Какое самое большое водохранилище. Водохранилища россии

Водные ресурсы водохранилищ

На территории России находятся в эксплуатации около 30 тыс. регулирующих речной сток водохранилищ и прудов общим объемом более 800 куб. км. Их суммарный полезный объем составляет 342 куб. км, причем более 90% приходится на водохранилища, имеющие емкость свыше 10 млн. куб. м, а более 200 млн. куб. м воды сосредоточено лишь в сотне водохранилищ. Емкостью выше 1 млн. куб. м обладают 2650 водохранилищ. Протяженность береговой линии водохранилищ составляет 75,4 тыс. км.

Из общего количества водохранилищ комплексно используются около 230, а остальные – только отдельными отраслями хозяйства: для нужд энергетики – 30, сельского хозяйства – 1761, водоснабжения – 297, прочих нужд – 586 водохранилищ.

В первую десятку крупнейших по площади водного зеркала водохранилищ в мире входят Куйбышевское (6,5 тыс. куб. км), Братское (5,5), Рыбинское (4,5), Волгоградское (3,1), Красноярское (2,0) водохранилища. Самые крупные водохранилища находятся в Восточной Сибири. Средний объем одного водохранилища достигает здесь 26,4 куб. км, на Дальнем Востоке – 7,4 куб. км. В табл. 1.14 приведены характеристики крупнейших водохранилищ России.

Таблица 1.14. Общая характеристика крупнейших водохранилищ России

*ГЭ – гидроэнергетика, СУ – судоходство, ЛС – лесосплав, ОР – орошение, РХ – рыбное хозяйство, ВС – водоснабжение, РК – рекреация, ИР – ирригация, БН – борьба с наводнениями (по проекту).

Основные гидротехнические параметры крупнейших водохранилищ России представлены в табл. 1.15.

Таблица 1.15. Основные гидротехнические параметры крупнейших водохранилищ

Высокой степенью зарегулированности стока отличаются реки европейской территории, где водопотребители и водопользователи испытывают дефицит водных ресурсов в отдельные периоды и годы. К примеру, сток р. Волги зарегулирован на 40%, Дона – 50%, Урала – 68%. В целом на реках европейской части России суммарный полезный объем зарегулированного стока достигает 161 куб. км, в том числе на реках северного склона – 35, южного – 126 куб. км.

Регулирование стока северных рек производилось в основном для целей энергетики, водного транспорта и лесосплава. Более 90% зарегулированного стока приходится на Мурманскую область (14,5 куб. км) и Республику Карелия (17,5 куб. км). Самые крупные водохранилища расположены здесь на средних и малых реках бассейнов Белого и Баренцева морей: Кумское на Топозере (полезная емкость 8,63 куб. км), Выгозерское на р. Нижний Выг (1,1 куб. км), Сегозерское на Сегозере (4 куб. км), Верхнетуломское на р. Туломе (3,86 куб. км).

В Северо-Западном регионе, основными водными источниками которого являются реки и озера бассейна р. Невы, регулирование стока осуществляют 32 водохранилища с суммарным полезным объемом 1,1 км3. Самое крупное водохранилище многолетнего регулирования – Верхнесвирское (0,54 км3), расположенное на р. Свири и используемое для целей энергетики, водоснабжения, рыбного хозяйства и судоходства.

Более 60% объема зарегулированного стока рек Южного склона сосредоточено в водохранилищах Волжско-Камского каскада, которые используются в целях энергетики, промышленного и коммунального водоснабжения, водного транспорта, ирригации, рыбного хозяйства, рекреации. На Волге и ее главном притоке Каме построены 11 гидроэлектростанций. Суммарная установленная мощность Волго-Камского каскада составляет 11409 МВт. Строительство плотин, водохранилищ и гидроэлектростанций снизило скорость течения реки, повлияло на качество воды, рыбопродуктивность и биоразнообразие.

Всего в бассейне Волги насчитывается около 800 водохранилищ с суммарным полезным объемом 101 куб. км и площадью зеркала 30,4 тыс. кв. км. Они аккумулируют почти 70% среднегодового стока волжского бассейна. Из восьми крупных гидроузлов с водохранилищами на р. Волге четыре (Иваньковское, Угличское, Рыбинское и Горьковское) образуют непрерывный каскад на Верхней Волге (пятое – Верхневолжское водохранилище, находящееся в верховьях реки, изолировано от каскада).

Куйбышевское водохранилище, протяжённостью до слияния реки Волги с рекой Камой от Куйбышевского гидроузла – 309 км; от Куйбышевского гидроузла до Чебоксарского гидроузла по р. Волге – 508 км; от Куйбышевского гидроузла до Нижне-Камского гидроузла по реке Волге и р. Каме – 578 км. Полный объём водохранилища – 58 куб. км, полезный – 34,6 куб. км. Это самое крупное водохранилище Волжско-Камского каскада (оно контролирует 97% водных ресурсов Волги), дающее возможность проводить в современных условиях внутригодовое распределение стока Волги в створе Куйбышевского гидроузла. Основные притоки к Куйбышевскому водохранилищу: Кама, Большой Черемшан, Свияга, Сок, Большой Кинель, Уса. Из Куйбышевского водохранилища на Нижнюю Волгу поступает 242 куб. км среднегодового стока.

Саратовское водохранилище, протяжённостью – 350 км. Полный объём водохранилища – 12,87 куб. км, полезный – 1,75 куб. км. Саратовский гидроузел расположен в 1129 км от устья Волги. Саратовское водохранилище является водохранилищем недельного регулирования речного стока с большим водообменном. Основные притоки к Саратовскому водохранилищу: Самара, Чапаевка, Сызрань, Чагра, Малый Иргиз.

Волгоградское водохранилище, протяжённостью – 540 км. Полный объём водохранилища – 31,45 куб. км, полезный – 8,25 куб. км. Волгоградский гидроузел расположен в 606 км от устья Волги. Гидрологический режим Волгоградского водохранилища определяется работой ГЭС и хозяйственными попусками воды. Основные притоки к Волгоградскому водохранилищу: Терешка, Курдюм, Большой Иргиз, Большой Караман, Еруслан. Через Волгоградский гидроузел на Нижнюю Волгу поступает 249 куб. км среднегодового стока.

