مخازن مصنوعی در روسیه مخازن مصنوعی

مخزن یک مخزن مصنوعی است که معمولاً در دره رودخانه توسط سازه های نگهدارنده آب برای انباشت و ذخیره آب به منظور استفاده از آن در اقتصاد ملی تشکیل می شود.

آب انبارها به دو نوع دریاچه ای و رودخانه ای تقسیم می شوند. برای مخازن نوع دریاچه ای(به عنوان مثال، ریبینسکی) با تشکیل توده های آب مشخص می شود که به طور قابل توجهی در آنها متفاوت است مشخصات فیزیکیدر مورد خواص آبهای فرعی جریان در این مخازن بیشتر با باد همراه است. مخازن از نوع رودخانه (کانال) (به عنوان مثال، Dubossary) شکل دراز دارند، جریان های موجود در آنها معمولا رواناب هستند. توده آب از نظر خصوصیات به آب رودخانه نزدیک است.

پارامترهای اصلی مخزن حجم، سطح و دامنه نوسانات سطح آب در شرایط عملیاتی است.

واژه شناسی

• برخلاف مخازن بسته طبیعی که به عنوان مخزن استفاده نمی شوند، در این مورد مجموعه ای از اصطلاحات خاص وجود دارد که ذخایر آب مجاز و سطوح لبه آب آنها را مشخص می کند:
• سطح نگهدارنده معمولی (NRL) بالاترین سطح بهینه سطح آب یک مخزن است که می تواند برای مدت طولانی توسط یک سازه نگهدارنده حفظ شود.
• سطح نگهدارنده اجباری (FLU) یا افق اجباری - ارتفاع سطح آب یک مخزن بیش از NLU است که هنگام طراحی یک سیستم هیدرولیک با مشخصه توان عملیاتی، بر اساس مساحت مخزن و حداکثر ورودی آب ممکن تعیین می شود. فراتر از این سطح می تواند منجر به سرریز شدن تاج سد و سایر شرایط اضطراری شود.
• سطح حجم مرده (LVL) یا افق کاهش مخزن، ارتفاع سطح آب مربوط به بیشترین تخلیه مخزن است. مطابق با شرایط گل و لای، سطح آب مورد نیاز برای زمستان ماهی، اطمینان از شرایط محیطی، ویژگی های فن آوری سازه های نگهدارنده و ویژگی های جریان ورودی به مخزن محاسبه می شود.
• حجم مرده یک مخزن - حجم یک مخزن زیر سطح افق تخلیه مخزن (URL).
• حجم مفید مخزن قسمتی از حجم مخزن بین علامت های بهینه است بالاترین سطحافق (NPU) و سطح حداکثر تخلیه مخزن (UML)؛
• ظرفیت اجباری یا ظرفیت تنظیم یک مخزن - بخشی از حجم یک مخزن بین علامت های FPU و NPU که برای کاهش حداکثر جریان از طریق سیستم هیدرولیک در هنگام سیلاب های بهاری یا سیل باران در نظر گرفته شده است.
• حجم یا حجم کل یک مخزن - این مقدار برابر است با مجموع حجم های مرده و مفید.

انواع مخازن

انواع زیر مخازن یافت می شود:

مخازن داخلی ساخته شده از آهن، بتن، سنگ و مواد دیگر. آنها در بالای سطح زمین یا در سطح زمین (کلاً یا جزئی) قرار دارند و در تأمین آب به عنوان مخازن تنظیم روزانه یا ایجاد فشار استفاده می شوند.

استخرهای روبازی که در زمین به روش خاکبرداری یا نیمه حفاری و همچنین با خاکریز در زمین های افقی یا کمی شیب دار ساخته می شوند. چنین مخازنی گاهی اوقات در نیروگاه های برق آبی نوع انحرافی به عنوان حوضه های تنظیم روزانه نصب می شوند. آنها همچنین در آبیاری استفاده می شوند تا به طور موقت رواناب بالا را حفظ کنند، که سپس در سایت های پایین دست یا در خود مخزن (آبیاری خور) استفاده می شود.

