ВОДОХРАНИЛИЩА США И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

  Главная      Учебники - География     Водохранилища (А.Б.Авакян, В.П.Салтанкин, В.А.Шарапов) - 1987 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  ..

 

 

 

ВОДОХРАНИЛИЩА США И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

Хотя исследования, связанные с созданием водохранилищ получили большой размах, большинство из них носит узкоспециальный либо локальный характер. Поэтому общая комплексная оценка масштабов изменения окружающей среды в результате создания водохранилищ, несмотря на большой объем исследований, сопряжена с определенными трудностями.

Озерность территории, как уже отмечалось, увеличилась в целом на 30%. Во многих аридных западных штатах (Аризона, Юта, Калифорния) и семи штатах долины Теннесси увеличение озерности территории достигло 200— 300 и более процентов. Поскольку значительное число крупных и средних водохранилищ США создавалось в горных и плоскогорных районах, влияние их на. окружающую среду оказалось меньшим, чем предполагалось с учетом числа и объема искусственных водоемов (рис. 177).

Создание водохранилищ существенно повлияло на процессы речного стока. Полный объем водохранилищ составляет около половины объема среднемноголетнего стока. Полезный их объем позволяет регулировать 1 /3 часть стока. Это один из самых высоких показателей в мире. Водообмен в зарегулированных речных системах существенно замедлился, особенно в тех из них, где имеются многоступенчатые каскады водохранилищ (Колумбия — рис. 178, Миссури, Колорадо, Теннесси, Арканзас). Три четверти водохранилищ США объемом более 100 млн. куб. м осуществляют многолетнее и сезонное регулирование стока, причем 2/ 3 из них имеют высокую долю полезного объема, превышающую 90% (табл. XI-3).

 

 

В таких водохранилищах осуществляется очень глубокая, «почти до дна» сработка водохранилищ и соответственно колебания уровня достигают большой амплитуды.

Значительная часть водохранилищ объемом более 1 куб. км регулирует в створе плотины около половины объема годового стока. Водохранилища Мид, Форт-Пек, Кентукки, Флеминг-Гордж, Тринити, Элефант-Бют, Рузвельт и др. полностью контролируют
сток рек в створе гидроузлов. Все эти крупные водохранилища созданы в условиях горного и плоскогорного рельефа. В плотно же заселенных и хозяйственно освоенных равнинных районах США доля водохранилищ сезонного регулирования значительно ниже (менее 10%), а водохранилищ многолетнего регулирования совсем мало (менее 2-3%).

Большое внимание при исследовании водохранилищ уделяется проблеме водообмена, поскольку с ним тесно связаны процессы самоочищения и разбавления загрязнений, поступающих во всевозрастающем объеме в поверхностные воды. Естественно, что степень водооб-менности в разных водохранилищах (табл. XI-4) неодинакова.

Оценке потерь воды на испарение с поверхности водохранилищ также уделяется большое внимание, особенно в западных районах США, где слой испарения достигает 2000 мм за год. Общий объем потерь воды на испарение со всех водохранилищ оценивается в 25—30 куб. км. Замечено, что после создания крупного водохранилища По-уэлл на р. Колорадо испарение с акватории расположенного ниже водохранилища Мид уменьшилось с 2170 до 1910 мм, причиной этому было поступление из водохранилища Поуэлл более холодной воды.

Изменение ледового режима на зарегулированных реках и в их эстуариях — важный фактор, характерный для северных штатов США.
 

 

 

178. Система водохранилищ в бассейне р. Колумбия (США и Канада) Водохранилища:
1 — Мика, 2 — Либби, 3 — Дункан, 4 — Арроу,
5 — Хангри-Хорс,
6 — Керр (Флатхед), 7 — Раунд-Бют, 8 — Нотон-Рапидс, 9 — Кабинет-Гордж, 10 — Пенд-Орей, 11 — Баун-дари, 12 — Ванета,
13 — Гранд-Кули, 14 — Чиф-Джозеф, 15 — Шелан,

16 — Роки-Рич, 17 — Рок-Айленд, 18 — Уанапум, 19 — Прист-Рапиде, 20 — Овайхи, 21 — Броунли, 22 — Оксбоу, 23 — Хеллс-Каньон,
24 — Хай-Маунтин-Шип,
25 — Асотин, 26 — Дворжак, 27 — Палисад, 28 —
Лоур-Гранит, 29 — Литл-Гуз, 30 — Лоуэр-Монументал,
31 — Айс-Харбор, 32 — Мак-Нэри, 33 — Джон-Дей,
34 — Те-Далс, 35 — Бонвил

 

 

 

Регионы

Коли­

чество

вдхр.

Объем вдхр., куб. км

Отно­

шение

полез­

ного

пол­

ный

полез­

ный

объема к пол­ному, %

Тихоокеанский

 

 

 

 

Северо-Запад

123

48,9

33,9

69

Северо-Восток

203

19,3

18,9

97

Юго-Запад

 

 

 

 

(штаты Техас,

 

 

 

 

Нью-Мексико,

 

 

 

 

Юта)

139

48,9

45,7

93

США в целом

1 187

500,8

443,4

88,5

Таблица XI-4

 

 

 

 

Характеристика водообмена

 

 

водохранилищ США

 

 

 

 

Показатель

 

 

 

водообменности

 

 

Степень водо-

в годах и долях

 

 

обменности

года

 

Водохранилища

Исключительно

меньше 0,10

Рузвельт, Лейк-

большая

 

 

Валата

Очень большая

0,10-

-0,24

Биг-Бенд

Большая

0,25-

-0,49

Форт-Рандол

Средняя

0,50-

-0,99

Ред-Лейк

Небольшая

1,0—

1,99

Оахе, Поуэлл

Малая

более 2,0

Форт-Пек, Мид

 

 

Таблица XI-3
Отношение полезного объема водохранилищ к полному объему

 

 

 

Особенно большое развитие получили исследования, связанные с оценкой и прогнозом интенсивности заиления и занесения водохранилищ. Плотины и водохранилища — очень дорогие и капиталоемкие сооружения, поэтому сокращение срока их нормальной эксплуатации в результате заиления крайне нежелательно (рис. 179).