В соответствии с нормативным классом капитальности, Куйбышевский, Саратовский и Волгоградский гидроузел рассчитаны на пропуск весеннего половодья вероятностью превышения 0,1% (это расход в 60 тыс. куб. м/с) в нормальных условиях эксплуатации и проверены на пропуск катастрофического половодья вероятностью превышения 0,01% (это расход в 70 тыс. куб. м/с).

Палласовская оросительно-обводнительная система осуществляет подачу воды из Волгоградского водохранилища в Джаныбекскую оросительно-обводнительную систему РГП «Западводхоз» Республики Казахстан на нужды обводнения.

В современных условиях водохранилища Волжско-Камского каскада гидроузлов активно используется для срезки естественных максимальных расходов.

Цимлянское водохранилище имеет общую длину 281 км и большая его часть находится в пределах Волгоградской области – 197 км. Водохранилище простирается от плотины ГЭС по створу Цимлянск – Волгодонск до станицы Трехостровской. Подпор от Цимлянского водохранилища распространяется до р. Иловля. Длина озеровидной части от г. Калач-на-Дону до створа Цимлянской ГЭС – 179 км.

Цимлянское водохранилище имеет различную ширину и глубину, поэтому его делят на четыре плеса:

– приплотинный – от плотины до станицы Кривской в Ростовской области; длина его 44 км, максимальная ширина 38 км, средняя глубина 9,7 м, наибольшая – 35 м; этот участок имеет озерный режим, проточность его мала, скорость течения 0,1-0,2 м/сек;

– потемкинский – от станицы Кривской до станицы Суворовской в Волгоградской области; длина этого плеса 68 км при средней ширине 8,5 км и максимальной – 22 км;

средняя глубина 9,7 м, наибольшая – 15-20 м; 60% площади занимают глубины до 10 м;

этот участок также характеризуется небольшой проточностью и имеет скорость течения всего 0,2-0,3 м/сек;

– Чирской – от Суворовской до ст. Ложки; для этого плеса характерна большая нарезанность берегов; средняя глубина – до 10 м; ширина плеса до 22 км, протяженность его больше предыдущих;

– верхний – от ст. Ложки и выше; это самый длинный плес – протяженность его от 60 до 100 км; по режиму напоминает реку; здесь в течение года изменчивы и глубины и площадь; глубины – менее 10 м; весной проточность возрастает, а скорость течения увеличивается до 0,5 м/сек.

Наполнение Цимлянского водохранилища происходит в основном за счет стока талых вод весеннего половодья с территории бассейна, расположенного выше г. Калач, а также за счет приточности по рекам: Карповка, Донская Царица, Мышковка, Чир, Аксай Есауловский, Аксай Курмоярский и Цимла. Суммарный среднегодовой сток боковых притоков водохранилища (составляет 1,1 куб. км) не превышает 5% от общего притока и снижается в маловодные годы до 0,2 куб. км. Внутригодовое распределение стока характеризуется крайней неравномерностью. Доля стока весеннего половодья (3-5 месяцев) – составляет от 70 до 90%, сток летне-осенней и зимней межени колеблется от 10 до 30%.

Период летне-осенней и зимней межени отличается более или менее равномерной водностью: доля летне-осенней межени составляет порядка 13% от годового стока.

В Северо-Кавказском регионе, где остро ощущается дефицит водных ресурсов, особенно в весенне-летний период, регулирование речного стока имеет важнейшее значение.

Главными водными магистралями являются реки Дон, Кубань, Терек, Сулак. В регионе насчитывается около 408 водохранилищ, в основном сезонного или суточного регулирования, с суммарной полезной емкостью 19,2 куб. км. Зарегулированный сток используется главным образом для орошения сельскохозяйственных угодий и рыборазведения. Наибольшее развитие регулирование стока получило в Ростовской области, Ставропольском и Краснодарском краях. На долю Цимлянского, единственного крупного водохранилища, регулирующего сток Дона в многолетнем разрезе, приходится 11,5 куб. км. Основное назначение Цимлянского водохранилища – ирригация и обводнение Нижнего Дона в интересах судоходства, а также рыборазведение и водоснабжение.

Манычский каскад, включающий Пролетарское (0,87 куб. км), Веселовское (0,19 куб. км) и Усть-Манычское (0,07 куб. км) водохранилища, был построен в 30-х годах и предназначен для целей судоходства, энергетики, рыболовства и орошения земель. Кроме местного стока в Маныч в объеме около 0,5 куб. км в год подается кубанская (по руслу р. Б. Егорлык) и донская (по Донскому магистральному каналу) вода.

Веселовское водохранилище служит аккумулятором пресной донской воды, используемой для орошения, а также водоприемником дренажно-сбросных вод, поступающих с орошаемых земель Ставропольского края, минерализация которых достигает 3-4 г/л.

В последние годы водохранилище теряет свое значение как надежный источник для орошения, поскольку минерализация его вод повысилась до 2,5 г/л. В настоящее время стоит проблема рассоления воды в водохранилище.

Основным водным бассейном Краснодарского края и Республики Адыгея является р. Кубань. Суммарный полезный объем, зарегулированный 148 водохранилищами, составляет 2,7 куб. км, значительная доля которого (2,2 куб. км) приходится на Краснодарское водохранилище, расположенное в среднем течении р. Кубани. Основное назначение водохранилища – обеспечить орошение более 200 тыс. га сельскохозяйственных земель, защитить от наводнений около 600 тыс. га сельхозугодий в низовьях Кубани, обеспечить рыбо-нерестовые и транспортные попуски в устьевые участки Кубани и Протоки.

Крюковское (0,1 куб. км), Варнавинское (0,02 куб. км) и Шапсугское (0,13 куб. км) водохранилища, регулирующие сток закубанских рек, используются для орошения земель и защиты сельскохозяйственных угодий от наводнений. Назначение других менее крупных водохранилищ – ирригация и рыборазведение.

В Ставропольском крае эксплуатируется порядка 100 водохранилищ с суммарной полезной емкостью 2,15 куб. км. Многие водохранилища наливные, расположены на каналах перераспределения стока. Это, например, Сенгилеевское водохранилище (0,36 куб. км), работающее на кубанской воде, поступающей по Невинномысскому каналу, и Кубанское (0,5 куб. км), расположенное на Большом Ставропольском канале, перераспределяющем кубанскую воду в безводные районы бассейна Каспийского моря. Егорлыкское водохранилище (0,1 куб. км) частично работает на кубанской воде и регулирует сток р. Егорлык (бассейн Дона). Остальные водохранилища более мелкие. Основное назначение водохранилищ края – ирригация, наиболее крупные используются также для целей водоснабжения, рыборазведения и энергетики.