مخازن ایجاد شده در دره های طبیعی بدنه های آبیساخت سازه های نگهدارنده (سدها، ساختمان های نیروگاه های برق آبی، قفل ها و غیره). این نوع مخزن دارای بیشترین توزیعو پیامدهای آن برای اقتصاد در داخل آن دو نوع فرعی وجود دارد:

- مخازن رودخانه (کانال) واقع در دره رودخانه ها. با شکل دراز، با غالب جریان های رواناب و ویژگی های توده آب نزدیک به آب رودخانه مشخص می شود.

- دریاچه، تکرار شکل یک مخزن واقع در پس‌آب، و متفاوت در آنها خواص فیزیکی و شیمیاییدر مورد خواص آبهای فرعی

بزرگترین مخازن

بزرگترین مخازن جهان از نظر مساحت عبارتند از:

• دریاچه ولتا (8482 کیلومتر مربع؛ غنا)
• اسمال وود (6527 کیلومتر مربع؛ کانادا)
• مخزن کویبیشف (6450 کیلومتر مربع؛ روسیه)
• دریاچه کاریبا (5580 کیلومتر مربع؛ زیمباوه، زامبیا)
• مخزن بخارما (5490 کیلومتر مربع؛ قزاقستان)
• مخزن براتسک (5426 کیلومتر مربع؛ روسیه)
• دریاچه ناصر (5248 کیلومتر مربع؛ مصر، سودان)
• مخزن ریبینسک (4580 کیلومتر مربع؛ روسیه)

بزرگترین مخازن از نظر حجم کل آب انباشته شده عبارتند از:

• دریاچه کاریبا (180 کیلومتر مربع؛ زیمباوه، زامبیا)
• مخزن براتسک (169.3 کیلومتر مربع؛ روسیه)
• دریاچه ناصر (160.0 کیلومتر مربع؛ مصر)
• دریاچه ولتا (148.0 کیلومتر³؛ غنا)
• Manicouagan (141.2 km³؛ کانادا)
• گوری (138.0 کیلومتر³؛ ونزوئلا)
• تارتاروس (85.0 km³؛ عراق)
• مخزن کراسنویارسک (73.3 کیلومتر مربع؛ روسیه)
• گوردون هروم (70.1 کیلومتر مکعب؛ کانادا)

قدیمی ترین آب انبارها

اولین مخازن در سال ایجاد شد مصر باستانبا هدف توسعه اراضی در دره رود نیل (بیش از 3000 سال قبل از میلاد).

در روسیه، اولین مخازن در 1701-1709 ایجاد شد. در طول ساخت ویشنوولوتسکایا سیستم آبی، که ولگا را با دریای بالتیک. در سال 1704، مخزن آلاپایفسک (در اورال میانی) برای تامین آب و انرژی مکانیکی کارخانه ساخته شد. مخزن Sestroretsky Razliv در سال 1721 تشکیل شد.

تاثیر بر وضعیت محیطی

ایجاد مخازن به طور قابل توجهی چشم انداز را تغییر می دهد دره های رودخانهو تنظیم جریان آنها، رژیم هیدرولوژیکی طبیعی رودخانه را در پس‌آب تغییر می‌دهد. تغییرات رژیم هیدرولوژیکیناشی از ایجاد مخازن، در پایین دست سازه های هیدرولیکی نیز گاهی بیش از ده ها و حتی صدها کیلومتر رخ می دهد. معنی خاصکاهش سیل دارد، در نتیجه شرایط برای تخم ریزی ماهی و رشد علف در علفزارهای دشت سیلابی بدتر می شود. کاهش سرعت جریان باعث از بین رفتن رسوب و سیلتاسیون مخازن می شود. دما و شرایط یخ تغییر می‌کند و پلی‌نیا که در تمام زمستان یخ نمی‌زند در استخر پایینی تشکیل می‌شود.

