ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ В ДОЛИНАХ И ДЕЛЬТАХ РЕК НИЖЕ ВОДОХРАНИЛИЩ

ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ В ДОЛИНАХ И ДЕЛЬТАХ РЕК НИЖЕ ВОДОХРАНИЛИЩ

Существенные изменения претерпевает режим расходов и уровней воды в реках и соответственно других гидрологических процессов ниже регулирующих водохранилищ. Сезонное и многолетнее регулирование речного стока вызывает большее или меньшее снижение половодных (паводковых) расходов (рис. 12, 54) и снижение уровней, которое наблюдается ниже крупных водохранилищ на протяжении сотен километров (Волга ниже Волгоградского гидроузла — 500 км, Замбези ниже водохранилища Кариба — около 300 км, Иртыш ниже
Бухтарминского водохранилища —

1000 км). Недельное регулирование стока мощными гидроэлектростанциями на больших реках сказывается на уровнях воды на протяжении до 200 км, а суточное регулирование — на протяжении до 80—100 км (рис. 54).

В нижних бьефах гидроузлов на некотором протяжении возникает зона не-установившегося движения воды со сложным режимом уровней, скоростей течений и т. п.; особенно сложен этот режим в нижних бьефах ГЭС при недельном и суточном регулировании.

Водохранилища изменяют, иногда весьма значительно, термический режим рек ниже гидроузлов. Осенью из водохранилищ в нижний бьеф поступает более теплая, а весной более холодная (в среднем на 2—4°) вода, чем в реках. Прогрев воды в реке весной и охлаждение осенью до естественных температур отстают на 5—20 суток. Годовая амплитуда колебаний температуры воды в нижних бьефах по сравнению с естественными условиями уменьшается. По мере удаления от плотины влияние водохранилища уменьшается. Протяженность зоны влияния на температурный режим рек достигает иногда сотен километров (Шарапов, 1968).

Резкие изменения ледового режима в нижних бьефах гидроэлектростанций обусловлены неравномерностью суточного и недельного режима расходов воды. Температура воды придонных слоев, сбрасываемых из водохранилищ, на 0,5— 2,5°С выше температуры поверхностных слоев, поэтому она не замерзает, образуя полынью, размеры которой изменяются в течение зимы. В начале зимы
кромка ледового покрова образуется на расстоянии нескольких десятков километров ниже плотины, а затем по мере понижения температуры воздуха приближается к ней. В связи с изменчивостью метеорологических условий и величин сброса воды движение кромки льда отличается большим разнообразием (рис. 55).

54. Режим нижнего бьефа Волгоградского гидроузла при суточном регулировании в ноябре — декабре 1962 г.:
а — мощности гидроэлектростанции; б — уровни воды в створах учащенных наблюдений;
1 — нижний бьеф,
2 — Баррикады,
3 — Красный Октябрь,
4 — Волгоград, 5 — Красно-армейск, 6 — Светлый Яр,
7 — Каменный Яр

55. Движение кромки льда в нижнем бьефе гидроузла зимой

56. Расположение зажоров на участке нижнего бьефа Иркутской ГЭС 22—26 января 1957 г. (первый год
эксплуатации).
1 — лед; 2 — шуга; 3 — торосы; в/п — водомерный пост

Характерна также суточная и недельная периодичность размеров полыньи. При остановке станции на ночь или в субботу и воскресенье полынья замерзает, после пуска энергоагрегатов утром лед взламывается и уносится вниз по течению. Низовья Волги и Днепра в зарегулированных условиях очищаются ото льда раньше, чем в естественных условиях, когда вследствие поступления льда из северных районов ледоходы были более длительными.

В районах с холодным климатом (Сибирь, Дальний Восток, Канада, Аляска) в нижних бьефах в период ледостава нередко возникают зажоры и заторы, вызывающие подъемы уровня воды и существенные затопления поймы реки (рис. 56).

Осаждение в водохранилищах наносов изменяет режим твердого стока в нижних бьефах. В результате нарушаются сложившиеся русловые процессы не только в долинах и дельтах рек, но не-
редко и на отдельных участках морских берегов, куда не поступают наносы и, следовательно, не образуются отмели.