Чограйское водохранилище, введенное в эксплуатацию в 1970 г., площадью 200 кв. км, объемом 720 млн. куб. м, расположено на границе Республики Калмыкия и Ставропольского края в долине р. Восточного Маныча. Оно предназначено для аккумулирования воды с целью орошения Черноземельской оросительной системы, обводнения 113 тыс. га пастбищ, питьевого водоснабжения шести сельских районов и столицы Калмыкии – г. Элисты, а также рыборазведения. Водохранилище наполняется частично местным стоком с водосборной площади Восточного Маныча, а также водой Терека и Кумы, подаваемой по Терско-Маныческому водному тракту.

Нижнекамское водохранилище создано в 1978 г. в долине р. Камы, путем перекрытия реки (1 ноября 1978 г.) и наполнения в 1979 г. до временной отметки 62,0 м БС. Водохранилище обеспечивает суточное и недельное перераспределения притока к гидроузлу в интересах энергетики. Приточные расходы круглогодично пропускаются транзитом в нижний бьеф. Полный объем водохранилища при временной отметке 62,0 м составляет 2,9 куб. км, при отметке 68,0 м – 2570 куб. км. Площадь водного зеркала составляет 1,084 тыс. кв. км. На водохранилище уровни воды в течение трех последних лет продолжали поддерживаться на отметках 63,1-63,5 м. Наибольшую часть стока боковой приточности между Воткинским и Нижнекамским гидроузлами составляет сток р. Белая – 26,1 куб. км. Мелководья с глубинами до 2 м занимают около 50% площади водохранилища. Максимальная ширина водохранилища равна 15 км, средняя – 4 км. Длина составляет 185 км по р. Кама и 157 км по р. Белая. Средняя глубина – 3,3 м, наибольшая – 20 м.

Общая площадь водосбора р. Камы в створе Нижнекамского гидроузла составляет 370 тыс. км2, частного водосбора – 186 тыс. куб. км. В условиях эксплуатации Нижнекамского водохранилища на временной отметке 62,0 м береговая линия и гидротехнические сооружения и постройки вдоль нее подвергаются волновому воздействию. Необходимо провести капитальный ремонт 7,5 км защитной дамбы Старо-Татышевской сельхозницы, расположенной в Актанышском районе Республики Татарстан.

Значительная доля зарегулированного стока приходится на реки азиатской части России – 180,9 куб. км, или 53% от суммарного полезного объема всех водохранилищ страны. Потенциальные водные ресурсы этого региона огромны.

Основной объем зарегулированного стока приходится на крупные водохранилища энергетического назначения, расположенные в бассейнах Енисея, Лены и Амура. Большинство из них осуществляют сезонное или суточное регулирование.

Более 60% стока, зарегулированного в азиатской части страны, приходится на Восточную Сибирь – 114,9 куб. км, из них 114,8 куб. км – на Красноярский край и Иркутскую область. Всего в регионе 68 водохранилищ, расположенных в основном в бассейне Енисея.

На территории Красноярского края размещается 38 водохранилищ с суммарной полезной емкостью 63,3 куб. км, из них три очень крупных – Саяно-Шушенское, Красноярское и Хантайское. Все три водохранилища комплексного назначения и используются для целей энергетики, судоходства, орошения и водоснабжения.

Водохранилища Ангарского каскада ГЭС суммарно аккумулируют по объему полтора среднегодового стока реки.

В Иркутской области эксплуатируется 6 водохранилищ суммарной полезной емкостью 51,5 куб. км. Основная доля зарегулированного стока приходится на водохранилище Братской ГЭС (полезный объем 48,2 куб. км) и Усть-Илимское (2,7 куб. км). Остальные 4 водохранилища используются для энергетики или сельского хозяйства. Иркутское водохранилище регулирует сток оз. Байкал.

В Западной Сибири размещается 121 водохранилище с суммарной полезной емкостью 6,1 куб. км. В основном это небольшие водохранилища, предназначенные для целей сельского хозяйства (орошение), водоснабжения и энергетики. В регионе только одно крупное водохранилище комплексного назначения – Новосибирское, созданное в верхнем течении Оби. Его суммарная полезная ёмкость составляет 4,4 км3, или 98% от суммарного зарегулированного стока Новосибирской области.

В регионе имеются потенциальные водные ресурсы, потребность в дополнительном регулировании стока для удовлетворения нужд хозяйства и населения велика. Особенно это касается южных и центральных районов – Омской, Томской, Новосибирской областей, юга Тюменской области, севера Алтайского края, куда входит и бессточная зона междуречья Обь-Иртыш, крайне нуждающаяся в дополнительных водных ресурсах.

Речной сток в бассейне Оби зарегулирован в основном малыми и небольшими водохранилищами, их полный объем составляет 1876 млн. куб. м Кроме того, имеется 13 средних водохранилищ (суммарный объем 5523,1 млн. куб. м).

На Дальнем Востоке регулирование стока осуществляется в значительных объемах. Основными водными источниками здесь являются реки Амур, Лена, Колыма с их многочисленными притоками, а также озеро Ханка. Потенциальные водные ресурсы региона велики. Общий полезный объем зарегулированного стока (79 водохранилищ) составляет 57,1 куб. км.

Самой высокой зарегулированностью отличается Амурская область. Здесь эксплуатируется 19 водохранилищ с суммарной полезной емкостью 32,2 куб. км. Наиболее крупным является водохранилище Зейской ГЭС (32,1 куб. км), которое используется для целей энергетики, регулирования стока и судоходства. Другие водохранилища имеют емкость до 10 млн. куб. м, их назначение – водоснабжение, орошение и рыборазведение.

В Магаданской области общий объем зарегулированного стока составляет 6,6 км3. Единственное крупное водохранилище предназначено для нужд энергетики. Это водохранилище Колымской ГЭС с полезной емкостью 6,5 куб. км. Остальные 9 водохранилищ (емкостью менее 10 млн. куб. м) используются для целей водоснабжения.

