Причины создания водохранилищ

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство  по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«Сибирская  государственная геодезическая  академия» 

(ГОУ ВПО «СГГА»)

Институт кадастра и природопользования

 

Кафедра экологии и природопользования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

Причины создания водохранилищ

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                      Студент                            .

                                                                                                                     (фамилия, имя, отчество)

                                                     Группа                                                    Э-21

 

                                                         Руководитель                    Черновский Л.А                      

                                  (фамилия, имя, отчество)

 

 

 

 

 

 

                                                        Новосибирск 2012 

 

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………...3   Понятие водохранилище……………………………………………………….....4                                                  Причины создания водохранилищ……………………………………………….5 Общая характеристика крупнейших водохранилищ России…………………10 
Заключение……………………………………………………………………….12 
Литература…………………………………………………………………...…..13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                        Введение 
 
Развитие Цивилизации с древнейших времен неразрывно связано 
с использованием водных объектов, оказывающих исключительно 
большое влияние на развитие человеческого общества. Это влияние 
практически всегда неоднозначно. С одной стороны, наводнения, обме- 
ления и пересыхания рек, озер, морей сопровождаются существенными 
экономическими потерями, а порой, и человеческими жертвами. С дру- 
гой стороны, водные объекты благоприятствуют развитию ирригации, 
торговых отношений, тех или иных отраслей промышленности 
 
Приспосабливаясь сначала к существующим водным условиям, 
люди с течением времени стали активно воздействовать на режим при- 
родных вод, изменяя его характеристики в нужном для себя направле- 
нии. Наиболее значительные изменения такого рода связаны с эксплуа- 
тацией водохранилищ. История их создания насчитывает, по крайней 
мере, не менее 5 тыс. лет (сооружение плотин Кошиш, Садд-эль-Кафа- 
ра, водохранилища Мерис в Древнем Египте, плотины Нимрод на 
Ближнем Востоке, системы дамб и каналов в Древнем Китае 2000-3000 
лет до нашей эры). Однако только во второй половине ХХ-го столетия 
их строительство и влияние на окружающую среду приобрело поистине 
планетарный характер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
                                                                   Понятие водохранилище

 
Водохранилищами называют искусственные  водоемы объемом более 1 млн м³ или естественные озера с гидрологическим режимом, измененным человеком. Их создают в долинах рек или чашах путем возведения плотины. В отдельных случаях водохранилища образуют путем создания выемки; в приморских районах водохранилища создают путем обвалования дамбами. Несколько водохранилищ на одной реке образуют каскад, что позволяет частично управлять водными ресурсами во времени и пространстве. Они представляют собой искусственно созданный природный объект, входящий в состав геотехнической системы. В мире создано более 32 тыс. водохранилищ, а в России эксплуатируется их более 2,22 тыс. Наиболее крупные водохранилища гидроэлектростанций, на которых в России ежегодно вырабатывается примерно 19% электроэнергии.

Водохранилища устраиваются с различными целями: для снабжения водой окружающих местностей, городов или станций железных дорог, разведения рыбы, орошения, питания водой каналов и шлюзованных рек, временного увеличения судоходной глубины в естественных водяных путях сообщения. Начало водохранилищ восходит до глубокой древности. Одно из наиболее известных, если не самых больших, искусственных водохранилищ древнего Египта - Меридское озеро имело поверхность более чем в 12000 гектаров. Когда англичане проникли в Индию, они нашли там десятки тысяч искусственных водохранилищ. В одном Мадрасском округе их насчитывают до53000, при чем некоторые из них колоссальных размеров: напр., одно покрывает 20000 гектаров и имеет 48 километр. в окружности. Между древними европейскими водохранилищами обращают на себя внимание устроенные в Испании для целей орошения. Водоудержательные плотины здесь строились из каменной кладки и достигали огромных размеров. В наше время на водохранилища малых размеров, называемые прудами, водоставами илиставами, во многих странах смотрят как на источники опасности для здоровья окружающего населения и в некоторых государствах (Франция) они деятельно уничтожаются. Вода в небольших количествах и слое незначительной толщины легко застаивается, портится и болотистые берега пруда являются таким образом местом размножения вредных микроорганизмов, в особенности, если плоские берега таких прудов периодически то покрываются содой, то обнажаются. В больших и глубоких водохранилищах это обстоятельство не имеет места и вода здесь не подвергается порче. Многие города Европы и Америки, между прочим Константинополь, Нью-Йорк, Вашингтон, Ман-Честер, Ливерпуль, Денди. Галифакс, С.-Этьен, Вервье идр., пьют воду из водохранилищ. Россия насчитывает также довольно большое число водохранилищ. Наиболее многочисленные и важные из них предназначены для целей навигационных. Таковы знаменитые водохранилища: Верхневолжское и Заводское, а также Валдайское, Мстинское, Ящинское, Рудиевское, Тубасское, Дубновское, Березайское, Лемецкое, Уверское,Ковжское и другие.

