Rezervuarų tipai. Standartiniai rezervuaro tūrių lygiai ir komponentai

Rezervuaras- dirbtinis rezervuaras, sukurtas vandens kaupimui ir vėlesniam naudojimui bei srauto reguliavimui.

Rezervuarai buvo pradėti statyti senovėje, kad aprūpintų gyventojus ir žemės ūkį vandeniu. Rezervuaras su Sadd el Kafara užtvanka, sukurtas Senovės Egipte 2950–2750 m., laikomas vienu pirmųjų Žemėje. pr. Kr e. XX amžiuje Visur pradėti statyti rezervuarai.

Šiuo metu pasaulyje jų yra daugiau nei 60 tūkst. Kasmet pradedama eksploatuoti keli šimtai naujų rezervuarų. Bendras visų pasaulio rezervuarų plotas yra daugiau nei 400 tūkstančių km 2, o atsižvelgiant į užtvenkusius ežerus - 600 tūkstančių km 2. Bendras rezervuarų tūris siekė beveik 6,6 tūkst. km 3 . Daugelis pasaulio upių – Volga, Dniepras, Angara, Misūris, Koloradas, Parana ir kitos – buvo paverstos rezervuarų kaskadomis. Po 30–50 metų 2/3 pasaulio upių sistemų reguliuos rezervuarai.

Maždaug 95% visų pasaulio rezervuarų tūrio yra sutelkti dideliuose dirbtiniuose rezervuaruose, kurių bendras tūris yra didesnis nei 0,1 km 3. Šiuo metu tokių rezervuarų yra daugiau nei 3 tūkstančiai. Dauguma jų yra Azijoje ir Šiaurės Amerikoje, taip pat Europoje.

Rusijoje yra daugiau nei 100 didelių rezervuarų, kurių kiekvieno tūris didesnis nei 0,1 km 3. Jų bendras naudingas tūris ir plotas yra atitinkamai maždaug 350 km 3 ir daugiau nei 100 tūkst. Iš viso Rusijoje yra daugiau nei 2 tūkstančiai rezervuarų.

Didžiausi rezervuarai pasaulyje pagal plotą (išskyrus užtvenktus ežerus) yra Volta Ganoje prie upės. Voltė, Kuibyševskoje Rusijoje prie Volgos, Bratskoje Rusijoje prie Angaros, Nassere (Sadd el-Aoi) Egipte prie Nilo. Volta, Nasser, Bratskoe ir Kariba rezervuarai (prie Zambezi upės Zambijoje ir Zimbabvėje) turi didžiausią naudingą tūrį (neskaitant užtvenktų ežerų).

Rezervuarų statyba ir eksploatavimas leidžia racionaliau naudoti vandens išteklius. Rezervuaruose sukauptas vanduo naudojamas žemių drėkinimui ir laistymui, gyvenviečių ir pramonės įmonių vandens tiekimui, upių vagų sanitariniam praplovimui, laivybos sąlygų gerinimui pasroviui žemo vandens laikotarpiais ir kt. Rezervuarų pagalba upės vandens srautas reguliuojamas hidroenergetikai, siekiant užkirsti kelią potvyniams.

Rezervuarai taip pat naudojami žvejybai, vandens transportui, poilsiui (žmonių poilsiui), vandens sportui.

Pagal vandens pripildymo būdą rezervuarai užtvenkami, kai jie užpildomi vandeniu iš vandentakio, ant kurio yra išsidėstę, ir tūriniai, kai vanduo į juos tiekiamas iš šalia esančios vandens telkinio ar rezervuaro. Potvynių rezervuarai apima, pavyzdžiui, hidroakumuliacinių elektrinių rezervuarus.

Pagal geografinę padėtį rezervuarai skirstomi į kalnų, priekalnių, lygumų ir pakrantės. Pirmieji jų statomi ant kalnų upių, dažniausiai siauros, gilios ir turi slėgį, t.y. vandens lygio padidėjimą upėje pastačius užtvanką 100–300 m ir daugiau. Papėdės rezervuaruose slėgio aukštis paprastai yra 30–100 m. Lygumų rezervuarai dažniausiai yra platūs ir negilūs, ne daugiau kaip 30 m. lagūnos, žiotys.