В США изучение процессов заиления проводилось в течение 20 лет на 1005 водохранилищах. Оно показало, что, чем крупнее водохранилище, тем медленнее оно заносится. В водохранилищах емкостью более 1 куб. км объем отложений за год составляет не более 0,5% его полезного объема, в водохранилищах емкостью 0,1 — 1 куб. км — соответственно в среднем 1,1%. Объем откладывающихся наносов во всех водохранилищах оценивается величиной 4,2 куб. км, т. е. 0,8% их суммарного полезного объема (Man Made Lakes..., 1973).

Некоторые водохранилища, расположенные в аридной пустынной зоне на западе страны, заполнялись наносами за 10—15 лет, водохранилище Остин, например, потеряло за это время половину своей емкости. Для его замены было построено новое, но и оно полностью заилилось.

Высокие темпы заиления водохранилищ, наблюдавшиеся в период 1930— 1960 гг., оказались в теской связи с интенсивным развитием водной и ветровой эрозии почв на территориях сельскохозяйственно освоенных водосборов. Размеры эрозии приняли характер национального бедствия. В середине 30-х годов было создано федеральное агентство «Служба охраны почв», оно стало координировать действия, направленные на борьбу с этим опасным явлением в масштабе всей страны. К настоящему времени осуществлен большой объем (примерно 60% запланированного) мероприятий, во многих районах эрозия почв приостановлена, что уменьшило в последние 25 лет темпы занесения и заиления водохранилищ.

Исследования по изучению переформирования и переработки берегов не получили значительного развития. Это объясняется как меньшими масштабами переформирования берегов горных и плоскогорных водохранилищ, так и тем, что земли, попадающие в зону воздействия береговой переработки, отчуждаются заранее с выплатой соответствующей компенсации лицам, подлежащим переселению. Широко распространена и практика тщательной планировки береговых склонов при создании водохранилищ, подбор и посадка специальных видов растений для укрепления склонов.

Изменения микроклиматических характеристик в зоне влияния большинства водохранилищ сопоставимы с показателями, установленными для водохранилищ СССР, расположенных в аналогичных природных условиях. В нижних бьефах гидроузлов, созданных в север-рых районах страны, характерно образование полыньи, повышение влажности воздуха и образование зимних туманов. В субтропических районах после образования водохранилищ микроклимат несколько изменился, стал более мягким, снизились экстремальные показатели

температуры воздуха и влажности. Крупные водохранилища способствовали формированию бризовых циркуляций в зоне до нескольких километров от уреза воды.

Результаты влияния водохранилищ США на уровень и режим грунтовых вод слабо освещены в научной литературе; по-видимому, это тоже в определенной степени косвенное следствие широко распространенной практики отчуждения земель при создании водохранилищ (рис. 180).

В последние десятилетия развернулись исследования по изучению экологических последствий создания водохранилищ. Они касались прежде всего водных и в меньшей степени наземных экосистем в зоне воздействия водохранилищ. Не всем компонентам исследователи уделяют достаточное внимание. Например, почти отсутствуют сведения о микробиологических характеристиках крупнейших водохранилищ США. В несколько большем объеме имеются данные по фитопланктону. В комплекс доминирующих видов водорослей входят в различных сочетаниях в разных водохранилищах диатомовые, синезеленые, вольвоксовые и хлорококковые. В связи с поступлением в поверхностные воды большого количества загрязнений, а с ними и биогенных элементов, прежде
всего азота и фосфора, в 60% водохранилищ отмечается цветение воды, в основном в результате развития сине-зеленых водорослей. Например, в водохранилищах Канзаса биомасса синезеленых водорослей достигает 52 г/куб. м (Водохранилища мира, 1979).

При создании и эксплуатации водохранилищ в США возникла проблема избыточного развития водной растительности, которая обозначается даже специальным термином «водные сорняки». Одно из наиболее неприятных водных сорных растений — колосистая уруть, после 1960 г. сильно распространившаяся в водохранилищах системы р. Теннесси. Это создавало значительные помехи в работе водозаборных сооружений, а также в рекреационном использовании акватории. Наиболее эффективным способом борьбы оказалось «обезвоживание» растений в результате сработки водохранилища. В тех водохранилищах, где понижение уровня на нужную величину и в необходимые сроки было по каким-либо причинам невозможно, применялись гербициды, обработка ими производилась с вертолета.

 

 

 

179. Динамика занесения и заиления водохранилища Гернси на р. Норт-Плейт (США)

 

 

 

 

180. Зоны отчуждения земель и других объектов при создании водохранилища Кентукки (США)

 

 

 

 

 

В южных штатах значительные трудности при эксплуатации водохранилищ вызывает водный гиацинт. При постоянно проводимых механических и химических мерах борьбы удалось добиться

освобождения значительных площадей не только от водного гиацинта, но и от другого сорного растения, так называемого аллигаторного сорняка.

Сведения, отражающие особенности формирования и динамики зоопланктона и зообентоса в водохранилищах США, также немногочисленны и разрозненны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  ..