Непосредственно ниже плотин происходят сильные размывы и углубление русла реки, размытые отложения уносятся вниз по течению и на некотором расстоянии осаждаются, что приводит к образованию новых мелей, перекатов и т. д. Указанные размывы не могут компенсировать потерю твердого стока из-за отложения наносов в водохранилищах; кроме того, основное количество наносов поступало в дельты рек в периоды половодий и паводков, а их масштабы значительно уменьшились после создания водохранилищ. В связи с этим наблюдаются размыв морским волнением и течениями нижних участков дельт ряда рек (Волги, Нила и др.) и размыв морских пляжей близи устьев многих рек, например Куры, Сулака (рис. 57), Рио-ни, Ингури, Тахо, Дуэро, Нила и др.

Ниже регулирующих водохранилищ изменяется и гидрохимический режим — сокращается сток некоторых биогенных веществ, выравнивается химический состав вод по сезонам года и др.

Изменение уровенного режима, твердого стока, термического режима, задержка части биогенного стока в водохранилищах ведут к изменению условий развития водной флоры и фауны рек, их устьев и взморья; наиболее заметно это сказывается на ихтиофауне, поскольку уменьшается биомасса кормовых организмов, ухудшаются условия нер'еста, нагула, зимовки рыб.
Изменения термического и ледового режима рек ниже крупных водохранилищ, особенно гидроэнергетических, неблагоприятно отражаются на микроклимате речных долин в регионах с суровыми зимами; ниже больших гидроэлектростанций на реках Ангара, Енисей, Те-донган (Ялуцзян) и др. существование полыней вызывает значительное увеличение влажности воздуха, частое образование туманов и т. п. Наличие больших водохранилищ сказывается и на термическом режиме расположенных ниже водохранилищ, как это было на водохранилище Мид на р. Колорадо после заполнения вышележащего водохранилища Поуэлл, в Усть-Каменогорском водохранилище после заполнения Бухтар-минского водохранилища.

Значительное влияние оказывает регулирование речного стока водохранилищами также на природу речных долин.

Сравнительно небольших масштабов достигают такие явления, как постоянное затопление (из-за увеличения летне-осенних меженных расходов) узких полос берегов реки и подтопление некоторых участков этих берегов в результате подъема уровня грунтовых вод. Более существенны по размерам и последствиям зимние затопления поймы в нижних бьефах гидроэлектростанций, обусловленные тем, что в зимних условиях русло пропускает меньшие расходы воды по сравнению с летом. Выход воды на пойму при больших расходах вызывает обледенение, что отрицательно сказывается на луговой растительности.
Наибольшие изменения в природе речных долин происходят в связи с меньшим, чем прежде, затоплением пойм в период весеннего половодья в умеренных и полярных поясах Земли. В результате снижения в половодье расходов и уровней воды уменьшается площадь затопления поймы, нередко из-за меньшей продолжительности весеннего половодья сокращается длительность этого затопления, и на части поймы прекращаются увлажнение, удобрение илом почвы и пополнение запасов грунтовых вод.

Поскольку часть поймы не затопляется, это приводит в условиях засушливого климата к засолению почв, так как прекращаются ежегодные весенние промывки почв от солей и не образуется слой подземных пресных вод, который препятствовал бы подъему глубоких засоленных вод.

Прекращение или сокращение длительности весеннего затопления поймы в условиях недостаточного увлажнения приводит к осуходоливанию лугов.

В зонах избыточного увлажнения эти процессы выражены менее резко, поскольку удовлетворительное увлажнение поймы в течение большей части вегетационного периода обеспечивается здесь за счет атмосферных осадков; главной причиной ухудшения травостоя в этих районах служит сокращение количества плодородного ила. В отдельных речных бассейнах этой зоны, например в долине Оби, сокращение сроков затопления поймы может положительно сказаться на продуктивности пойменных лугов.

Положительно оценивается роль водохранилищ в долинах рек с летне-осенними и летними паводками. Прекращение паводковых разливов, приводящих к гибели или угнетению уже сформировавшегося травяного покрова, предотвраще-
ние их занесения песком и т. п. позволяют более эффективно использовать пойменные сенокосы и пашни долин таких рек, как Амур, Зея, Бурея в СССР, и других рек в регионах с муссонными ливнями.

Сокращение продолжительности и частоты весенних разливов отрицательно сказывается на развитии обширных зарослей тростника, камыша и других водных растений в дельтах многих рек.

Изменения почвенно-растительного покрова влияют на животный мир речных долин и дельт.

содержание .. 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..