Формирование берегов и заиление

Гидрологический режим водохранилищ

Характерная черта структуры водного баланса водохранилища - это преобладание притока речных вод в приходной части баланса и преобладание стока вод в расходной части. На долю осадков приходится лишь 2-3% прихода вод, а на долю испарения – не более 10% расхода вод.

Колебания уровня воды в основном являются следствиями искусственного регулирования процесса наполнения и процесса сработки водохранилища (спуск вод). Как и на озерах обычны сгонно-нагонные колебания уровня воды водохранилища, сейши.

Течения в водохранилищах имеют много общего с течением в озерах, но имеют более сложный и нестационарный характер. Волнение обычно слабее, чем в озерах. Высота волн до 2-3 м.

Термический режим крупных водохранилищ сходен с озерами, но отличается нестабильностью. Период ледовых явлений аналогичен озерам и более продолжителен, чем на реках. Наблюдаются все формы ледовых образований. Особенностью является оседание льда на дно мелководий по мере понижения уровня воды. Вблизи плотины вода обычно не замерзает.

Особенности гидрохимического и гидробиологического режимов водохранилищ определяются:

а) интенсивностью водообмена и проточностью водохранилища;

б) характером грунтов, почв, растительности затопленных зон и зон подтопления;

в) режимом накопления и сработки вод водохранилища.

В водохранилищах с глубиной отмечается увеличение минерализации и содержания СО₂, а также уменьшение температуры и концентрации кислорода. На качество воды оказывает влияние разложение остатков растительности в зоне затопления. В целом гидрохимический и биологический режим близок к режиму, характерному для озер.

После сооружения водохранилища его подтопленные берега - бывшие склоны долины подвергаются абразии. Происходит формирование берегового уступа и абразионной отмели, разрушение и отступание берега (до 9 м/год). На берегах развиваются просадочные, суффозионные, оползневые и осыпные явления, способствующие дальнейшему разрушению берегов водохранилища. Для берегов специфичностью является ступенчатость их поперечного профиля при искусственном регулировании уровней в пределах большой амплитуды.

Водохранилища, как и озера, являются аккумуляторами наносов. Отложение в водохранилище мелких взвешенных наносов называется заилением, а крупных, влекомых - занесением. В равнинных водохранилищах в процессе заиления ежегодное формирование толщи донных отложений невелико, в среднем 0,25 см (реже до 6 см/год). Водохранилища, построенные на горных реках, заиливаются быстро и сильно. Например, емкость водохранилища на реке Мургаб за 40 лет сократилась на 2/3. В целом процесс заиления носит затухающий характер. Однако, в засушливых районах его интенсивность велика, так некоторые водохранилища в пустынных районах США заполнялись наносами за 10-15 лет.

Считается, что «время жизни водохранилища» - есть время заиления его мертвого объема. Это время можно рассчитать по формуле:

,

где V_мо – мертвый объем, м³; W_k – среднегодовой сток наносов, м³; δ – доля наносов, идущих транзитом (0,3-0,4 для равнинных водохранилищ). W_k определяется из соотношения , где R среднегодовой расход наносов, кг/с; ρ – плотность донных отложений (700-2200 кг/м³).

Дата добавления: 2015-04-30