Значення водосховищ для різних видівгосподарств
План
1 Значення водосховищ для гідроенергетики
2 Значення водосховищ для теплоенергетики
3 Використання водосховищ гідроакумулюючими електростанціями
4 Значення водосховищ для іригації
5 Значення водосховищ для рибного господарства
6 Значення водосховищ для водного транспорту
7 Значення водосховищ для лісосплаву
1 ЗНАЧЕННЯ ВОДОСХОВИЩ ДЛЯ ГІДРОЕНЕРГЕТИКИ.
Використанняпотенційних гідроенергетичних ресурсів річок потребує створення перепаду рівнівводи. Оскільки будівництво дериваційних тунелів і каналів на рівниннихтериторіях і в значній частині перед-гірських районів технічно і економічнонедоцільне, спорудження більшості ГЕС пов’язане із створенням водосховищ. Ценайважливіша, проте не єдина причина створення водосховищ.
Більшістьводосховищ здійснює добове і тижневе, а деякі – сезонне і багаторічнерегулювання стоку. Оскільки витрати води в річках в різні періоди року вдесятки, сотні, а іноді в тисячі разів, ГЕС без регулюючого водосховища суттєвозмінила б свою потужність і виробку електроенергії в ці періоди.
Для ГЕС, які немають регулюючих водосховищ, характерні низькі коефіцієнти використання стоку(0,1...0,2). Тому економічна ефективність таких станцій низька, а їхенергетичні переваги досить невеликі.
Отже,нерівномірність природного стоку служить другим посиланням необхідностістворення водосховищ.
Поза природнимиперед посиланнями є технічні і економічні.
Наявність венергосистемах ГЕС з регулюючим водосховищем підвищує надійність цихенергосистем в експлуатації і робить їх більш стійкими до аварій.Енергосистеми, у випадку аварії, можуть відновити енергопостачання скоріше, ніжсистеми, які мають тільки ТЕС. Чим вища регулююча здатність водосховищ ГЕС, тимбільша їх значимість в енергосистемах
2 ЗНАЧЕННЯ ВОДОСХОВИЩ ДЛЯТЕПЛОЕНЕРГЕТИКИ.
Виробництвоелектроенергії в післявоєнний період подвоювалось кожні 7...10 років. Більше80% електроенергії у всьому світі виробляється тепловими електростанціями. Дляроботи ТЕС потребується велика кількість води ( в середньому 35...40 м3/с на 1млн. кВт встановленої потужності).
Великі ТЕСрозташовують лише на берегах великих річок, водосховищ і озер, або вонипотребують для своєї роботи створення досить значних водосховищ, створення якихвимагає великих капіталовкладень, тому не викликає сумніву прагненняпроектувальників щодо розташування ТЕС на існуючих водосховищах і озерах.
Вплив ТЕС і АЕСна гідрологічний і біологічний режими водосховища досить різноманітний. Йогоможна звести в три групи, а саме:
1. Проходження живими організмамичерез агрегати станції разом з охолоджуючою водою.
2. Постування із скидною водоютепла, що підвищує температуру води у водосховищі.
3. Зміна гідрологічного ігідрохімічного режиму та забруднення водойми.
Живі організмивтягуються охолоджуючою водою в агрегати ТЕС і АЕС і проходять через насоси,конденсаційні трубки, водоскидні канали і поріг-водоспад. На цьому тракті вониотримують механічні ушкодження, зазнають термічного шоку, підпадають під впливвисокого тиску і хлорування води, а це призводить до загибелі багатьох видівживих організмів. Підвищення температури води у водосховищі впливає на розвитокфлори і фауни.
Все вищесказанеговорить про необхідність раціонального розташування ТЕС і АЕС, про важливістьвибору системи водопостачання станцій і про вдосконалення систем технологічнихпроцесів з утилізації теплих вод в народному господарстві. Зараз вивчаєтьсяможливість використання теплих вод для зрошення, водопостачання тваринницькихферм, обігріву відкритого грунту, вирощування зелених водоростей і розведенняриби в басейнових і садкових господарствах.