В Республике Саха (Якутия), где основным водным источником является р. Лена с притоками Вилюй, Алдан и др., эксплуатируется 10 водохранилищ общей полезной емкостью 17,92 куб. км. Самые крупные из них – водохранилища Вилюйских ГЭС I и II с суммарным полезным объемом 17,82 куб. км, имеющие комплексное назначение. Остальные водохранилища используются для целей водоснабжения и орошения.

Регулирование режимов работы крупнейших водохранилищ

Режимы работы водохранилищ устанавливаются Федеральным агентством водных ресурсов в соответствии с Положением, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 16 июня 2004 г. № 282.

Оптимизация режимов использования водных ресурсов водохранилищ является одним из важнейших элементов решения задач обеспечения социально – экономических потребностей в водных ресурсах, предупреждения и снижения последствий наводнений и другого негативного воздействия вод и обеспечения безопасности ГТС, образующих эти водохранилища.

В важнейших водных бассейнах Российской Федерации Федеральным агентством водных ресурсов созданы 12 Межведомственных оперативных (рабочих) групп (далее – МОГ, МРГ) по регулированию режимов работы водохранилищ и водохозяйственных систем:

– по водохранилищам Волжско-Камского каскада при Федеральном агентстве водных ресурсов (г. Москва);

– по Колымскому водохранилищу при Отделе водных ресурсов Ленского БВУ по Магаданской области (г. Магадан);

– по Цимлянскому водохранилищу при Донском БВУ (г. Ростов-на-Дону);

– по Зейскому и Бурейскому водохранилищам при Амурском БВУ (г. Хабаровск);

– по Новосибирскому водохранилищу при Верхне-Обском БВУ (г. Новосибирск);

– по водохранилищам Вилюйского каскада при Ленском БВУ (г. Якутск);

– по водохранилищам Выгского, Кемского и Ковдинского каскадов при Отделе водных ресурсов Невско-Ладожского БВУ по Республике Карелия (г. Петрозаводск);

– по водохранилищам Северных ГЭС, Ангаро-Енисейского каскада и озера Байкал при Енисейском БВУ (г. Красноярск);

– по водохозяйственному комплексу бассейна р. Кубани при Кубанском БВУ (г. Краснодар);

– по водохранилищам Москворецкой водной системы, Вазузской гидротехнической системы и водораздельного бьефа канала имени Москвы при Московско-Окском БВУ (г. Москва);

По Ириклинскому водохранилищу (г. Оренбург);

– по водохранилищам северного склона Волго-Балтийского водного пути при Невско-Ладожском БВУ (г. Санкт-Петербург).

Волжско-Камский каскад. Четвертый год подряд объем притока в водохранилища Волжско-Камского каскада в период половодья наблюдался существенно ниже нормы. В этих условиях были приняты меры по осуществлению специального весеннего попуска в низовья Волги в интересах сельского и рыбного хозяйства Волгоградской и Астраханской областей (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Схема Волжско-Камского каскада водохранилищ

Режимы работы Ангаро-Енисейского каскада находились в 2009 г. под особым контролем Росводресурсов в связи с аварией, произошедшей 17 августа на Саяно-Шушенской ГЭС. Сразу после аварии Росводресурсами были начаты работы по расчетному обоснованию и установлению безопасных режимов работы в осенне-зимний период 2009-2010 гг. и подготовке водохранилищ к пропуску весенне-летнего половодья 2010 г., как работающего в непроектном режиме Саяно-Шушенского гидроузла, так и других гидроузлов Ангаро-Енисейского каскада (рис. 1.14).

При этом был задействован комплекс математических моделей Ангаро-Енисейского каскада водохранилищ, Ангарского и Енисейского речных бассейнов, выполненный по заказу агентства в 2007-2009 гг., на основании многовариантных расчетов были разработаны диспетчерские графики работы Саяно-Шушенского гидроэнергокомплекса в непроектном режиме с учетом следующих ограничений и требований к режиму Саяно-Шушенского гидроузла:

– обеспечение работы эксплуатационного водосброса максимально широким фронтом при постоянном открытии затворов (или при условии минимального маневрирования затворами);

– недопущение сработки водохранилища ниже предельной отметки, величина которой обусловлена возможным попаданием льда в приемное отверстие водосброса;

– обеспечение расходов воды в нижнем бьефе Майнского гидроузла не меньше санитарного 700 куб. м/с;

– обеспечение расходов воды в нижнем бьефе Майнского гидроузла в период ледостава не более 1200 куб. м/с;

– точный учет пропускной способности и допустимых схем маневрирования затворами эксплуатационного водосброса;

– возможность работы части гидроагрегатов как на холостом ходу, так и под нагрузкой.

Рис. 1.14. Схема Ангаро-Енисейского каскада водохранилищ

Анализ поступающей из Енисейского бассейнового водного управления Росводресурсов оперативной информации о гидрологической и водохозяйственной обстановке в бассейнах водохранилищ Ангаро-Енисейского каскада проводился ежедневно.

В результате осуществленных режимов работы гидроузлов обеспечены:

1) предельно возможная сработка Саяно-Шушенского водохранилища в условиях высокой осенней и зимней водности (в 4 квартале 2009 года – максимальная за период наблюдений);

2) работа эксплуатационного водосброса при открытии на половину первой ступени, что минимизировало масштабы обледенения конструкций Саяно-Шушенского гидроузла в зимних условиях и повреждений водобойного колодца;

3) стабильные условия ледообразования в нижних бьефах гидроузлов каскада, в результате чего удалось избежать образования зажоров и зимних затоплений и подтоплений;

4) бесперебойное обеспечение водой населения и объектов экономики, прежде всего в нижних бьефах Саяно-Шушенского и Майнского гидроузлов;

5) частичная компенсация выбывших гидроэнергетических мощностей Саяно-Шушенской ГЭС за счет повышенной загрузки других ГЭС каскада, в первую очередь Красноярской, а также работа агрегатов Майнской ГЭС.

6) предполоводная сработка водохранилищ Ангаро-Енисейского каскада.

По другим крупнейшим водохранилищам России режим их сработки осуществлялся в соответствии расчетными графиками, составляемыми специалистами бассейновых водных управлений Росводресурсов с учетом фактической водохозяйственной обстановки и прогнозов Росгидромета по притоку воды в водохранилища.