در مخازن، ارتفاع امواج باد بیشتر از رودخانه ها است (تا 3 متر یا بیشتر).

رژیم هیدروبیولوژیکی مخازن به طور قابل توجهی با رژیم رودخانه ها متفاوت است: زیست توده در مخزن با شدت بیشتری شکل می گیرد و تغییر می کند. ترکیب گونهگیاهان و جانوران.

سیلت بندی مخازن

سیلتاسیون یک مخزن از دست دادن حجم آب به دلیل افزایش ارتفاع مطلق کف است. دلایل: تامین رسوب معلق از حوضه، انتقال باد شن پرنده از خشکی، بارش ترکیبات شیمیایی، زیست توده پوشش گیاهی آبزی ، فرسایش سواحل توسط فرآیندهای موجی ، شسته شدن ذغال سنگ نارس از زیر باتلاق های شناور ، که به طور مشروط در فراتر از مرز مخزن قرار دارند.

فرآیند سیلو کردن مخازن پیچیده است. در مقاله ای در سال 1938 به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفت.

• ساخت مخازن نه در کانال اصلی بلکه در تیرهای جانبی.
• زهکشی سیل از طریق یک کانال جانبی؛
• چیدمان گالری های کف عرضی در ابتدای مخزن.
• نصب زهکش های کف در سد؛
• نصب حوضچه در رودخانه های بالادست؛
• ایجاد حجم برای جمع آوری رسوب؛
• رژیم منطقی آب؛
• فناوری کشاورزی حوزه آبخیز

روش اصلی توصیه شده توسط دستورالعمل برای مبارزه با سیلتاسیون، شستشوی رسوب با آب تخلیه شده از مخزن است. این تمرین می شود که مخزن را روشن بگذارید دوره زمستانیبدون آب اگر نیازی به آن نباشد. این کار در طول فصل رشد پوشش گیاهی آبی بالاتر (نی، نیزار و غیره) که در عمق آب کمتر از 1.5 متر در سطح آب رشد می کنند، انجام نمی شود.

این مونوگراف حدود 100 مخزن در جهان را تجزیه و تحلیل می کند که اولین آنها در سال 1814 ایجاد شد.

(49 بار بازدید شده، 1 بازدید امروز)

بیش از صد شی بزرگ در قلمرو روسیه ساخته شده است - انباشت آب به طور مصنوعی با کمک سدها ایجاد شده است. در این مقاله به طور مفصل به این خواهیم پرداخت که مخزن چیست، ویژگی های اصلی آن و نقش تأثیر آن بر محیط زیست چیست.

مخزن - چیست؟

مخزن چیست؟ این جزئی از منظره ای است که به طور مصنوعی توسط انسان ایجاد شده است. رژیم هیدرولوژیکی رودخانه مطابق با الزامات لازم تنظیم می شود. استفاده از آب انباشته شده در مخزن با توجه به نیازهای اقتصادی تعیین می شود.

نقش مخازن مصنوعی

روسیه مناطق وسیعی از قاره اوراسیا را اشغال کرده است. قلمروهای آن از سواحل شمال گسترش می یابد اقیانوس قطب شمالبه استپ ها و بیابان های جنوبی. در همه جا رودخانه ها و دریاچه های فراوانی وجود ندارد که نیازهای انسان را به طور کامل برآورده کند. اقتصاد ملی مستلزم هزینه های کلان است آب شیرین. مخازن مصنوعی از دیرباز برای نیازهای خانگی جمعیت و آبیاری محصولات کشاورزی مورد استفاده قرار می گرفته است. سد الکفارا مصری که قبل از دوران ما ساخته شده است، قدیمی ترین آب انبار ساخته شده توسط انسان به حساب می آید. از آغاز قرن بیستم، ساخت چنین مخازنی رواج یافته است. اکنون بیش از 60 هزار مخزن مصنوعی در این سیاره وجود دارد. بزرگترین مخازن جهان ناصر در مصر در رودخانه نیل، ولتا در غنا، در روسیه کویبیشفسکویه در ولگا و براتسکویه در آنگارا هستند.