Aukšto slėgio kalnų rezervuarų pavyzdžiai yra Nurek ir Rogun prie Vakhsh, kurių galvos aukštis yra apie 300 m. Kai kurie Jenisejaus ir Angaros kaskadų rezervuarai gali būti klasifikuojami kaip papėdės rezervuarai: Krasnojarskas (slėgio aukštis 100 m), Ust-Ilimskoe (. 88 m). Žemumų rezervuarų pavyzdžiai yra Volgos ir Dniepro kaskadų rezervuarai: Rybinskoe (slėgio aukštis 18 m), Kuibyshevskoe (29 m), Volgogradskoe (27 m), Kanevskoe (15 m), Kakhovskoe (16 m). Pakrantės rezervuarai apima, pavyzdžiui, Sasyk lagūną vakarinėje Juodosios jūros pakrantėje Ukrainoje, gėlintas Dunojaus vandenų, ir IJsselmeer rezervuarą Nyderlanduose, susidarančius atskyrus Zuider Zee įlanką. užtvanka iš Šiaurės jūros ir jos gėlinimas Reino vandenimis.

Pagal upės tėkmės reguliavimo laipsnį rezervuarai gali būti daugiamečiai, sezoniniai, savaitiniai ir kasdieniai. Tėkmės reguliavimo pobūdį lemia rezervuaro paskirtis bei rezervuaro naudingojo tūrio ir upės vandens tėkmės kiekio santykis.

Pagrindinės rezervuarų savybės

Rezervuarams apibūdinti taikomi tie patys rodikliai kaip ir ežerams. Iš morfometrinių rezervuaro charakteristikų svarbiausios yra jo paviršiaus plotas ir vandens tūris. Rezervuaro formą lemia vandens užpildytos žemės paviršiaus įdubos pobūdis. Baseino rezervuarai paprastai yra ežero formos, o slėnių rezervuarai – pailgos formos. Daugelis slėnių rezervuarų plečiasi link užtvankos, turi įdubusius krantus ir daugybę įlankų (užtvindytos intakų žiotys).

Bet kuris rezervuaras yra skirtas tam, kad per pildymo laikotarpį sukauptų tam tikrą vandens tūrį ir eksploatacijos metu išleistų tą patį kiekį. Sukaupus reikiamą vandens kiekį, lygis pakyla iki tam tikros optimalios vertės. Šis lygis paprastai pasiekiamas užpildymo laikotarpio pabaigoje ir ilgą laiką gali būti palaikomas užtvankos ir vadinamas normaliu viršutinio vandens lygiu (NRL). Retais atvejais esant dideliam vandens kiekiui ar dideliems potvyniams, leidžiamas laikinas FSL perviršis 0,5–1 m. Šis lygis vadinamas priverstiniu išlaikymo lygiu (FLU). Didžiausias galimas vandens lygio sumažėjimas rezervuare yra negyvo tūrio lygio (MTL) pasiekimas, žemiau kurio vandens tūrio išleisti techniškai neįmanoma.

Rezervuaro tūris, esantis žemiau LLV, vadinamas negyvu tūriu (DM).

Srauto ir periodinio išleidimo reguliavimui naudojamas rezervuaro, esančio tarp ULR ir NPU, tūris. Šis tūris vadinamas naudinguoju rezervuaro tūriu (UV).

Naudingo ir nenaudojamo tūrio suma parodo bendrą rezervuaro tūrį arba talpą. Vandens tūris, esantis tarp NPU ir FPU, vadinamas rezerviniu tūriu.

Pagrindinis rezervuarų poveikis upėms yra reguliuoti tėkmę. Daugeliu atvejų jis pasireiškia pasroviui vandens tėkmės sumažėjimu per didelio vandens srautą (jo „pjūvis“) ir tėkmės padidėjimu mažo vandens periodu (mažo vandens metu).

Sezoninis tėkmės reguliavimas rezervuarais leidžia išlyginti vandens lygio svyravimus žemiau rezervuaro ištisus metus.

Žemiau telkinių visiškai keičiasi upių vandens režimas, kinta užliejimo pobūdis, vagų procesai, upių žiočių režimas ir kt. Nepakankamos drėgmės vietose dėl telkinių išsausėja upė salpos ir deltos, kurios gali padaryti rimtos žalos ekonomikai.

Užliejamų salpų nusausinimas drėgmės pertekliaus zonoje, priešingai, yra teigiamas reiškinys, prisidedantis prie jų ekonominės plėtros.

Kaip ir ežerai, rezervuarai lėtina vandens apykaitą upių baseinų hidrografiniame tinkle. Dėl rezervuarų statybos sausumos vandenų tūris padidėjo maždaug 6,6 tūkst. km 3, o vandens mainai sulėtėjo maždaug 4–5 kartus. Labiausiai vandens mainai sulėtėjo Azijos (14 kartų) ir Europos (7 kartus) upių sistemose. Buvusios SSRS upėse rezervuarai padidino vidutinį vandens buvimo upių sistemose laiką nuo 22 iki 89 dienų, ty 4 kartus. Pastačius rezervuarų kaskadą vandens apykaita Volgos ir Dniepro upių baseinuose sulėtėjo 7–11 kartų.