История строительства водохранилищ

Водохранилища – это искусственные водоемы, созданные для накопления и последующего использования воды и регулирования стока. Первые водохранилища появились на Земле более 4 тыс. лет назад. Их строили для целей орошения земель и борьбы с наводнениями в Древнем Египте, Месопотамии и Китае. Несколько позже началось сооружение водохранилищ в Индии, Сирии, Иране и Египте. Так, например, плотина Карнальбо, была построенная на р. Альбаррегас в Испании во II в. до н.э., а образовавшееся в результате водохранилище объемом в 10 млн. м 3 , существует до сих пор. А сасым древним на Земле является водохранилище с плотиной Садд-эль-Кафара, созданное в древнем Египте в 2950-2750 гг. до н.э. Имеются данные о строительстве водохранилищ ацтеками, майя и инками в доколумбовой Америке. К сожалению, большинство их было разрушено испанскими конкистадорами в XV-XVI вв.

В III-IX и особенно в XII-XIII вв. в Европе широкий размах приобрело строительство мельничных плотин с небольшими прудами-водохранилищами. В XVIII-XIX вв., в эпоху промышленной революции, небольшие водохранилища создавались при горнорудных предприятиях, металлообрабатывающих и лесопильных заводах, прядильно-ткацких фабрик, а также для водоснабжения.

Несмотря на тысячелетнюю историю строительства, водохранилища с полным основанием можно назвать порождением нашего века. Полный объем всех водохранилищ планеты, существовавших к концу XIX в., составлял всего 15 км 3 . Теперь же только одно Братское водохранилище на р. Ангаре имеет объем 169 км 3 , что в 11 с лишним раз превышает объем всех водохранилищ планеты, существовавших на рубеже двух веков.

По данным А. Б. Авакяна массовый и повсеместный характер создание водохранилищ приобрело за последние 50 лет, когда их число возросло на земном шаре в четыре раза, а суммарный объем увеличился в десять раз, в том числе в странах и – в 35 раз, – в 60 раз и Азии – в 90 раз. За это период были построены все самые крупные водохранилища нашей планеты.

Размещение и размеры водохранилищ.

Сейчас в мире эксплуатируется более 60 тыс. водохранилищ и ежегодно появляется несколько сот новых.. Их полный объем превышает 6,6 тыс. км 3 , а площадь водного зеркала – более 400 тыс. км 2 , а с учетом подпруженных озёр – 600 тыс. км 2 . Для сравнения это площадь пятнадцати Азовских морей.

Ежегодно в строй вступают от 300 до 500 новых водохранилищ. Многие крупные реки планеты – Волга, Ангара, Миссури, Kолорадо, Парана, Теннеси и др. – превращены в каскады водохранилищ. А по прогнозам ученых через 30-50 лет водохранилищами будет зарегулировано 2/3 речных систем Земли.

В водохранилища превращены некоторые озера (Байкал, Онежское, Виктория, Виннипег, Онтарио и др.) путем повышения уровня с помощью плотин, построенных вблизи истоков вытекающих из них рек.

Водохранилища имеются на всех континентах (кроме Антарктиды), во всех странах, во всех географических зонах (кроме арктической), во всех высотных поясах, вплоть до подножия горных ледников. Однако из-за многообразия природных и социально-экономических условий размещены они по территории земного шара и в пределах большинства государств очень неравномерно.

На территории Европы более 3 тыс. преимущественно небольших водохранилищ. Только в европейской части России, Финляндии, Норвегии, Испании, Греции есть водохранилища объемом более нескольких кубических километров. На территории Северной Америки (Канада, США, Мексика) имеется свыше 3 000 водохранилищ, а на территории Южной Америки их не более 500. На территории Азии, Африки и Австралии существует около 3 700 водохранилищ, самые крупные из них находятся в России, АРЕ, Гане, КНР, Родезии, Ираке и др.

Водохранилища существенно преобразовали ландшафт многих речных бассейнов. Их создание изменило не только облик самих рек, но и природу прилегающих территорий в общей сложности на площади 1,5 млн. км 2 , что равно суммарной площади таких европейских государств, как Франция, Испания, Великобритания и ФРГ.

Хотя водохранилища созданы и эксплуатируются человеком, развиваются они по законам природы, воздействуют на нее, неразрывно с нею связаны и являются ныне ее неотъемлемой частью.

Главная цель создания водохранилищ – регулирование речного стока. Они строятся в основном в интересах энергетики, ирригации, водного транспорта, водоснабжения, лесосплава, рыбного хозяйства, в рекреационных целях и в целях борьбы с наводнениями. Для этого в водохранилищах аккумулируется сток в одни периоды года и отдается накопленная вода – в другие.

Среди показателей, характеризующих размеры водохранилищ наиболее важны объем и площадь водного зеркала, поскольку именно этими параметрами определяется в значительной степени воздействие на окружающую среду. Площадь, объем и глубина водохранилищ колеблются в широких пределах. Площадь изменяется от 1-2 км 2 до 5 740 км 2 (Братское) и 8 480 км 2 (Вольта), объем – от 1 млн. м 3 до 169,3 млрд. м 3 (Братское) и 204,8 млрд. м 3 (Виктория), глубина – от нескольких до 300 м и более: Вайонт (262 м) в Италии, Гранд-Диксанс (284 м), Швейцарии, Нурекское (300 м) и Рогунское (306 м) в Таджикистане.

По величине площади водохранилища классифицируются на крупнейшие (с площадью водного зеркала более 5000 км 2), очень крупные (5000-500 км 2), крупные (5000-100 км 2), средние (100-20 км 2), небольшие (20-2 км 2) и малые с площадью зеркала воды менее 2 км 2 . Совсем малые водохранилища, создаваемые на мелких звеньях гидрографической сети, называют прудами, а в земляных выемках – копанями.

Крупнейших водохранилищ (без учета озер-водохранилищ) это водохранилища-гиганты: Вольта, Братское Кариба, и Насер. Очень крупные водохранилища составляют около 1 % всех водохранилищ, крупные – 5 %, средние – 15 %, небольшие – 35 % и малые – 44 %. Как видим, основная масса искусственных водоемов представлена небольшими и малыми водохранилищами.

К наиболее глубоким водохранилищам, помимо упомянутых выше, относятся Барука (260 м) – в Коста-Рике, Мика (235 м) – в Канаде, Саянское (220 м) – в России. Наибольший объем воды имеют такие гиганты, как Братское водохранилище (169 км 3), Кариба (160 км 3), Насер (157 км 3), Вольта (148 км 3), Гури (135 км 3), Красноярское и Вади-Тартар (по 73 км3). К наиболее протяженным относятся следующие водохранилища: Куйбышевское (650 км), Братское (565 км), Волгоградское (540 км) и Насер (500 км).