هدف

مساحت کل مخازن موجود در جهان که توسط انسان در طول تاریخ ایجاد شده است بیش از 400 هزار کیلومتر مربع است. بیشتر مخازن در اروپا، آسیا و آمریکای شمالی. به غیر از ذخایر بزرگ آبی که برای نیازهای اولیه خانگی و اقتصادی استفاده می شود، مخزن برای مردم چیست؟ بهره برداری از مخازن مصنوعی امکان استفاده هوشمندانه تر را فراهم می کند منابع آبی- انباشته شده برای آبیاری خاک، آبرسانی به جمعیت و صنعت، برق آبی و مسیرهای حمل و نقل استفاده می شود. همچنین برای جلوگیری از سیل استفاده می شود.

اغلب مخازن هستند مکان های مورد علاقهتفریح ​​و ماهیگیری با این حال، با وجود اثر مثبت اقتصادی، ساخت سدها اغلب باعث می شود پیامدهای منفی، بر اکولوژی مناطق مجاور تأثیر می گذارد.

دسته بندی مخازن مصنوعی

مخازن را می توان بر اساس چندین معیار تقسیم کرد:

• ساختار؛
• موقعیت در حوضه رودخانه؛
• روش پر کردن؛
• درجه تنظیم سطح آب؛
• موقعیت جغرافیایی.

بر اساس ماهیت بستر مخزن، آنها به موارد زیر تقسیم می شوند:

1. دره - دره ای که سد آن را مسدود کرده بستر است. جهت شیب پایین از بالا به سمت سد اصلی ترین مشخصه این مخزن است. عمق به سمت سد افزایش می یابد. می تواند کانال و دشت سیلابی - دره وجود داشته باشد.
2. حوضه - واقع در مناطق پست و جدا شده از دریا با کمک سدها.

بر اساس موقعیت در حوضه رودخانه:

1. اسب سواری.
2. مردمی.
3. آبشار یک سیستم پلکانی در بستر رودخانه است.

با پر کردن آب:

1. مایع.
2. Zaprudnye.

بر اساس ماهیت تنظیم سطح آب:

1. چند ساله - پر شدن بستر می تواند در طی چندین سال اتفاق بیفتد.
2. روزانه - سطح به طور مداوم تنظیم می شود.
3. فصلی - تخلیه آب در زمان های خاصی از سال اتفاق می افتد. جریان های فصلی برای آبیاری مصنوعی زمین های کشاورزی در فصول بهار و تابستان و کاهش خطر احتمالی سیل استفاده می شود.

افت سطح زمستان برای گیاهان و جانوران مخزن ایجاد شده با کمک سد خطرناک است. اگر رواناب فصلی در مخزن در زمستان رخ دهد، لایه‌های یخی که در کف خشک شده می‌نشیند، تعداد زیادی ماهی را خرد می‌کند.

بر اساس موقعیت جغرافیایی:

1. دشت یک مخزن وسیع است که ارتفاع سطح آب بیش از 30 متر نیست.
2. کوه - افزایش سطح می تواند به بیش از 300 متر برسد.
3. Predgornoye - نشانگرها در 100 متر هستند.
4. Primorskoe - فشار چند متری ساخته شده در خلیج های دریا.

آب انبار برای یک ماهیگیر و یک گردشگر چیست؟

تغییر بستر رودخانه تاثیر منفی بر تخم ریزی ماهی دارد. با توجه به تغییرات در عرضه مواد غذایی و مکان های تجمع جمعیت، ترکیب گونه ها به تدریج فقیرتر می شود. نژادهای با ارزشناپدید می شوند. با این حال، ماهیگیری در مخزن اغلب موفق است.

