплексні водосховища, однією із задачяких є забезпечення водопостачання.
Одно цільові водосховища, використання якихдля водопостачання є неможливим.
4. ЗНАЧЕННЯ ВОДОСХОВИЩ ДЛЯ БОРОТЬБИ ЗПОВЕНЯМИ
Протягом багатьох віків населення, якепроживає на берегах великих і малих річок, безперервно веде боротьбу зповенями.
Повені виникають в силу ряду причин:інтенсивне снігорозтавання; сильні і тривалі зливи; льодові затори і зажори;руйнування дамб і гребель. В гирлі деяких річок повені виникають із-за тривалихі сильних вітрів зі сторони моря (Санкт-Петербург).
Для оцінки ефективності заходів з боротьбиз повенями необхідні достовірні і повні дані за збитками. На жаль, сьогодні,цей облік поставлений погано і немає єдиної методики підрахунку збитків.
Відомі декілька способів боротьби зповенями: створення регулюючих водосховищ; будівництво дамб обвалування;випрямлення річкового русла; створення накопичуючи водосховищ.
Досить важлива, а іноді і вирішальна, рольв боротьбі з повенями належить водосховищам. Створення регулюючих водосховищдає можливість ліквідувати повністю чи частково повені, залучити в обіг новіземлі для сільського господарства, покращати використання сільськогосподарськіугіддя, знизити затрати на будівництво об’єктів різних галузей господарства.
З точки зору можливості і умов використанняводосховищ для боротьби з повенями, виділяються такі групи:
Водосховища, спеціально створені дляборотьби з повенями.
Комплексні, найважливішим призначенням якихє боротьба з повенями. Особливістю цих водосховищ є наявність спеціальноїрезервної ємності, яка заповнюється тільки в багатоводні періоди і швидкоспорожнюється для прийняття можливої повторної повені.
Комплексні водосховища багаторічного ісезонного регулювання, які в тій чи іншій мірі зменшують повеневу витрату.
Водосховища, які не мають значення дляборотьби з повенями (добового і тижневого регулювання).
5. ЗНАЧЕННЯ ВОДОСХОВИЩ ДЛЯ РЕКРЕАЦІЇ
Водоймам належить особлива роль ворганізації відпочинку людей.
Рекреаційні заклади пред’являють вимоги дорежиму водойм, визначені екологічними умовами. Рекреація є споживачем води івона потребує організації належного водовідведення.
Рекреаційне використання водосховищвикликає велику зацікавленість в силу таких причин:
— довжина берегової лінії водосховищ дужевелика і в Україні вона пере-
вищує довжину берегової лінії морів. Багатоводосховищ на ряді ділянок мають благополучні ландшафтні, кліматичні і іншіприродні умови для відпочинку і спорту;
— в районах, бідних природними водоймами,водосховища підвищують рекреаційну цінність;
— більшість водосховищ комплексногопризначення створені і будуть створюватись поблизу міст. Деякі невеликіводосховища рекреаційного призначення можуть створюватись навіть в межахміських територій;
— водосховища можуть проектуватись істворюватись з урахуванням вимог рекреації;
— спеціальні водосховища для рекреаційнихцілей можуть створюватись в найбільш благополучних мікрокліматичних умовах;
— водосховища комплексного і цільовогопризначення, створені в гірських умовах, мають добрі під’їзні шляхи;
— дякуючи наявності при будівництвігідровузлів потужної бази будіндустрії, будівництво на берегах водосховищготелів, турбаз, санаторіїв, доріг, пристаней і т.п. може здійснюватись якісно,в короткі терміни і із значно меншими капітальними затратами;
— поселення будівельників, при відповідномуплануванні і проектуванні, після завершення будівництва гідровузлів можутьвикористовуватись для рекреації.
Проте необхідно відмітити, що створенняводосховищ, в ряді випадків, приводить і до негативних наслідків длярекреаційного використання території. Це затоплення і підтоплення мінеральнихджерел, санаторіїв, будинків відпочинку, пам’ятників архітектури і іншихоб’єктів.
До числа негативних умов для організаціївідпочинку також відносяться: “цвітіння” води, інтенсивна переробка берегів,особливо на великих водосховищах, відсутність на береговій території зеленихнасаджень.
Різкі добові і тижневі коливання рівня водиу нижньому б’єфі гідровузлів суттєво утруднюють і ускладнюють використанняпляжів, човнових станцій.
Суттєвого значення має і пониженнятемператури води.
З метою підвищення ефективностірекреаційного використання водосховищ необхідно:
— при проектуванні водосховищ враховуватиїх рекреаційне використання;
— проектування рекреаційних системздійснювати з урахуванням перспективного плану створення водосховищ;
— скласти генеральну схему використаннявнутрішніх водойм, в тому числі водосховищ, в рекреаційних цілях і виявитипотребу створення спеціальних водосховищ для відпочинку;
— розробити локальні схеми освоєння воднихоб’єктів;
— здійснювати чітке зонування рекреаційнихтериторій і акваторій;
— провести дослідження “виносливості”ландшафту і акваторії щодо рекреаційних навантажень і розробити діючий механізмзахисту природного середовища рекреаційних територій;
— при неможливості одночасного задоволенняпотреби як короткострокового, так і тривалого відпочинку біля води, необхіднонадавати перевагу організації короткочасного відпочинку.
Проектування зон відпочинку повиннездійснюватись з урахуванням:
— досить тісних взаємозв’язків між типамиводосховищ і можливими на них видами відпочинку;
— взаємозв’язку і взаємовпливу територіїсуші і акваторії;
— динаміки природних явищ і процесів вприбережній зоні водосховищ;
— можливості підвищення рекреаційноїємності за рахунок різних заходів.
За можливостями і умовами використання длявідпочинку водосховища бувають:
Водосховища, спеціально створені длярекреації.
Водосховища, практично повністю доступнідля всіх видів відпочинку.
Водосховища, рекреаційне використання якихможливе в обмежених масштабах. Тут є три підгрупи:
водосховища питного призначення;
водосховища, доступ до яких обмежений;
водосховища, розташовані у важкодоступнихрайонах (гори).
Одноцільові водосховища, рекреаційневикористання яких неможливе.
ЛІТЕРАТУРА
1. Комплексное использование и охрана водных ресурсов /Под.ред. О.Л.Юшманова/ -М.: Агропромиздат, 1985.
2.Зарубаев Н.В. Комплексное использование водныхресурсов. – Л.Стройиздат, 1976.
3.Грищенко Ю.М. Комплексне використання та охорона воднихресурсів. Рівне, 1997.
4.Гидроэнергетика и комплексное использование водныхресурсов/ Под. ред. Непорожнего П.С./ -М.: Энергоиздат, 1982.