Крупнейшие водохранилища мира.

Площади водохранилищ и другие морфометрические элементы сильно меняются при наполнении и сработке уровня воды. Так, площади Куйбышевского, Рыбинского и Цимлянского водохранилищ сокращаются в 1,5-2 раза при максимальном снижении уровней по сравнению с наивысшим проектным уровнем, что, естественно, отражается на изменении их гидрологического режима, преобразовании берегов и дна котловины.

Амплитуда колебаний уровня воды в разных водохранилищах изменяется также в широких пределах – от нескольких десятков сантиметров для равнинных водохранилищ до многих десятков и более 100 м для горных водохранилищ.

Чрезвычайно многообразна форма акваторий водохранилищ. Преобладают водохранилища вытянутой формы с более или менее извилистой береговой линией, но немало также водоемов простой (округлой, овальной) и очень сложной (корневидной, вилообразной, многолопастной и др.) формы.

В странах СНГ в настоящее время насчитывается свыше 4 тыс. водохранилищ объемом более 1 млн м 3 . Их суммарный полный объем превышает 1 200 км 3 , площадь зеркала составляет 87 тыс. км 2 (т;е, больше территории Австрии), а с учетом подпруженных озер – 145 тыс. км 2 . На водохранилища России приходится около 15 % их общего количества в мире и 20 % объема площади. Длина береговой линии водохранилищ превышает длину береговой линии морей, омывающих нашу страну. На берегах водохранилищ проживает 20 млн. человек.

Первые, существующие и поныне, небольшие водохранилища были сооружены в конце XVII – начале XVIII в Карелии, Центральном районе и на Урале. Со второй половины XIX в. водохранилища стали строить на Украине, в Прибалтике, Туркмении и др. Первое водохранилище на Волге, Верхневолжский бейшлот, было создано более 150 лет назад, в 1843 г. Тогда в верховье Волги соорудили плотину, единственным назначением которой было задерживать весенние воды и затем летом спускать их, чтобы увеличить судоходные глубины на Верхней Волге до Рыбинска.

Наиболее интенсивно создание и наполнение водохранилищ происходило в послевоенные годы: в 1955-1960 гг., в 1965-1970 гг. и в 1975-1980 гг. В первый период суммарный объем водохранилищ увеличился на 218 км 3 , во второй – на 338 км 3 и в третий – на 178 км 3 (Авакян).

Большинство крупных и средних водохранилищ имеют комплексное назначение, т.е. удовлетворяют потребности одновременно нескольких отраслей народного хозяйства (энергетики, орошения, водного транспорта, водоснабжения). Малые водохранилища зачастую создаются для решения одной конкретной задачи – либо для энергетических целей, либо для целей орошения и т.д.

По территории России водохранилища размещены неравномерно. Велик удельный вес суммарного объема (45 %) и площади водного зеркала (более 35 %) водохранилищ Восточной Сибири и Дальнего Востока). Большие объемы воды заключены в горных водохранилищах Средней Азии (при относительно малой их площади), в предгорных Казахстана (на реках Иртыше и Или), в водохранилищах Волжско-Камского каскада.

В центральных и северных районах европейской части России водохранилища создаются, как правило, для энергетики и водного транспорта; на Северном Кавказе – для решения задач энергетики и орошения; в южных засушливых районов – в первую очередь для орошения; в Сибири – для энергетики и водного транспорта, а на Дальнем Востоке – еще и борьба с наводнениями.

В целом водохранилища создаются для решения определенных народохозяйственных целей, а развиваются по природным законам.

Водохранилища представляют собой искусственные объекты, они созданы при возведении водонапорных конструкций (плотин), устанавливаемых в долинах крупных рек, чтобы накопить и сохранить большие объемы воды, они решают ряд таких проблемы как:

• Развитие гидроэнергетики;
• Водоснабжение;
• Развитие судоходства;
• Хозяйственное орошение;
• Борьба с наводнениями;
• Благоустройство территории.

Бывают озерного и речного типа. На территории России построено много водохранилищ (из них 41 - крупнейшие, 64 - крупные, 210 - средние и 19о7 - малые), большинство во второй половине ХХ века, некоторые из них входят в число самых больших водохранилищ мира.

Крупные водохранилища России

Самыми крупными по площади водохранилищами в России являются Куйбышевское (Самарское), Братское, Рыбинское, Волгоградское, Красноярское (входят в первую десятку мира), Цимлянское, Зейское, Вилюйское, Чебоксарское, Камское.

Куйбышевское (Самарское водохранилище), его площадь 6,5 тыс. км 2 , - это самое большое водохранилище, построенное на реке Волге в 1955-1957 годах и третье по площади водохранилище в мире. Нижнюю часть еще называют Жигулевским морем, по названию построенной вблизи Жигулевской ГЭС на Жигулевских горах вблизи города Тольятти. Название водохранилищу дал город Самара (Куйбышев с 19135 по 1991 год), расположенный вниз по течению. Основным предназначением водохранилища является производство электроэнергии, улучшение качества судоходства, водоснабжение, орошение, рыболовство...

Братское водохранилище (площадь 5,47 тыс. км 2) расположенное в Иркутской области на реке Ангаре является вторым по объему хранящейся воды водохранилищем в мире (169 м 3). Оно было построено в1961 -1967 гг. (в 1961 была поставлена плотина, до 1967 года велось наполнение водохранилища водой) в результате строительства Братской ГЭС. Названо в честь города Братска административного центра Иркутской области, построенного на его берегах. Водохранилище используют для генерирования электроэнергии, в судоходстве и промысловой добыче рыбы, для сплава древесины, водоснабжении и ирригации...

Рыбинское водохранилище площадью 4,6 тыс. км 2 , входит в состав Рыбинского гидроузла на реке Волге и её притоках Шексна и Молога на северо-западе Ярославской области, частично на территории Вологодской и Тверской областей. Строительство было начато в 1935 году на месте древнего ледникового озера, планировалось, что это будет самое крупное в мире озеро искусственного происхождения. Наполнение чаши длилось до 1947 года, для это было затоплено почти 4 тыс. км 2 окружающих лесов и было переселено население 663 поселков и деревень (133 тыс. человек) вокруг города Мологи. Водохранилище используется для работы Волжского каскада ГЭС, ловли рыбы и судоходства...