Įrengus rezervuarus visada sumažėja ir vandens srautas dėl padidėjusio vandens paėmimo ekonominiams poreikiams, ir papildomų nuostolių dėl garavimo nuo rezervuaro paviršiaus, ir nuosėdų, maistinių medžiagų ir organinių medžiagų srautas dėl jų kaupimosi vandens telkiniuose. rezervuaras.

Dėl rezervuarų statybos padidėja vandens padengtas paviršius;

Visuose pasaulio rezervuaruose XX amžiaus pabaigoje. Per metus išgaruojant buvo prarasta 120 km 3 vandens, t.y. apie 3% visų pasaulio upių tėkmės. Didžiausi upių tėkmės nuostoliai būdingi Nassero (8,3 km 3 /metus) ir Voltos (4,6 km 3 /metus) rezervuarams.

Tuo pačiu metu rezervuarai yra galingi maistinių medžiagų ir teršalų sugėrėjai dėl jų skilimo ir sedimentacijos procesų. Tačiau toks teigiamas rezervuarų poveikis vandens kokybei gali atsirasti tik tinkamai veikiant rezervuarui, ribojant antropogeninę apkrovą vandens kokybei ir įgyvendinant aplinkos apsaugos priemones rezervuaro baseine. Kai kuriais atvejais reikalinga ir paties rezervuaro rekonstrukcija.

Dėl rezervuarų statybos ir upių nuosėdų nusėdimo juose jų tėkmė gerokai sumažėja. Rezervuarai veikia kaip upių nešamų nuosėdų „spąstai“. Mažų (suspenduotų) nuosėdų nusėdimas rezervuaruose vadinamas rezervuaro dumblėjimu, stambių (plaukiojančių) nuosėdų nusėdimas – jo introdukcija. Kai kuriais šiuolaikiniais vertinimais, XX a. Visų pasaulio upių nuosėdų srautas, veikiamas rezervuarų, sumažėjo 25%.

Pastačius rezervuarus, nuosėdų nuotėkis Volgos, Rioni, Dunojaus, Kuros ir Misisipės upių žiotyse sumažėjo maždaug 2 kartus, Sulako, Tibro ir Nilo upių žiotyse - 8–10 kartų, ties žiotimis. Ebro – 250 kartų (!). Pastaruoju atveju toks reikšmingas nuosėdų nuotėkio sumažėjimas paaiškinamas didelių telkinių artumu prie upės žiočių.

Sumažėjęs nuosėdų srautas iš upių dėl nusėdimo rezervuaruose gali sukelti nuosėdų balanso disbalansą upių žiotyse ir paskatinti dalinį deltos ir gretimų jūros pakrančių sunaikinimą bangomis, kaip jau buvo nutikę aštuntajame dešimtmetyje. Nilo žiotyse pastačius Asuano aukštąją užtvanką ir sukūrus Nassero rezervuarą, taip pat Sulako žiotyse pastačius Čirkio rezervuarą 1974 m. ir Ebro žiotyse pastačius Mequinensa ir Ribarroja rezervuarai 1964 ir 1969 m. atitinkamai.

Rezervuarai turi pastebimą įtaką upių terminiam ir ledo režimui. Būdingiausias yra rezervuarų išlyginamasis poveikis vandens temperatūrai upėje. Taigi Jenisejuje žemiau Krasnojarsko rezervuaro gegužės–birželio mėnesiais vandens temperatūra buvo 7–9 °C, o liepos–rugpjūčio mėn. – 8–10 °C, rugsėjį – 8 °C ir spalį 9 °C aukštesnė nei anksčiau. upės reguliavimas.

Rezervuarai daro pastebimą įtaką gretimų teritorijų gamtinėms sąlygoms. Statant didelius rezervuarus užtvindoma žemė, pakyla požeminio vandens lygis, o tai prisideda prie teritorijų užliejimo ir užpelkėjimo. Žemės praradimas dėl potvynių yra pati reikšmingiausia neigiama rezervuarų statybos pasekmė. Kai kuriais skaičiavimais, bendras tokio potvynio plotas pasaulyje yra apie 240 tūkstančių km 2, o tai sudaro 0,3% žemės išteklių. Užtvindytos teritorijos buvusios SSRS teritorijoje sudarė apie 80 tūkstančių km 2. Dėl rezervuarų statybos Rusijos teritorijoje ežeringumas padidėjo iki 4%.

