Регулирование речного стока

1. РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕЧНОГО СТОКА

Природно - техногенные комплексы и
основы природообустройства/
Г.Д. Толкушкина: учебно-методическое
пособие.- Барнаул, РИО АГАУ, 2017
Мусохранов В.Е. Основы рационального
природопользования: лесное хозяйство,
водное хозяйство, регулирование речного
стока: учебное пособие в 3 ч. / В.Е.
Мусохранов, Т.Н. Жачкина, Барнаул: Издво АГАУ, 2007. Ч. III.

2. РРС – распределение неравномерного естественного стока в соответствии с требованиями водопользования

В России - 80% стока приходится на северные районы – малоосвоенные и мало
пригодные для ведения сельского хозяйства;
- 20 % - на южные районы с более мягким и благоприятным климатом
В Алтайском крае - 99 % поверхностных вод приходится на бассейн реки Обь;
-1 % на территорию Кулундинской степи (30 % площади Алтайского края)
__________________________________________
Вода необходима человеку постоянно: физиологическая функция,
бытовые, питьевые и производственные нужды, экологическая безопасность.
Люди всегда селились рядом с водными объектами - «бассейновый
принцип»
До настоящего времени в использовании водных ресурсов действует
«гидрографическое районирование территории» - деление территории по водным
бассейнам

3. Бассейновые округа - основная единица управления в области использования и охраны водных объектов, состоят из речных бассейнов

Бассейновые округа - основная единица управления в области
использования и охраны водных объектов, состоят из речных бассейнов
и связанных с ними подземных водных объектов и морей
Верхнеобской бассейновый округ:
в границах Республики Алтай, Алтайского края,
Кемеровской, Новосибирской и Томской областей
1) Балтийский;
2) Баренцево-Беломорский;
3) Двинско-Печорский;
4) Днепровский;
5) Донской;
6) Кубанский;
7) Западно-Каспийский;
8) Верхневолжский;
9) Окский;
10) Камский;
11) Нижневолжский;
12) Уральский;
13) Верхнеобский;
14) Иртышский;
15) Нижнеобский;
16) Ангаро-Байкальский;
17) Енисейский;
18) Ленский;
19) Анадыро-Колымский;
20) Амурский;
21) Крымский.

4. Бассейновое управление Ве́рхне-Обско́е бассе́йновое во́дное управле́ние  – территориальный орган Федерального агентства водных

Бассейновое управление
Ве́рхне-Обско́е бассе́йновое во́дное управле́ние – территориальный орган
Федерального агентства водных ресурсов, осуществляет функции по оказанию
госуслуг и управлению федеральным имуществом в сфере водных ресурсов
(1994 г. созданы бассейновые советы в целях обеспечения рационального использования и
охраны водных объектов, Водный кодекс РФ )
представители органов исполнительной власти, общественных организаций, крупных
водопользователей и водопотребителей, НИИ, общин коренных народов и др.
Бассейновый совет осуществляет разработку рекомендаций по следующим вопросам:
установление показателей качества воды в водных объектах;
перечень водохозяйственных мероприятий по охране водных объектов;
определение лимитов забора водных ресурсов, лимитов сброса сточных вод;
обеспечение безопасной эксплуатации водохозяйственных систем;
определение целевых показателей снижения негативного воздействия вод ;
финансирование намеченных мероприятий (в т.ч привлечение внебюджетных средств).
Опыт работы бассейновых советов Верхней Оби
пропуск паводков через каскад Бурлинских озер;
продолжение строительства Бурлинской оросительной системы;
разработка схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов р. Бурла;

5. Водохранилище – искусственно созданный водоем (чаще с естественными ложем и берегами) для накопления и последующего

использования запасов воды
Категория водохранилищ
Полный объем,
км3
Площадь водной
поверхности, км2
Крупнейшие
Очень крупные
Крупные
Средние
Небольшие
Малые
Более 50
50-10
10-1
1,0-0,1
0,1-0,01
Менее 0,01
Более 5000
5000-500
500-100
100-20
20-2
Менее 2
В мире объем воды, в водохранилищах в 5 раз превышает годовой сток рек – это
запас пресной воды на постоянные нужды на случай чрезвычайной ситуации.
В России около 2000 водохранилищ с общим объемом воды примерно 800 км куб.
Пруд (ставок) — искусственный или природный водоём для хранения. В
российском законодательстве прудами считаются искусственные водоёмы
площадью не более 1 км².

6. Виды регулирования стока (по продолжительности)

Суточное – цикл регулирования одни сутки. Вода накапливается в период малого
потребления (ночью), срабатывается в период повышенного потребления (днем)
(обеспечение водой населенных пунктов).
Недельное - – цикл регулирования неделя. Вода накапливается в период малого
потребления (выходные дни), срабатывается в период повышенного потребления
(рабочие дни) (обеспечение работы промышленных предприятий).
Сезонное – цикл регулирования 1 год. Вода накапливается в период многоводья,
срабатывается в период маловодья (орошение).
Многолетнее – цикл регулирования несколько лет. Вода накапливается в периоды
многоводья, срабатывается в периоды маловодья (баланс водного режима на
территории).
Краткосрочное – краткосрочные непериодические попуски воды для поддержания
уровня в период маловодья (сплав леса, перевозка грузов).