Строительство Волгоградского водохранилища длилось с 1958 по 1961 год, оно возникло при возведении плотины Волгоградской ГЭС на реке Волге (территория Саратовской и Волгоградской областей). Его площадь - 3,1 тыс. км 2 , на его берегах построены такие города как Саратов, Энгельс, Маркс, Камышин, Дубовка. Используется для производства электроэнергии, перемещения водных видов транспорта, орошения и водоснабжения...

Цимлянское водохранилище появилось после возведения плотины на реке Дон, город Цимлянск в Ростовской и Волгоградской областях (67 % площади) в 1952 году. Его заполнение длилось по 1953 год, начало строительства - 1948 год. Его площадь - 2,7 тыс. км 2 , имеет вид котловины с тремя расширениями для устьев таких рек как Чир, Аксай Курмоярский и Цимла, также помимо них сюда впадает еще 10 рек. Используется для обеспечения транзитного судоходства по Волго-Донскому каналу, орошение засушливых прилегающих земель, работа Цимлянской ГЭС. Также на берегу водохранилища функционирует Ростовская АЭС, находятся города-порты - Волгодонск, Калач-на-Дону...

Строительство Зейского водохранилища площадью 2,4 тыс. км 2 длилось с 1974 по 1980 год. Оно построено на реке Зея (Амурская область РФ) в результате возведения плотины. По объёмам хранящейся там воды (68,4 км 3) - это третье место после Братского (169 км 3) и Красноярского (73,3 км 3) водохранилищ. Здесь ведется промысловая добыча рыбы, работает Зейская ГЭС, также водохранилище регулирует сток Амура, который подвержен влиянию тихоокеанских муссонов...

Вилюйское водохранилище находится на реке Вилюй (приток Лены), оно появилось в результате возведения плотины Вилюйской ГЭС в 1961-1967 годах. Оно расположено в Якутии на границе с Иркутской областью, его площадь - 2,36 тыс. км 2 , используется с целью регулирования годового стока реки Вилюй, как источник водоснабжения, орошения, для судоходства и рыбного промысла...

Чебоксарское водохранилище на реке Волга (территория Республики Марий Эл, Чувашской Республики и Новгородской области) является частью Волго-Камского каскада ГЭС. Площадь - 2,1 тыс. км 2 , оно появилось в результате возведения плотины Чебоксарской ГЭС, строительство которой велось с 1980 по 1982 год. Используется для производства электроэнергии, рыболовства, теплоходного судоходства...

Камское водохранилище образовано на реке Каме в Пермском крае РФ при строительстве Камской ГЭС, которая вступила в эксплуатацию в 1954 году после возведения плотины. Его площадь - 1,9 тыс. км 2 , на его берегах расположена Пермская ГРЭС. Также на так называемом Камском море каждый год проходит парусная регата «Кубок Камы» - крупнейшее спортивное состязание на территории Пермского края...

ВОДОХРАНИЛИЩА РОССИИ

Сила бегушей воды использовалась на Руси издавна. Упоминания о водяных мельницах встречаются в летописях начиная со времён Киевской Руси. Такая мельница представляла собой запруду на реке или ручье с установленным на ней колесом. Под давлением воды колесо медленно вращалось, приводя в движение жернова. Пруды при мельни-иах - родоначальники современных водохранилищ, а водяные колёса - "предки" громадных турбин гидроэлектростанций.

Кроме мельничных специально создавались пруды, в которых накапливалась вода на случай сухого и жаркого лета. Подспорьем в хозяйстве были и водоёмы, где разводили рыбу. Наконец, искусственные озёра служили великолепным украшением пейзажа.

Много прудов было сооружено в XVII-XIX вв. Они играли важную роль на горнозаводском Урале, на старинных железоделательных заводах Нижегородской губернии и Карелии. Размеры колебались от небольших (плошадью менее 1 км 2) до весьма обширных. Например, водоём на реке Чермоз имел площадь 24 км 2 , а на реке Иж (обе в бассейне Камы) достигал 14 км в длину и 4 км в ширину.

К концу XIX в. пруды обеспечивали энергией и водой около трёх тысяч промышленных производств. У города Кашира работал целый каскад мельничных установок из 12 ступеней.

Начиная с XVIII в. водохранилища в России широко использовались и для судоходства. Например, построенное в 1 719 г. Вышневолоцкое водохранилище являлось частью водного пути от Волги до Балтийского моря.

В современной России огромное количество водохранилищ, в том числе и гигантских, которые значительно изменили природную среду. Многие водохранилища России входят в число крупнейших в мире; практически все они созданы во второй половине XX в.

Водохранилища исправно служат людям. В горах они становятся источником дешёвой энергии; в засушливых районах питают оросительные системы и служат местом отдыха для окрестных жителей. На Дальнем Востоке искусственным озёрам принадлежит важная роль в борьбе с наводнениями.

По территории России водохранилища размешены неравномерно: в европейской части их почти 1,1 тыс., а в азиатской - в 10 раз меньше. Своеобразны водохранилища северо-запада Европейской России. Почти все они представляют собой озёра, которые увеличили плошадь из-за подъёма уровня воды.

Искусственные водоёмы сильно изменили главную реку Русской равнины - Волгу и некоторые её притоки: на них создано 13 водохранилищ объёмом более 1 км 3 . Преобразование началось в 1843 г., когда в верховьях Волги (в 8 км ниже озера Волга) построили Верхневолжский бейшлот - водопод-порную плотину. Без малого через сто лет было залито второе водохранилище на Волге - Иваньковское, которое часто называют Московским морем. От него начинается канал имени Москвы, соединяющий реку со столицей. Вниз по течению Волгу перегородили ещё семь плотин с образовавшимися водохранилищами.

Рыбинское водохранилище по площади можно поставить в один ряд с крупнейшими озёрами Европы. Оно затопило широкие долины левых притоков Волги - Шексны и Мологи, а также их междуречье. В результате образовался водоём шириной до 60 км и длиной 140 км, со множеством заливов, полуостровов и островов. Плотина другого крупнейшего водохранилища - Куйбышевского подняла уровень воды в Волге на 26 м; искусственное море затопило пойму реки на площади почти 6,5 тыс. км 2 . Около 300 сёл и городов пришлось переносить на новое место, а город Свияжск оказался на острове. Это самое бурное из всех волжских водохранилищ: в осенние штормы высота волн нередко превышает 3 м.