Akivaizdu, kad didelių rezervuarų, vedančių į didelius žemės potvynius, statybos laikotarpis baigėsi. Pastaruoju metu akivaizdu, kad pirmenybė teikiama mažų rezervuarų statybai, ypač kalnuotose ir papėdėse.

Dėl rezervuarų keičiasi mikroklimato sąlygos (išlyginamas metiniai oro temperatūros svyravimai, sustiprėja vėjas, šiek tiek padidėja oro drėgmė ir kritulių kiekis), banguoja krantų erozija.

Pastačius rezervuarą, užliejamose ir apsemtose žemėse keičiasi dirvožemio ir augalijos danga. Manoma, kad rezervuarų įtaka apima gretimą teritoriją, savo plotu maždaug prilygsta pačiam telkiniui. Be to, dėl tvenkinių statybos dažnai pablogėja daugelio rūšių žuvų neršto sąlygos; Vandens kokybė dažnai pablogėja dėl tam tikrais metų laikotarpiais dugno sluoksniuose atsiradusio deguonies trūkumo, druskų ir maisto medžiagų kaupimosi, vandens žydėjimo. Taip pat manoma, kad statant rezervuarus gali padidėti seismiškumas kalnuotose vietovėse (dėl papildomo vandens svorio, susikaupusio rezervuare, didėja vidinė įtampa uolienose, sutrinka jų stabilumas ir kyla žemės drebėjimai).

Taigi, rezervuarai turi gana sudėtingą ir prieštaringą poveikį tiek upės režimui, tiek gretimų teritorijų gamtinėms sąlygoms.

Didelę reikšmę turi priemonės, kurių imamasi kuriant ir eksploatuojant rezervuarą, siekiant išvengti nepageidaujamų pasekmių ir maksimaliai padidinti teigiamą rezervuaro sukūrimo poveikį. Tokios priemonės apima: teritorijų ir objektų (gyvenviečių, žemės ūkio paskirties žemių, įmonių, tiltų ir kt.) inžinerinę apsaugą nuo užliejimo; gyventojų perkėlimas, įmonių, kelių ir kt. perkėlimas, rezervuaro vagos išvalymas nuo miško ir krūmų, vandens apsaugos zonų sukūrimas;

miško, žuvininkystės, medžioklės ir kitų išteklių atkūrimas; rezervuaro transporto, žuvininkystės, rekreacinė ir kitokia plėtra, telkinio akvatorijos ir pakrantės zonos inžinerinė plėtra ir kt.

V.N. Michailovas, M.V. Michailova

1. NPL – aukščiausias vandens lygis rezervuare, kurį galima palaikyti ilgą laiką normaliomis eksploatavimo sąlygomis. 2. ULV – žemiausias lygis, iki kurio galima išpilti rezervuarą normaliomis eksploatavimo sąlygomis. 3. hср – rezervuaro nusileidimo gylis – vandens sluoksnio tarp FPU ir UML storis. hср≤Hmax 4. Hmax – maksimalus slėgis, skirtumas tarp NPU ir pasroviui skirtų lygio žymių, kai praeina garantuotas srautas. 5. Hmin – minimalus slėgis, skirtumas tarp UMO ir UNB.

6. FPU – aukščiausias lygis, iki kurio trumpam galima užpildyti rezervuarą. 7. hfor – sluoksnio tarp FPU ir NPU storis 8. Vplz – tūris, esantis tarp FPU ir ULV, kuris naudojamas srautui reguliuoti. 9. VUML – po VUML esantis tomas nesuveikia. 10. Vfull – vandens masės tūris, atitinkantis NPL. 11. Vforce – tūris, esantis tarp FPU ir NPU, naudojamas maksimaliems katastrofiškiems potvyniams ir potvyniams nutraukti.

ULV nustatoma remiantis: talpa, reikalinga nuosėdoms, kurios pateks į rezervuarą pastačius, kauptis; Maksimalus vandens ar energijos vartojimo efektyvumas; Minimalus slėgis, reikalingas hidraulinių agregatų veikimui; Užtikrinti vandens kokybę; Biocenozės užtikrinimas; Užtikrinti minimalų gylį navigacijai.

Netolygus upės tėkmės pasiskirstymas teritorijoje, jos metinis ir ilgalaikis kintamumas apsunkina gyventojų ir šalies ūkio poreikių patenkinimą reikiamam vandens kiekiui. Tai ypač aktualu mažai vandens metais ir sezonais. Problema sprendžiama reguliuojant upių tėkmę rezervuarais ir tvenkiniais.