Враховуючи, що внайбільш розвинутих промислових країнах на охолодження ТЕС використовуєтьсябіля 10 % водних ресурсів, можна уявити, наскільки велике народногосподарське іекологічне значення має будівництво теплових і атомних станцій на берегахводосховищ.
3 ВИКОРИСТАННЯ ВОДОСХОВИЩГІДРОАКУМУЛЮЮЧИМИ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯМИ
Поряд з ГЕС, ТЕСі іншими галузями водного господарства вимоги до водосховищ пред’являють ГАЕС.
Робота ГАЕСсуттєво впливає на навколишнє середовище, і перш за все на низовий басейн.Забір протягом доби десятків мільйонів м3 води у верховий басейн і скид її зновуу водосховище суттєво впливає на режим рівнів, течій, отже, на всі гідрологічніпроцеси у водоймі.
Зараз важкопередбачити всі можливі наслідки змін, але без сумніву, що досить значнащодобова амплітуда коливань рівня водойми активізує процеси переробки берегів,змінює умови нересту і нагулу риби, впливає на рослинність водойми, якістьводи, стан і використання пляжів.
При будівництвіГАЕС необхідно надати увагу дослідженню можливості комплексного використанняверхових басейнів, зокрема, для водопостачання і іригації.
4. ЗНАЧЕННЯ ВОДОСХОВИЩ ДЛЯІРИГАЦІЇ
Водосховищачинять як позитивний, так і негативний вплив на сільське господарство. Найбільшпозитивного значення мають водосховища іригаційного призначення.
Водосховища за їхзначенням для іригації поділяються на такі групи:
1. Іригаційні і комплексніводосховища в південних засушливих районах країни. Їх призначення – підвищенняводозабезпеченості існуючих зрошувальних масивів і створення можливостізалучення в сільськогосподарський обіг нових масивів родючих земель. Ціводосховища, в свою чергу, поділяються на три групи:
- водосховища багаторічного ісезонного регулювання (наприклад Каховське );
- водосховища, які не регулюютьстік і які створюються в низинних і середніх течіях річок для підтриманняпротягом року постійного рівня води, що забезпечує нормальний водозабір в іригаційнісистеми;
- наливні водосховища, якістворюються в пониженнях рельєфу поблизу трас іригаційних каналів (служать длярегулювання витрати води на окремих ділянках), або поблизу річок в якості резервнихємностей (в енергетичних цілях такі водосховища не використовуються).
2. Комплексні водосховища врайонах з несталим зволоженням. З цих водосховищ вода на іригаційні потребизабирається в окремі засушливі періоди року.
3. Комплексні водосховища,намічені до створення для перекиду великих мас води із районів з надлишковимстоком в засушливі райони.
4. Комплексні і галузевіводосховища, які не використовуються в іригаційних цілях.
5 ЗНАЧЕННЯ ВОДОСХОВИЩ ДЛЯРИБНОГО ГОСПОДАРСТВА
Річки маютьвирішальне значення у відновленні рибних запасів в озерах і пригирловихділянках морів, оскільки вони є найважливішим джерелом надходження органічнихречовин, які визначають рибопродуктивність водойм. Перерозподіл водосховищамирічкового стоку в часі, а іноді, і в просторі порушує умови існування ірозмноження риби. Змінюються гідрологічний, термічний, гідрохімічний ігідробіологічний режими, а також умови міграції, розмноження і живлення риби.
Крімгідробудівництва, на зменшення запасів риби у внутрішніх водоймах країнивпливають скид неочищених, або недостатньо очищених, стічних вод, іригація,лісосплав, водний транспорт і деякі інші галузі народного господарства, а такожнеправильне ведення риболовства і браконьєрство.
Багато ізнегативних наслідків можуть бути послаблені, або навіть поборені, шляхомздійснення водогосподарських, рибогосподарських і інших заходів, які враховуютьнові умови географічного середовища, що склались в результаті перетвореннярежиму річок.
Для збереженнястада виробників прохідних риб необхідно забезпечити використання нерестилищ,розташованих вище гребель гідровузлів.