Прежде Волга в нижнем течении разливалась весной на 25-30 км, уровень воды поднимался у Волгограда на 8-8,5 м, а у Астрахани - на 5,5 м. Теперь весь сток половодья задерживается каскадом водохранилищ. Даже катастрофически высокое половодье 1979 г. не принесло серьёзного ущерба.

Пятнадцать крупнейших в мире водохранилищ созданы в Сибири и на Дальнем Востоке. Их строительство началось в 50-х гг. XX в. Плотины возведены на многоводных реках: Оби, Енисее, Ангаре, Вилюе, Колыме, Зее. Благодаря гористому рельефу было затоплено относительно немного земель, если учесть, что подпор (повышение уровня воды в русле реки) у сибирских водохранилищ в 4-6 раз больше, чем у равных им по плошади волжских. Длина "морей", как правило, значительна: от 150 км у Колымского и Хантайско-го до 565 км - у Братского. Средняя ширина относительно невелика, за исключением некоторых участков, где вода разливается до 15-33 км.

Уникально Иркутское (Байкальское) водохранилище: 60-километровый участок верхнего течения Ангары фактически стал единым целым с Байкалом, уровень которого поднялся на метр.

У самого большого в мире долинного водохранилища - Братского очень своеобразная форма: широкие плёсы сочетаются с длинными извилистыми заливами. Колебания уровня составляют до 10 м. Водохранилище имеет большое значение для энергетики, судоходства и лесосплава в нижнем течении Ангары, а также для водоснабжения Братского промышленного комплекса.

Саяно-Шушенское водохранилище обеспечивает работу самой мошной в стране ГЭС. Оно затопило долину Енисея на протяжении более 300 км, но по ширине небольшое - до 9 км. Колебание уровней по сезонам - до 40 м.

Плотина Красноярского водохранилища возведена на узком, шириной до 800 м, участке в долине Енисея, зажатом между высокими скалами. Здесь -сооружён уникальный подъёмник. Суда, подходящие к плотине, попадают в специальную, наполненную водой камеру и на огромных размеров лифте их переносят через плотину вниз по течению; встречные поднимают обратно - на стометровую высоту.

февраля 18, 2014

Рыбинское водохранилище

Человечество неоднократно перекраивало природу в соответствии со своими нуждами. Одно из наиболее успешных направлений в преобразовании природных условий – создание искусственных водохранилищ.

В результате планомерной деятельности на планете возникло множество водоемов с пресной водой, которые используются для подачи воды, судоходства, разведения рыбы, получения энергии. Размеры искусственных озер колеблются от небольших до по-настоящему гигантских. Какое из них может носить титул «самое большое водохранилище»?

На 8-месте рейтинга с полным правом находится Рыбинское водохранилище, расположенное на территории России. Площадь водного зеркала искусственно созданного водоема составляет примерно 4580 кв км. Нередко, его именуют Рыбинским морем. Образовалось море благодаря сооружению гидроузла, который перекрыл русло Волги и ее притока Шексне. Основное значение водохранилища – судоходство и рыбный промысел.

Озеру Насер, Братское море

7-е место принадлежит озеру Насер, расположенному на территории сразу 2-х стран – Судана и Египта. Его площадь довольно велика – 5248 кв км. Свое название искусственный водоем получил в честь президента Египетской республики. Озеро создано при строительстве Ассуанской плотины. Основное его назначение – ирригация засушливых земель, судоходство и получение гидроэнергии. К сожалению, несмотря на старания правительства, при затоплении района погибли многие исторические памятники.

Братское море – одно из крупнейших искусственных водохранилищ России, возникло в результате строительства Братской ГЭС на Ангаре, вытекающей из озера Байкал. Площадь водного зеркала составляет приблизительно 5426 кв км. В настоящее время Братское море используется для судоходства, сплава леса, рыболовства и подачи воды. В рейтинге самых больших водохранилищ Братское море занимает 6-е место.

Бухтарминское водохранилище, озеро Кариба, Куйбышевское водохранилище

Бухтарминское водохранилище, с площадью 5490 кв км находится в Казахстане и образовано при строительстве Бухтарминской ГЭС, на Иртыше. Этот водоем занимает 5-ю строчку рейтинга. Цель создания водохранилища – улучшение судоходства и орошение земель. Кроме того, искусственный водоем необычайно богат такими породами рыбы, как: пелядь, форель, судак и щука, хариус, таймень, сазан и прочие.

На 4-м месте расположилось озеро Кариба, которое считается наиболее крупным водохранилищем Африканского континента. Возникло озеро в результате строительства плотины на реке Замбези. Благодаря озеру энергия поставляется в Замбию и соседнюю Зимбабве, ведется промышленный отлов рыбы. На озере созданы превосходные условия для отдыха. Береговая линия – идеальнее место для туристов, желающих отдохнуть в приличном отеле, посетить казино и заняться водными видами спорта. Зеркальная площадь озера - 5580 кв км.

Тройку призеров открывает большое водохранилище, которое чаще называют Жигулевским морем. Куйбышевское водохранилище образовано при строительстве Жигулевской плотины, расположенной неподалеку от города Ставрополь и перегораживающей Волгу. Площадь искусственного моря равна 6450 кв км. Основное значение водоема – улучшение судоходства, выработка электроэнергии, подача воды, а также ирригация и рыболовство.

Озеро Смолвуд, озеро Вольта

На 2-м месте озеро Смолвуд, созданное в западной части Лабрадора, Канада. Площадь водоема превышает 6 527 кв км. Образовано озеро при строительстве 88-и плотин, общая длина которых составляет 64-е км.

Первым по величине является озеро Вольта, искусственный пресноводный водоем на территории республики Гана. Площадь водохранилище действительно огромная – 8500 кв км. В 60-х годах прошлого века в месте, где сливаются реки Белая и Черная Вольта, была построена плотина. По завершении строительства и образовалось озеро, занимающее примерно 3 % площади государства. Водохранилище позволяет развивать судоходство, заниматься рыбной ловлей. В прибрежной зоне озера сегодня проживает около 5 000 000 человек.

К сожалению, далеко не всегда строительство искусственных водохранилищ позволяет сохранить природные особенности региона. Во многих случаях в этих местах исчезают некоторые виды флоры и фауны, усиливаются оползни.