مخازن بزرگ با ریزاقلیم خاص خود مشخص می شوند. مخازن بزرگ آب شیرین اغلب دریا نامیده می شود. در سطح آب های آزاد امواجی پدیدار می شود که به دلیل نبود موانع طبیعی به صورت جزایر، ارتفاع آنها بسیار زیاد است. نه تنها ساکنان بانک های اطراف ترجیح می دهند در مخزن استراحت کنند، مناظر زیبا و جانوران غنی گردشگران و مسافران زیادی را به خود جذب می کنند.

تاثیر بر محیط زیست

ساخت مخازن ممکن است بر شرایط طبیعی منطقه اطراف تأثیر منفی بگذارد. جدی ترین پیامدهای منفی احداث مخازن بزرگ، طغیان زمین، افزایش سطح آب های زیرزمینی و باتلاق شدن مناطق ساحلی است. مساحت کلقلمروهایی که زیر آب رفت تقریباً 240 هزار کیلومتر مربع است. سیلتاسیون مخازن فرآیند تشکیل رسوبات بزرگ در کف است که منجر به کاهش سطح آب می شود. همچنین فرض بر این است که بار اضافی در قالب جرم حجم های آب انباشته می تواند منجر به افزایش سطح لرزه خیزی شود.

ساخت مخازن پیامدهای مختلفی را به دنبال دارد. در فرآیند ایجاد و بهره برداری از سدها، ساخت و ساز باید به دقت برنامه ریزی شود و پیش بینی های زیست محیطی در نظر گرفته شود.

مخزن - مخزن مصنوعی ایجاد شده برای تجمع و استفاده بعدی از آب و تنظیم جریان.

مخازن آب‌های منحصربه‌فردی هستند که جزء طبیعی-فناوری جدید چشم‌انداز هستند. آنها رژیم رودخانه ها را تغییر می دهند، تأثیر می گذارند (و اغلب برعکس) محیط. نیازهای عملی ما را وادار می کند تا رژیم مخازن را مطالعه کنیم، استراتژی مدیریت منطقی آنها را تدوین کنیم و اقداماتی را برای جلوگیری از برخی پیامدهای منفی ساخت این مخازن انجام دهیم.

هدف از مخازن.

آب برای آبیاری و آبیاری زمین ها، آبرسانی به شهرک ها و شرکت های صنعتی، شستشوی بهداشتی بستر رودخانه ها، بهبود شرایط ناوبری در دوره های کم آب سال، تنظیم جریان رودخانه برای نیروگاه های آبی و جلوگیری از سیل استفاده می شود. برای ماهیگیری، حمل و نقل آبی، تفریح، ورزش های آبی.

قرار دادن مخازن.

95 درصد حجم مخازن در مخازن بزرگ با حجم کل 0.1 کیلومتر مکعب متمرکز شده است.

به طور کلی مخازن دارای 6 هزار کیلومتر مکعب آب خواهند بود.

بیشتر مخازن در آمریکای شمالی (36%)، آسیا (26%)، اروپا (21%) قرار دارند. اتحاد جماهیر شوروی دارای 10٪ - 240 مخزن بود.

انواع مخازن.

با توجه به مورفولوژی بستر:

1. دولینیه- بستر آن بخشی از دره رودخانه است. یک شیب پایین وجود دارد و عمق از بالای سد افزایش می یابد.

1) کانال - داخل کانال و دشت سیلابی کم.

2) دشت سیلاب - دره - کانال، دشت سیلابی مرتفع و بخشی از تراس ها.

2. کوتلوینیه- دریاچه ها و مخازن سد شده واقع در مناطق پست و فرورفتگی های جدا شده، خلیج ها، مصب ها، تالاب های محصور شده از دریا و همچنین در معادن.

مخازن کوچک با مساحت کمتر از 1 کیلومتر مربع نامیده می شوند حوضچه ها.