 

                             Причины создания водохранилищ

Глобальная  причина. Согласно расчетам Р. К. Клиге, для суши характерен отрицательный водный баланс. Сокращение объема подземных вод и озер в последней трети XX в. составило соответственно 108 и 38 км³/год, таяние ледников — 429 км³/год. Аккумуляция воды в водохранилищах, равная 32 км³/год, лишь на 5,5% компенсирует «обезвоживание» суши. Поэтому глобальная функция водохранилищ в современной гидро-климатической системе — сохранение воды на суше.

Гарантированное водоснабжение промышленных предприятий, городов и прочих населенных пунктов. По качеству воды и охранному режиму они подразделяются на четыре группы: питьевого назначения; созданные в основном для водоснабжения, но используемые одновременно и другими отраслями хозяйства; комплексные и одноцелевые, использование которых для водоснабжения не представляется возможным.

В мировом масштабе на долю городского водопотребления  приходится 7% от общего забора пресной  воды из рек и 22% - из озер. Постройка  водохранилищ для водоснабжения в первую очередь касается подверженных засухам регионов, где естественные источники подземных вод, озера и реки не вполне удовлетворяли потребности населения. В целом около 12% крупных плотин во всем мире построены для целей водоснабжения. Около 60% от этого числа расположены в Северной Америке и Европе.

Степень зависимости городов  от плотин и водохранилищ, дающих воду для коммунальных и промышленных нужд, варьирует в крайне широких  пределах даже в рамках одной страны. В Германии, на землях Саксонии, водохранилища поставляют 40% от общего объема воды для двух миллионов человек, в то же время водоснабжение Лос-Анджелеса организовано таким образом, что 55% поступает из источников подземных вод и 37% - из водохранилищ и трубопроводов, доставляющих воду из других регионов. Во Вьетнаме Хошимин получает 89% воды из поверхностных источников, а Ханой – 100% от подземных вод.

Промышленное  водоснабжение. Промышленное водоснабжение 
требует, как правило, больших количеств воды. Обычно лишь не- 
большая ее часть используется безвозвратно как сырье, уходит на поте- 
ри в технологическом цикле, исключается из баланса как особо загряз- 
ненная. Большая же часть воды уходит с предприятия, лишь изменив 
свои качества, которые во многих случаях Целесообразно восстановить 
до исходных или приемлемых для водопользования, применяя очистку, 
охлаждение и так далее. Эти мероприятия необходимы также для под- 
держания водных объектов в естественном состоянии. 
 
Если расходы воды в реке в маловодные периоды достаточны для 
подачи на предприятия только свежей воды, то такая схема промыш- 
ленного водоснабжения называется прямоточной. В случаях же, когда 
отработанные воды после очистки или охлаждения непрерывно исполь- 
зуются в технологическом Цикле, а из источника водоснабжения 
восполняется лишь безвозвратный расход, схема водоснабжения назы- 
вается оборотной, или циркуляционной. Существуют также смешанные 
схемы (прямоточно-оборотная и прямоточная наряду с оборотной). 
 
При оборотной схеме водоснабжения для охлаждения оборудова- 
ния предприятий жесткость воды под влиянием усиленного испарения 
от подогрева непрерывно увеличивается. При этом во многих случаях 
требуется опреснение воды в охлаждающих устройствах (в бассейнах 
брызгал и градирен, в прудах-охладителях), которое обычно проводит- 
ся путем слива жесткой воды из бассейна и заменой ее пресной из дру- 
гого источника. Такой процесс опреснения воды в водоемах, называе- 
мый иногда «продувкой», требует определенного количества заменяю- 
щей воды, что должно учитываться в водном балансе. 

Для энергетической промышленности. Современная энергетика немыслима без водохранилищ. В них нуждаются как гидравлические (ГЭС) и гидроаккумулирующие станции (ГАЭС), так и тепловые и атомные. ГЭС обязательное звено в единой региональной энергетической системе; они способны покрывать пиковые нагрузки. Без водохранилищ невозможно суточное, недельное и сезонное регулирование стока в интересах энергетики и других отраслей хозяйства. Себестоимость выработки электроэнергии на ГЭС в 5—7 раз меньше, чем на тепловых станциях.

В то же время крупным водохранилищам ГЭС свойственны отрицательные экологические эффекты: затопление земель, переработка берегов, подтопление населенных пунктов, заболачивание, засоление, аридизация ландшафтов поймы реки в нижнем бьефе, изменения в метеорологическом режиме прилегающей территории, туманы зимой в нижнем бьефе, региональная активизация движений земной коры, вызывающая небольшие землетрясения. Воздействие водохранилищ тепловых и атомных электростанций связано с поступлением с водой добавочного тепла.