Особливої увагизаслуговують всебічне виявлення і використання позитивних наслідків для рибногогосподарства створення великих водосховищ. При цьому значно збільшуються площіводного дзеркала, в зв’язку з цим, улови риби у водосховищах збільшуються вбагато разів порівняно з уловами на тих же ділянках річки в побутовому стані.Створення водосховищ надає умови для організації нових прогресивних формведення рибного господарства на внутрішніх водоймах з направленим формуваннямпромислового стада шляхом зариблення водосховищ молодняком, а також шляхомакліматизації деяких видів риби.
Із створеннямкаскаду водосховищ значно розширюється розповсюдження деяких видів молюсків,які служать кормом для риби.
Більшістьводосховищ розташовують, як правило, в промислових районах і вони мають великезначення для збільшення місцевих рибних ресурсів, оскільки дають можливістьпостачання свіжої риби. Тим самим досягається значне вивільнення транспорту відперевози риби із дальніх районів. Продуктивність праці рибаків на водосховищахзначно вища, чим на річках, що пояснюється як створенням міцної сировинноїбази, так високою оснасткою промислу високопродуктивними знаряддями лову риби.
Водосховища зарибопродуктивністю проходять три стадії розвитку.
1. Триває 2...5 років. Цей періодблагополучний для розмноження і розвитку риби, оскільки затоплення багатихрослинністю просторів приводить до розвитку кормових ресурсів.
2. Стадія депресії триває декількароків. Залита наземна рослинність гине і розкладається, а водна – розвивається.В цей період значно погіршуються умови нересту риби.
3. Стадія підвищення біологічноїпродуктивності – наступає в міру розвитку водної рослинності.
Отже, створенняводосховищ з однієї сторони порушує умови репродуктивності і життя риби, а зіншої, створює благополучні можливості для суттєвого збільшення рибнихресурсів.
Великіводосховища залежно від їх впливу на рибне господарство поділяються на тригрупи.
1. Водосховища, які не маютьсуттєвого значення для збільшення ресурсів риби.
2. Водосховища, які суттєвозбільшують ресурси (в 2...10 разів).
3. Водосховища великогорибогосподарського значення (збільшують ресурси рибного господарства більше ніжв 10 разів).
З точки зорувпливу на умови репродуктивності і життя риби водосховища бувають такі:
1. Комплексні і галузевіводосховища, які не порушують або несуттєво впливають на умови репродуктивностіі життя риби (створені на річках, які не мають рибогосподарського значення, абоводосховища, які створені у верхів’ях рибогосподарських річок).
2. Комплексні і галузеві, якізначно впливають на скорочення рибних ресурсів (на середніх і нижніх ділянкахрічок, які мають велике рибогосподарське значення).
3. Комплексні і галузеві, якіпідривають подальші можливості рибного господарства (на нижніх ділянках річок,греблі яких відрізають практично всі нерестилища, а регулювання стоку порушуєрепродуктивність і життя риби).
6 ЗНАЧЕННЯ ВОДОСХОВИЩ ДЛЯВОДНОГО ТРАНСПОРТУ
Відносно невеликадоля річкового транспорту в загальному вантажоперевезенні країни пояснюєтьсясезонністю його роботи, неузгодженням в деяких районах мережі внутрішніх воднихшляхів з основним напрямком вантажопотоків, ізольованістю річкових басейнів,несталістю судноплавних фарватерів, малими глибинами на не зарегульованихділянках річок і т.п.
Усунутиперераховані недоліки внутрішніх водних шляхів можна лише шляхом будівництвагідровузлів і каналів і створенням водосховищ. Для річкового транспортубудівництво гідровузлів бажано розпочинати з верхніх ділянок річок, оскільки вцих випадках водосховища збільшують судноплавні глибини найбільш мілководнихділянок річок за рахунок підпору рівня води і спеціального навігаційногопопуску води в нижній б’єф.
Іноді в інтересахрічкового транспорту будівництво гідровузлів розпочинають на тій ділянці річки,де є пороги, які не дають можливості судноплавству.
Водосховища єефективним, а іноді, єдиним засобом покращання водних шляхів.