Rezervuaras yra dirbtinis rezervuaras, skirtas reguliuoti upių tėkmę, t.y. perskirstymas laiku, siekiant jį efektyviau panaudoti šalies ūkio reikmėms.

Dideli rezervuarai, kaip taisyklė, turi sudėtingą (daugiafunkcę) paskirtį: hidroenergetika, vandens tiekimas, vandens transportas, poilsis, apsauga nuo potvynių. Efektyviausią vandens išteklių naudojimą užtikrina vienoje sistemoje veikianti telkinių kaskada.

Maži rezervuarai ir tvenkiniai naudojami vandens tiekimui gyventojams ir tam tikroms pramonės šakoms ar žemės ūkiui.

Visame pasaulyje buvo sukurta daugiau nei 2500 didelių rezervuarų, kurių kiekvieno tūris yra daugiau nei 100 milijonų km 3. Dauguma jų yra Šiaurės Amerikoje (36 % arba apie 900). Rusijoje yra apie 100 tokių rezervuarų, iš kurių didžiausi yra Bratskoe, Krasnojarskas ir Zejaskojė.

Upės rezervuarų sistema vadinama kaskados.

Rezervuarus galima skirstyti į tipus pagal vagos pobūdį, užpildymo vandeniu būdą, geografinę padėtį, vietą upės baseine, tėkmės reguliavimo pobūdį.

Autorius baseino struktūra rezervuarai skirstomi į:

· upės tipas arba slėnis, vaga yra upės slėnio dalis. Jie išsiskiria pailga forma ir didėjančiu gyliu nuo viršaus iki užtvankos.

· ežero arba baseino tipas, tai yra spyruokliniai, t.y. reguliuojami, ežerai ir rezervuarai, esantys izoliuotose žemumose ir įdubose, įlankose, žiotyse, atitvertose nuo jūros, taip pat dirbtiniuose kasinėjimuose.

Pagal užpildymo vandeniu būdą rezervuarai skirstomi į:

· Zaprudnye, kai jie užpildomi vandeniu iš upelio, ant kurio jie yra

· Skystis, kai vanduo jiems tiekiamas iš šalia esančios vandens telkinio ar rezervuaro.

Pagal geografinę vietą:

· Kalnas, pastatytos ant kalnų upių, jos dažniausiai siauros ir gilios bei turinčios slėgį, t.y. vandens lygio padidėjimo upėje mastas pastačius užtvanką iki 300 m ar daugiau

· Papėdės, galvos aukštis 50-100 m

· Lygumos dažniausiai platus ir negilus, galvos aukštis ne didesnis kaip 30 m.

Pagal srauto reguliavimo pobūdį:

· Daugiametis reglamentas (nuotėkio perskirstymas tarp mažo ir didelio vandens metų)

· Sezoninis (nuotėkio perskirstymas per metus tarp mažo ir didelio vandens sezonų)

· Kas savaitę (srauto perskirstymas per savaitę)

· Kasdienis reguliavimas (srauto perskirstymas per dieną)

Tėkmės reguliavimo pobūdį lemia rezervuaro paskirtis bei rezervuaro naudingojo tūrio ir upės vandens tėkmės kiekio santykis.

Rezervuarų formos ir dydžiai pasižymi tomis pačiomis morfometrinėmis savybėmis kaip ir ežerų. Jie taip pat priklauso nuo rezervuaro pripildymo laipsnio ir yra „pririšti“ prie tam tikros vandens lygio vertės, tačiau, skirtingai nei ežeruose, vandens lygis rezervuare yra reguliuojamas, o lygio eigą lemia vandens pobūdis. reglamentą.

Projektuojant rezervuarus, kiekvienam iš jų nustatomi (nustatomi) lygiai, atitinkantys tam tikras hidrologinio režimo fazes, vadinamieji. dizaino lygiai.

· Normalus išlaikymo lygis NPU, lygis, kuris pasiekiamas iki užpildymo laikotarpio pabaigos vidutiniais metais pagal vandens kiekį ir kurį užtvanka gali išlaikyti ilgą laiką

· Priverstinio palaikymo lygio FPU, kuris pasitaiko retais atvejais, pvz., esant dideliam vandeniui ar potvyniams, laikomas trumpai, viršija FSL 0,5-1 m

· Trigerio lygis. Trigeriniai lygiai apima: kasdienį (dispečerinį) trigerinį lygį, kuris pasiekiamas normaliai eksploatuojant rezervuarą; maksimalaus produkcijos lygio, kuris pasiekiamas tik sausais metais

· ULV negyvas garso lygis, didžiausias galimas vandens lygio sumažėjimas rezervuare, žemiau kurio neįmanoma išleisti. Rezervuaro, esančio žemiau ULV, tūris vadinamas miręs tūris.