با توجه به روش پر کردن با آب:

1. Zaprudnye– آبراهی را که در آن قرار دارند پر می کند.

2. مایع- پر از آب از آبراهه یا مخزن مجاور.

بر اساس موقعیت جغرافیایی:

1. کوه - بر روی رودخانه های کوهستانی. فشار دارند.

2. کوهپایه ها. ارتفاع سر 50-100 متر.

3. دشت. معمولاً کوچک، با ارتفاع سر بیش از 30 متر نیست.

4. ساحلی - در مصب های دریایی، خلیج ها، تالاب ها و مصب ها. ارتفاع فشار چند متر است.

بر اساس موقعیت در حوضه رودخانه:بالا و پایین. سیستم مخزنی روی رودخانه – آبشار.

با توجه به درجه تنظیم جریان رودخانه: تنظیم طولانی مدت، فصلی و روزانه.

مورفولوژی و مورفومتری مخازن.

مربعسطوح و جلدمخازن

فرم V. با ماهیت پر شدن آب تعیین می شود. حوضه ها شکل دریاچه ای دارند، در حالی که دره ها شکلی کشیده دارند.

دوره انباشت– زمان تجمع مقدار معینی آب. بازنشانی دوره- ریختن همان حجم در دوره عملیاتی.سطح نگهداری بهینه- سطح در پایان دوره پر شدن که توسط سد برای مدت طولانی حفظ می شود. در هنگام آب زیاد و سیل، افزایش موقت سطح آب 0.5-1 متر مجاز است - سطح حفظ اجباری. به شدت کاهش احتمالیسطح آب در مخزن رسیده است سطح حجم مرده، عملیات زیر آن غیر ممکن است. حجم مخزن واقع در زیر تراز است حجم مرده. بین ذهن و npu - حجم مفید(برای تنظیم جریان و عملیات دوره ای). مجموع حجم های مفید و مرده می دهد حجم کل (ظرفیت)مخازن

حجم بین fpu و npu – حجم رزرو. در داخل مخزن سد وجود دارد منطقه فشار متغیر، مناطق بالا، پایین و میانی.

بیلان آب مخازن:

ورودی: بارش x، جریان ورودی سطحی y 1، تراکم بخار بر روی سطح z 1، جریان زیرزمینی w 1.

جریان: خروجی سطحی y 2، خروجی زیرزمینی (فیلتراسیون) w 2، تبخیر z 2.

ΔU – تغییر در ذخایر آب مخزن

معادله تعادل آب:

x+y1+z1+w1=y2+z2+w2+ΔU

ویژگی بارز ساختار بیلان آب مخازن، غالب بودن جریان آب رودخانه در قسمت ورودی و غلبه رواناب در قسمت خروجی معادله بیلان آب است.

نوسانات سطح آب

عمدتاً به دلیل فرآیند پر کردن یا رهاسازی مصنوعی کنترل شده است.

در دشت‌ها شدت نوسانات فصلی 5-7 متر و در کوهستان 50-80 متر است و نوسانات کمتر به طور قابل توجهی روزانه و هفتگی (پر کردن و تخلیه) است. نوسانات موجی در سطح آب وجود دارد (زمانی که باد در امتداد شرق می وزد).

جریان ها

آنها شباهت های زیادی با جریان های دریاچه دارند، اما در ساختار پیچیده تر و ماهیت غیر ساکن با هم تفاوت دارند. قوی‌ترین جریان‌ها در کانال‌های رودخانه‌ای پرآب و مناطق راکد در خلیج‌ها وجود دارد. مخازن بزرگ دارای جریان باد و بسیاری از آنها دارای جریان چگالی هستند.

جریان های باد. جریان باد ثابت - رانش. با توجه به حذف موج، جبرانیجریان ها، در زیر لایه ای از آب که توسط جریان باد پوشانده شده و در مقابل آن هدایت می شود توسعه می یابد. موججریان هامنطبق با جهت انتشار موج رودخانه های جاری باعث ایجاد عدم تعادل در سطح می شوند که منجر به گرانشی(موجودی)جریان هاتوزیع ناهموار دما منجر به متراکمجریان ها. تغییرات در فشار اتمسفر باعث می شود بارو گرادیانجریان ها.