Створенняводосховищ і регулювання ними стоку має також і негативні наслідки для водноготранспорту. Частина цих наслідків носить тимчасовий характер і зникає в мірустворення наступних гідровузлів, а інші наслідки постійні. Це: підсиленнявітрової хвилі, втрата часу на шлюзування. На більшості водосховищ су доходніінспекції допускають до плавання лише судна, які відносяться до розряду О –озерні і М – морські.
Тривалістьльодового періоду дещо більша, ніж на не зарегульованих ділянках річок, але натривалість навігації це практично не впливає. Навпаки, зі створеннямводосховищ, в деяких районах появилась реальна можливість цілорічної навігації.
Серйозніускладнення в роботу річкового флоту вносять різкі і значні добові і тижневіколивання витрати і рівня води в нижньому б’єфі ГЕС, що приводить або донедовантаження суден, або до порушення графіку руху. Іноді різкі зміни глибинприводять до аварій.
Негативний впливдобових і тижневих коливань витрати проявляється також в різкому переформуванніперекатів і швидкому замуленні суднових прорізів і шляхів.
Робота водноготранспорту ускладнюється також в періоди перекриття русла і першочерговогозаповнення водосховища.
Не дивлячись навказані недоліки гідробудівництва, з точки зору їх впливу на водний транспорт,перетворення режиму річок водосховищами ГЕС в цілому відіграло вирішальну рольв розвитку річкового транспорту.
Позитивні фактористворення водосховищ для річкового транспорту значно перебільшують негативні.Собівартість перевезення вантажів водосховищами в залежності від збільшеннягарантованих глибин порівняно з собівартістю перевезень річкою в природномустані зменшується в 1,5...5 разів, а капіталовкладення в річковий транспорт – в1,5...3 рази.
7 ЗНАЧЕННЯ ВОДОСХОВИЩ ДЛЯ ЛІСОСПЛАВУ
Перевезеннялісу річками має велике значення для господарства країни.
Основніпозитивні наслідки зарегулювання стоку для лісосплаву полягають: в збільшенніглибини і ширини суднового ходу і радіусу заокруглення, отже, і сплавноїздатності річки; в забезпеченні більш постійного рівня води в період навігації;в можливості укрупнення плотоформуючих рейдів, що дозволить підвищитимеханізацію і автоматизацію рейдових робіт. Великого позитивного значення маєзниження швидкостей руху води на притоках в місцях вклинювання підпору.Зарегулювання стоку приводить до ліквідації мольового сплаву, при якомуспостерігаються великі втрати деревини і створюється можливість для переходутранспортування лісу кошелями, плотами і вантажними суднами.
Негативнінаслідки зарегулювання стоку для лісосплаву полягають в більш важкихвітрохвильових умовах і різкому зниженні швидкостей течії, в різких і добовихколиваннях рівня води у нижньому б’єфі.
Зарегулюваннястоку річок водосховищами створює суттєво нові умови для лісосплаву, врахуванняяких при проектуванні організації лісосплаву водосховищами і в практичнійдіяльності робітників лісосплаву дозволяє звести до мінімуму негативні наслідкизарегулювання річок і максимально підвищити позитивні наслідки.
Вміру збільшення кількості щаблів каскаду водосховищ, зростає в цілому значенняпозитивних наслідків зарегулювання стоку, а негативні слабшають, оскількизбільшується довжина ділянок з однаковими глибинами і більшою шириною судновогоходу і з більш постійними рівнями води протягом сплаву.
Переформуваннярічок водосховищами ГЕС збільшує пропускну здатність і створює можливістьвивозу лісу на суднах озерного і змішаного типів.
ЛІТЕРАТУРА
1. Комплексное использование и охрана водныхресурсов / Под.ред.
О.Л.Юшманова/-М.: Агропромиздат, 1985.
2.Зарубаев Н.В. Комплексное использование водных ресурсов. –Л.Стройиздат, 1976.
3.Грищенко Ю.М. Комплексне використання таохорона водних ресурсів. Рівне, 1997.
4.Гидроэнергетика и комплексное использованиеводных ресурсов/ Под. ред. Непорожнего П.С./ -М.: Энергоиздат, 1982.