Tūris, esantis tarp ULV ir NPU, vadinamas naudingasis rezervuaro tūris PO.

Naudingų ir mirusių tūrių suma suteikia bendras rezervuaro tūris arba talpa.

Tūris, esantis tarp NPU ir FPU, vadinamas rezervinis tūris .

Pagal baseino morfometrinius požymius Išskiriamos būdingos sritys:

ü Žemutinė – prie užtvankos (visada giliavandenė);

ü Vidutinis – tarpinis (gilus vanduo tik esant aukštam lygiui);

ü Viršutinė – sekli (esanti užliejamoje vagoje ir salpoje);

ü Atramos ploto išsikišimas.

Ribos yra savavališkos ir priklauso nuo lygio svyravimų amplitudės

Rusijos teritorijoje pastatyta daugiau nei šimtas didelių objektų – užtvankų pagalba dirbtinai sukurtų vandens sankaupų. Šiame straipsnyje mes išsamiai apsvarstysime, kas yra rezervuaras, jo pagrindinės savybės ir jo įtakos aplinkai vaidmuo.

Rezervuaras - kas tai?

Kas yra rezervuaras? Tai yra žmogaus dirbtinai sukurto kraštovaizdžio komponentas. Hidrologinis upės režimas reguliuojamas pagal būtinus reikalavimus. Rezervuare susikaupusio vandens panaudojimą lemia ūkiniai poreikiai.

Dirbtinių rezervuarų vaidmuo

Rusija užima didžiulius Eurazijos žemyno plotus. Jos teritorijos tęsiasi nuo Arkties vandenyno krantų iki pietinių stepių ir dykumų. Ne visur gausu upių ir ežerų, visiškai patenkinančių žmogaus poreikius. Šalies ekonomikai reikia daug gėlo vandens. Dirbtiniai rezervuarai jau seniai naudojami buitiniams gyventojų poreikiams ir pasėlių drėkinimui. Egipto Sadd el-Kafara, pastatytas prieš mūsų erą, laikomas seniausiu žmogaus sukurtu rezervuaru. Nuo XX amžiaus pradžios tokių rezervuarų statyba tapo plačiai paplitusi. Dabar planetoje yra daugiau nei 60 tūkstančių dirbtinai sukurtų rezervuarų. Didžiausi rezervuarai pasaulyje yra Nasseras Egipte prie Nilo upės, Volta Ganoje, Rusijoje Kuibyševskoje prie Volgos ir Bratskoje prie Angaros.

Tikslas

Bendras visų pasaulio rezervuarų plotas, kurį žmogus sukūrė per visą istoriją, yra daugiau nei 400 tūkstančių kvadratinių kilometrų. Dauguma rezervuarų yra Europoje, Azijoje ir Šiaurės Amerikoje. Kas yra žmonių rezervuaras, išskyrus dideles vandens atsargas, naudojamas pagrindiniams buitiniams ir ekonominiams poreikiams tenkinti? Dirbtinių rezervuarų eksploatavimas leidžia racionaliau naudoti vandens išteklius - sukaupti naudojami dirvožemio drėkinimui, vandens tiekimui gyventojams ir pramonei, hidroenergetikai ir transporto maršrutams. Taip pat naudojamas potvynių prevencijai.

Rezervuarai dažnai yra mėgstamiausios poilsio ir žvejybos vietos. Tačiau nepaisant teigiamo ekonominio efekto, užtvankų statyba dažnai sukelia neigiamų pasekmių, kurios turi įtakos gretimų teritorijų ekologijai.

Dirbtinių rezervuarų kategorijos

Rezervuarus galima suskirstyti pagal kelis kriterijus:

• struktūra;
• vieta upės baseine;
• užpildymo būdas;
• vandens lygio reguliavimo laipsnis;
• geografinė padėtis.

Atsižvelgiant į rezervuaro lovos pobūdį, jie skirstomi į:

1. Slėnis – slėnis, užtvertas užtvankos, yra vaga. Apačios nuolydžio kryptis nuo viršaus iki užtvankos yra pagrindinis bruožas, apibūdinantis šį rezervuarą. Gylis didėja link užtvankos. Gali būti kanalas ir salpa-slėnis.
2. Baseinas – esantis žemumose, izoliuotoje nuo jūros užtvankų pagalba.