7. Виды водохранилищ

По расположению на водотоке: каскадное – последовательно друг за другом;
компенсирующее – выше водозабора.
По назначению: запасные (запасают воду); задерживающие (противопаводковые),
комплексные.
В зависимости от рельефа:
равниннные – большая площадь водного зеркала, малая глубина (5-9 м) и сработка
(6-7 м), берега сложены из рыхлых пород, идут разрушительные процессы;
предгорные – глубина 30-35 м, сработка 10-20 м, незначительное затопление
территории и разрушение берегов;
горные – глубина до 100 м, сработка до 50 м, минимальное разрушение берегов.
По месту расположения: внерусловые – вынесены за пределы русла водотока;
русловые – создаваемые в пределах русла
(участок реки выше плотины, считается верхним бьефом, участок реки ниже
плотины –нижним бьефом).

8. Схемы и характеристики водохранилищ

Рис. 1 Схема размещения
выносного водохранилища
1 – водозаборное сооружение,
2 – насосная станция,
3 – магистральный канал;
4 – водохранилище;
5 – водоразводящая сеть
Рис.2 Продольный профиль озерного
водохранилища в устье реки
УМО – уровень мертвого объема
НПУ – нормальный подпорный уровень
ФПУ – форсированный подпорный уровень
Полный объем водохранилища соответствует
отметке НПУ

9. Влияние водохранилищ на ОС: затопление и подтопление территории, потери воды

При заполнении водохранилищ в связи с подъемом грунтовых вод
происходит затопление и подтопление значительных площадей.
В среднем 85-95% водной поверхности водохранилищ приходится на
затопленные земли. К отрицательным последствиям подтопления
относятся: заболачивание земель и засоление почвы в лесостепной и
степной зонах, подтопление домов и сооружений.
______________________________________________________________
Испарение с водной поверхности водохранилища играет немалую
роль в общем объеме безвозвратного водопотребления.
Наряду с потерями на испарение вода из водохранилищ теряется
на фильтрацию через дно и берега. Эти потери также значительны от 12
до 36% среднего объема воды в водохранилище за год.

10. Влияние на климат и рыбное хозяйство

Водохранилища вносят заметные изменения в местный
метеорологический режим - уменьшается континентальность климата:
ход температур становится более плавным, суточная амплитуда температур
воздуха уменьшается, весенние заморозки прекращаются в более ранние
сроки, а осенние наступают позже и т.д.
____________________________________________________________
Перераспределение речного стока во времени и по территории ,
периодические колебания уровня воды нарушают сложившиеся условия
существования и размножения рыб. Изменяются условия их
передвижения, размножения и питания. Плотины преграждают путь рыбе к
местам нереста. Вследствие уменьшения длительности и высоты половодья
происходит сокращение нерестовых площадей, что неблагоприятно
сказывается на условиях нереста и откорма молоди, ее роста.

11. Влияние на ОС: растительность и животный мир прилегающей территории

Затопление территории приводит к полной гибели наземной растительности,.
формируется пояс из тростника и камыша.
В зоне сильного подтопления (глубина залегания грунтовых вод менее 1 м)
большинство деревьев либо гибнет, либо сильно угнетается.
В зонах умеренного и слабого подтопления (глубина залегания грунтовых вод > 1 м)
водное и минеральное питание растений улучшается и прирост древесины
увеличивается иногда на 50-70%.
В нижнем бьефе водохранилищ происходит ухудшение свойств пойменных почв,
снижение в 1,5-2,0 раза урожайности лугов.
____________________________________________________________________
При лесоочистке ложа водохранилища уничтожаются места обитания
животных. Падает численность многих видов животных из-за гибели молодняка
и массовой миграции.

12. Качество воды (замедление скорости течения воды, снижение ее турбулентного перемешивания, изменение термического режима,

характеристики поверхностного стока )
В первые 2-3 года интенсивно развиваются естественные процессы
гниения, которые сопровождаются выделением сероводорода и метана,
увеличивается количество бактерий, изменяются вкус и цвет воды.
В последующем на качество воды влияние оказывают антропогенные
факторы (загрязнение поверхностным стоком).
Это приводит к ослаблению самоочищающейся способности экосистемы
Видовой состав гидробионтов сокращается.
Поддержание экосистемы возможно за счет
интродукции и акклиматизации новых видов,
разведения растительноядных рыб.
(на примере Новосибирского водохранилища восточные мизиды – ракообразные, благодаря
отсутствию твердого скелета являются
высокоценным кормом, амурский толстолобик )
Рис. «Цветение воды».

13. Обустройство территории (устойчивый профиль береговой отмели, достаточно пологий и широкий, защищает берег от размыва )

Эрозионные процессы и крепление берега
каменной наброской на Новосибирском
водохранилище (волногасящая дамба, 1986 г.)
песчаная отсыпка пляжа,
гравийная отсыпка берега на Гилевском
водохранилище

14. Берегоукрепительные одежды, волноломы

Укрепление берега:
габионами (сетчатыми
изделиями), шпунтом
(металлический
профиль),
каменный мол,
подводный волнолом

15. Заиление – заполнение водохранилища наносами. Тело заиления – отложения, сформировавшиеся в процессе заиления

Факторы, влияющие на заиление:
геометрия водохранилища, режим наполнения и сработки,
устойчивость берегов, режим стока, мутность воды
Потеря 75% полезного объема определяет срок службы водохранилища.
(Гилевское водохранилище рассчитано на 78 лет, отложение наносов 3-5 см в
год, мутная вода в реке Алей. Планируемая продолжительность работы
Новосибирского водохранилища – 400 лет )
Меры по предотвращению заиления:
залужение дна и берегов, террасирование крутых склонов
обводные каналы, транспортирующие паводковые воды с большим
количеством наносов
углубление магистрального канала, для осаждения наносов (песколовки),
механическая очистка (земснаряд собирает отложения со дна водоема с
помощью мощного насоса)