Задачи и виды регулирования стока

Под регулированием стока в практике во­дохозяйственного проектирования понимается его искус­ственное перераспределение во времени и изменение его режима в соответствии с потребностями различных отраслей народного хозяйства (гидроэнергетики, ирригации, водоснабжения, водного транспорта и др.).

Регулирование стока обычно производится с помощью специально для этого создаваемых водохранилищ и осуществляется путём накопления в водохранилищах избытков воды, когда сток реки превышает потребность в воде, и расходования накопленных запасов её во время маловодья.

Регулирование стока различают по его назначению, или цели, и по продолжительности.

Под регулированием стока по назначению понимают его использование для гидроэнергетики, водного транспорта и лесо­сплава, орошения и осушения, водоснабжения и обводнения, рыбного хозяйства, борьбы с наводнениями, комплексного использования водных ресурсов. В каждом из этих случаев оно имеет свои особенности, определяемые характером водопотреб­ления.

По продолжительности периода регулирования различают суточное, недельное, сезонное, многолетнее и смешанное регу­лирование стока.

Краткосрочное (суточное и недельное) регулирование стока производится при изменении режима потребления воды (например, ГЭС) по часам суток и дням недели; при этом естественный сток колебаниям практически не подвержен.

Суточное регулирование вызывается непостоянством потреб­ления воды в течение суток, как это мы видели при рассмотре­нии вопроса использования водной энергии и водоснабжения.

Недельное регулирование стока производится при наличии у водопотребителей общих выходных дней со снижением водо­потребления, когда вода может накапливаться с последующей ее сработкой в рабочие дни.

Сезонное регулирование находит применение во всех обла­стях использования водных ресурсов и сводится в основном к выравниванию стока за счет накопления воды в периоды половодья и паводков.

Многолетнее регулирование состоит в пополнении стока ма­ловодных лет за счет избытка стока многоводных лет.

Сезонное и особенно многолетнее регулирование стока тре­бует наличия значительных по объему водохранилищ.

Смешанное регулирование стока состоит в одновременном осуществлении одним и тем же водохранилищем нескольких видов регулирования: многолетнего и сезонного или сезонного и суточного.

Территориальная неравномерность, большая внутригодовая и многолетняя изменчивость речного стока затрудняют обеспечение населения и экономики России необходимым количеством воды. Эта проблема решается за счет регулирования стока рек водохранилищами. Причем наиболее эффективное и многоцелевое использование водных ресурсов достигается в каскадно расположенных водохранилищах, образующих единую водохозяйственную систему. Примером могут служить Волжско-Камский и Ангаро-Енисейский каскады.

Сегодня Россия имеет 103 крупнейших водохранилища, каждое объемом свыше 100 млн. м3. Суммарная площадь их водной поверхности составляет 101155,7 тыс. км2, полезный объем 338649,2 млн. м3. Кроме них для различных видов водопользования построено большое число водохранилищ с полезным объемом от 1 до 100 млн. м3, а также малые водохранилища и пруды с полезным объемом менее 1 млн. 3'.

Основная цель создания водохранилищ - планируемые изменения в природе. К ним относятся: выравнивание естественной неравномерности стока между сезонами года и годами различной водности, между днями недели и часами суток в интересах гидроэнергетики, ирригации, водоснабжения, рыбного хозяйства; вовлечение в хозяйственное использование непродуктивных земель и создание на них более продуктивной водной среды для развития рыбоводства; улучшение природных условий прилегающих территорий.

С помощью водохранилищ были созданы водные транспортные пути на главных судоходных реках России, таких как Волга, Кама, Дон, Енисей.

Из водохранилищ осуществляется хозяйственно-питьевое водоснабжение большинства крупных городов - Москвы. Екатеринбурга, Челябинска, Нижнего Тагила и многих других.

Водохранилища эффективно используются и для защиты от наводнений, например, Зейское и Бурейское на Дальнем Востоке, Краснодарское на Северном Кавказе.

Вместе с тем при строительстве и эксплуатации водохранилищ возникают неизбежные отрицательные последствия: затопление земель, повышение уровня грунтовых вод и заболачивание, изменение качества воды вследствие замедления стока, избыточное развитие сине-зеленых водорослей (так называемое "цветение" воды).

При создании водохранилищ в равнинных условиях образуются обширные мелководья, что особенно характерно для Волжского каскада. Чтобы вернуть затопленные земли для дальнейшего сельскохозяйственного использования, их отделяют от основной акватории дамбами или системой польдеров. Для снижения того отрицательного влияния, которое водохранилища, особенно малые, оказывают на новые берега, широко используют метод намыва берегоукрепительных пляжей. Территориальное перераспределение стока

Важным направлением водохозяйственной деятельности является строительство и эксплуатация крупных гидротехнических систем, позволяющих перераспределять речной сток из регионов, имеющих избыток водных ресурсов, в районы с их дефицитом. В настоящее время в России действует 34 системы подобного рода с суммарной протяженностью около 3 тыс. км. Ими перераспределяется около 15 км3 воды в год.

Для улучшения водообеспечения безводных сельскохозяйственных районов широко используются групповые водоводы. Их протяженность составляет от нескольких десятков до нескольких сотен километров.

Наиболее крупными каналами для перераспределения речного стока являются: на реке Кубани - Большой Ставропольский, пропускная способность которого 180 м3/с, и Кубанский оросительный (210 м3/с); на реке Дон - Донской (250 м3/с); на Волге - канал им. Москвы (125 м3/с).