Pagal vietą upės baseine:

1. Jodinėjimas žirgais.
2. Žolinės.
3. Kaskada yra laiptuota sistema upės vagoje.

Užpildant vandeniu:

1. Skystis.
2. Zaprudnye.

Pagal vandens lygio reguliavimo pobūdį:

1. Daugiametis – lysvės užpildymas gali vykti per kelerius metus.
2. Kasdienis – lygis nuolat reguliuojamas.
3. Sezoninis – vandens išleidimas vyksta tam tikru metų laiku. Sezoniniai srautai naudojami dirbtinai laistyti žemės ūkio paskirties žemę pavasarį ir vasarą ir sumažinti galimą potvynių riziką.

Žiemos lygio kritimas yra pavojingas rezervuaro, sukurto užtvankos pagalba, florai ir faunai. Jei žiemą rezervuare vyksta sezoninis nuotėkis, ant išdžiūvusio dugno nusėdę ledo sluoksniai sutraiško daugybę žuvų.

Pagal geografinę vietą:

1. Lygumas yra platus rezervuaras, vandens lygio aukštis ne didesnis kaip 30 metrų.
2. Kalnas – lygio kilimas gali siekti daugiau nei 300 metrų.
3. Predgornoe - rodikliai yra 100 metrų atstumu.
4. Primorskoye - kelių metrų slėgis, pastatytas jūros įlankose.

Kas yra rezervuaras žvejui ir turistui?

Upės vagos keitimas neigiamai veikia žuvų nerštą. Keičiantis aprūpinimui maistu ir populiacijų telkimosi vietomis, rūšinė sudėtis palaipsniui prastėja. Vertingos rūšys nyksta. Tačiau žvejyba rezervuare dažnai būna sėkminga.

Dideli rezervuarai pasižymi savo mikroklimatu. Dideli gėlo vandens rezervuarai dažnai vadinami jūra. Atvirame vandens paviršiuje atsiranda bangos, kurios, nesant natūralių kliūčių salų pavidalu, yra labai aukštos. Ne tik aplinkinių krantų gyventojai mėgsta ilsėtis prie rezervuaro, vaizdingi kraštovaizdžiai ir turtinga fauna pritraukia daugybę turistų ir keliautojų.

Poveikis aplinkai

Rezervuarų statyba gali neigiamai paveikti gamtines apylinkių sąlygas. Rimčiausios neigiamos didelių rezervuarų statybos pasekmės yra žemės užliejimas, kylantis gruntinio vandens lygis, pajūrio zonų užpelkėjimas. Bendras teritorijų, kurios buvo po vandeniu, plotas yra apie 240 tūkstančių kvadratinių kilometrų. Rezervuarų uždumblėjimas – tai didelių nuosėdų susidarymo dugne procesas, dėl kurio sumažėja vandens lygis. Taip pat daroma prielaida, kad dėl papildomos apkrovos susikaupusių vandens tūrių masės forma gali padidėti seismiškumo lygis.

Rezervuarų statyba sukelia daug įvairių pasekmių. Kuriant ir eksploatuojant užtvankas, reikia kruopščiai planuoti statybas ir atsižvelgti į aplinkosaugos prognozes.

Naudingo pajėgumo nustatymo metodas priklauso nuo projekto masto ir statinio atsakomybės laipsnio, srauto reguliavimo režimo (sezoninio ar daugiamečio) ir projektavimo etapo.

Šiame darbe priimsime balansinį metodą skaičiuojamiems 75% tiekimo metams, tai yra, rezervuaro talpą nustatysime pagal nuotėkio ir vandens suvartojimo integralinės kreivės skirtumą.

Skaičiavimui naudojama rezervuaro našumo skaičiavimo lentelė.

12 lentelė. Rezervuaro užpildymo dinamika reguliuojant skaičiavimo metus

Naudingas rezervuaro tūris

Negyvo rezervuaro tūrio nustatymas.

Negyvas rezervuaro tūris nustatomas remiantis šiais aspektais:

Rezervuaro talpos uždumblėjimas dėl nuosėdų nusėdimo turėtų įvykti ne anksčiau kaip nustatytas laikotarpis (T dumblėjimas = 50 metų);

Pagal sanitarinius reikalavimus rezervuaro gylis turi būti ne mažesnis už duotą žymą, kuri nustatoma pagal infekcinių ligų prevencijos būklę;

Užkirsti kelią visiškam konteinerio užšalimui (h > 3m);

Jei PB yra navigacija, gylis turi atitikti vandens transporto reikalavimus;

Kadangi hidroelektrinės komplekse yra hidroelektrinė, MO ženklu sukuriamas slėgis turėtų užtikrinti projektinę elektros energijos gamybą ir garantuotą hidroelektrinės galią.