 Борьба с наводнениями. Особенно эффективна их роль в областях муссонного климата (пример — водохранилище Зейской ГЭС).

Создание  небольших регулирующих водохранилищ (например, на Северном Кавказе) дает возможность в нижних бьефах гидроузлов ликвидировать паводки и катастрофические наводнения. Однако остановка весеннего половодья имеет отрицательные последствия для сельского хозяйства — не обеспечивается оптимальная весенняя влагозарядка почвы, что ведет к остепнению пойм.

Для орошения. Предпосылкой развития орошаемого земледелия выступает наличие гарантированного запас воды. Создание таких водохранилищ, как Саратовское, Волгоградское, Краснодарское, Каховское (Украина), Кайраккумское и Чарда ринское (Узбекистан) и др., позволило оросить миллионы гектаров сельскохозяйственных земель. Главное негативное экологическое по следствие — засоление земель.

Ирригация в  ряде районов земного шара яв- 
лется Доминирующей водохозяйственной отраслью с большим сезон- 
ным потреблением воды из рек или водохранилищ. Потребление воды 
на ирригацию изменяется примерно в пределах 2500-5000 м3/га за се- 
зон, а для риса - 10000-20000 м3/га за сезон в зависимости от климати- 
ческих зон, вида орошаемых культур и метода орошения (по бороздам 
из временной оросительной сети, напуском или дождевальными уста- 
новками). Горные реки с преимущественно ледниковым и горно-снего- 
вым питанием имеют летнее половодье, что благоприятствует исполь- 
зованию их для орошения. Для большинства же равнинных рек с малы- 
ми летними расходами требуется нередко высокая степень регулирова- 
ния стока при использовании его для орошения земель. Подаваемая на 
поля вода Частично возвращается в реки Через дренажную сеть и грун- 
товым потоком.

 

Рекреационная причина. По данным А. Б. Авакян и В. Б. Яковлевой, на берегах водохранилищ проживало более 27 мл: чел. городского населения и более 50 млн чел. — в пределах двухчасовой езды до водохранилищ, которые использовали водоемы для отдыха. Водохранилища повышают рекреационную емкость и ценность ландшафта.

Рекреационный потенциал водохранилищ в России используете недостаточно. Основные причины такого положения: неудовлетворительная очистка чаши водоема перед затоплением, цветение воды интенсивная переработка берегов, затрудняющая размещение в прибрежной полосе учреждений отдыха и подступы к воде, слабое развитие дорожно-транспортной сети.

Для рыбного промысла. Наиболее эффективны малые водохранилища рыбохозяйственного назначения, созданные в зоне влияния крупных городов (например, водохранилищ Межура на р. Межиха в Калужской области). Создание крупных водохранилищ в принципе открывает возможности развития туводных рыб, но рыбопродуктивность искусственных морей, за исключением Цимлянского, ниже проектных значений.

Причина роста рыбопродукта внести водохранилищ не только в увеличении площади акватории, но и в смене транзитного режима пока вещества и энергии на транзитно-аккумулятивный. В результате н водоеме возрастает кормовая база.

Создание  подпорных сооружений на крупных  равнинных реках, в частности на Волге, принесло ущерб проходным и полупроходным рыбам, чему способствовало также увеличение сброса неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод, развитие водного транспорта (как фактор беспокойства и загрязнения), лесосплав и т.д.

На рыбном хозяйстве  весьма существенно от- 
ражаются резкие колебания уровней И расходов в нижнем бьефе, свя- 
занные с попусками при суточном И недельном регулировании. Вос- 
производство запасов многих Ценных видов рыб, особенно полупроход- 
ных (судак, лещ, вобла, сазан и другие), приспособлено к естественному 
гидрологическому режиму. Поэтому изменение этого режима при регу- 
лировании стока отрицательно сказывается на рыбном хозяйстве и рыб- 
ной промышленности низовий рек. На воспроизводстве проходных рыб 
(осетр, белуга, севрюга, сельдь и другие) отрицательно сказывается по- 
теря значительной площади нерестилищ этих рыб в пределах водохра- 
нилищ в результате уменьшения скоростей течения, заиления участков 
с песчаными и каменистыми грунтами, сильного волнения, а также из- 
менение водного режима нерестилищ. 
 
На условиях размножения рыб неблагоприятно отражается и задержка

 
 прогревания воды в нижних  бьефах гидроузлов по сравнению  с 
естественными условиями. При этом необходимо отметить, что 
современные технологии ведения рыбного хозяйства позволяют в зна- 
чительной мере нейтрализовать негативное воздействие регулирования 
стока и увеличить рыбопродуктивность водохранилищ благодаря созда- 
нию рыбопропускных и рыбозащитных сооружений, исскуственных не- 
рестилищ, своевременному предотвращению заморов и другим меро- 
приятиям .