Iš visų tipų konteinerių pasirenkamas maksimalus.

Sanitarinis tūris.

Priimama atsižvelgiant į praskiedimo normą

Uždumblėjimo tūris

Kur S – vidutinis ilgalaikis nuotėkis, S=457,27 mln. m 3 ;

Upės drumstumas, kg/m3;

r – gravitacinių siurblių proporcija, r=0,04(0,05)

T dumblas – numatomas rezervuaro uždumblėjimo laikotarpis, T dumblas = 50 metų;

– nuosėdų (siurblių) tūrinis svoris = 1100-1200 kg/m 3

Hidroelektrinės reikalavimai.

– ženklas pasroviui,

Norint nustatyti išleidimo aukštį pasroviui, mums reikia pasroviui skirtos iškrovos kreivės.

kur t yra vidutinis sekundžių skaičius per mėnesį, t = 2,63 milijono sekundžių per mėnesį;

W HE i – vandens tūris HE vienam mėnesiui.

Todėl N NB = 131,5 m

Hidroelektrinių tūrio nustatymas aukštupyje

,

Jei = 131,5 m, gauname = 113 milijonų m 3

Bendrą vandens tūrį hidroelektrinėms randame pagal formulę:

Kai gauname NPU = 168m.

Tipiški rezervuarai parodyti batigrafinėje kreivėje

Taip pat taikome pilnus ir negyvus tūrius.

Išsiaiškiname rezervuaro paviršiaus plotą ties NSL žyma = 444 m:

Išvados:

1. Projekte yra vandens-chemijos kompleksas, susidedantis iš šių dalyvių: GKBH, SKBH, pramonė, drėkinimas, gyvulininkystė (galvijininkystė), rekreacija, šiluminė elektrinė, vandens transportas, žuvininkystė, hidroelektrinė.

Vandeniui taupyti ir jo kokybei gerinti buvo atliktas specialių vandentvarkos priemonių kompleksas (taikyti 5 tvarkymo būdai):

1) Cirkuliacinio vandens tiekimo sistemos įdiegimas pramonėje;

2) Valstybinės klinikinės ligoninės ir rekreacijos nuotekų valymo kokybės gerinimas;

3) Vandens suvartojimo ribojimas drėkinimo ir gyvulininkystės srityse;

4) SKBH, gyvulininkystės ir drėkinimo apkrovos vandens telkiniui mažinimas;

5) Pakartotinis gyvulių nuotekų naudojimas drėkinimui;

6) Dalies tėkmės perkėlimas iš gretimo upės baseino.

Atlikus skaičiavimus, VCB = 0,53 mln. m 3. Kartu pašalinamas ir ilgalaikio srauto reguliavimo poreikis.

2. Skaičiuojant WCB mėnesiniais laiko intervalais, vandens deficitas stebimas tam tikrais metų mėnesiais (1,2,6,7,8,9,10,11,12), kitais mėnesiais (3,4, 5) pastebimas vandens perteklius.

3. Sezoninio reguliavimo rezervuaras buvo sukurtas siekiant sumažinti metinį vandens išteklių deficitą ir padidinti vandens prieinamumą, atsižvelgiant į sanitarinius ir aplinkosaugos reikalavimus.

4. Hidroelektrinių kompleksą sudaro rezervuaras, kurio bendras tūris W = 179,9 mln. m 3, kai NSL lygis = 168 m, molinė užtvanka, kurios aukštis H plaustas = 38 m, su atviru pakrantės baseinu ir trasa -upės hidroelektrinės pastatas.

Naudotos literatūros sąrašas:

1. Integruotas gamtos naudojimas ir tausojimas. Red. V.V. Šabanova. – M.: Kolos, 1994 m.

2. Markinas V.N., Ratkovich L.D., Sokolova S.A. Vandentvarkos priemonių plėtra upės baseine. – M.: MGUP, 2011. 100 p.

3. Inžinerinės hidrologijos ir srauto reguliavimo seminaras. Red. JOS. Ovčarova. – M.: Kolos, 1996 m.

4. Melioracija ir vandentvarka. T. 5. Vandentvarka: vadovas / Red. Borodavčenko I.I., - M.: Agropromizdat, 1988 m.