هیجان.

بستگی به اندازه مخزن دارد. معمولا ضعیف تر از دریاچه ها، اما قوی تر از رودخانه ها. ارتفاع موج در مخازن بزرگ تا 2-3 متر است که عواقب آن مخلوط شدن عمودی آب، ساییدگی سواحل است.

به دلیل مساحت کوچکتر، امواج در مخازن سریعتر از دریا توسعه می یابند. به همین سرعت محو می شود. موج ها را متورم می کندپس از توقف باد حرکت کنید

حالت حرارتی.

متفاوت است رژیم حرارتیرودخانه ها با توجه به ناهمگونی توزیع دما در طول، عرض و عمق آنها. رژیم دریاچه‌های بزرگ و عمیق شبیه به دریاچه‌ها است، اما پایدار نیست. پایدارترین در مناطق سد.

حالت یخ.

دوره پدیده یخ بیشتر از رودخانه ها است. ضخامت یخ بیشتر از رودخانه ها است.

سه دوره وجود دارد: انجماد، انجماد، باز شدن.

در کم عمق ساحل وجود دارد مراقب باش(در مخازن بزرگ این است یخ سریع) یخ داخلی، یخ پایین، لجن(بلورهای ذوب شده به طور آشفته روی سطح)، polynyas(مناطق غیر یخبندان)، در محل ریزش آب - تکرار می شود نالدی.

سپس تمام سطح با یخ پوشیده می شود. به طور مستقیم روی سطح آب یک شفاف قرار دارد کریستالی آبییخی که اگر آب از شکاف های برف آغشته به آب خارج شود، یخی با شفافیت کم تشکیل می شود. آب - برفیخ.

سایت های آب تمیزخارج از ساحل نیز نامیده می شود لبه ها,پیش رفتن(تغییر میدان های یخی).

نوسانات مکرر سطح انجماد را طولانی می کند. در طول کار زمستانی، یخ و برف زیادی در سواحل می نشیند.

رژیم هیدروشیمیایی

3 شرایط: تبادل شدید آب، ماهیت خاک و پوشش گیاهی در مناطق سیلابی و سیلابی، رژیم تجمع و رهاسازی آب، میزان و شدت نوسانات سطح آب.

کنترل رژیم هیدروشیمیایی و هیدروبیولوژیکی مهم است، زیرا بسیاری از مخازن برای تامین آب از جمله شرب استفاده می شود. در مخازن عمیق افزایش کانی سازی و کاهش محتوای اکسیژن با عمق وجود دارد. در قسمت پایین لایه هایی از آب با کیفیت پایین وجود دارد. در دوره های گرم، شکوفه های آب ممکن است، که نامطلوب است. تجزیه بقایای پوشش گیاهی غرق شده کیفیت آب را کاهش می دهد - ماهی ها گرسنگی می کشند. با توجه به رژیم پر شدن و تخلیه، یک منطقه ساحلی با رژیم متغیر سیل و خشک شدن تشکیل می شود - منطقه ای عمیق توزیع موجودات مختل می شود.

رسوبات و رسوبات پایینمخازن

ورود: رودخانه R +، R ber - تخریب سواحل، R e - عرضه بادی، R elev - مرگ موجودات زنده.

جریان: گفتار R - ، R acc - تجمع در پایین.

ΔR - تغییر در محتوای مواد معلق.

معادله تعادل رسوب مخزن:

R گفتار + + R ber + R e + R علامت = R گفتار - + R acc + ΔR

جریان ورودی و خروجی رودخانه غالب است.

در نتیجه نوسانات مکرر سطح آب، بانک ها به طور فعال در حال تخریب هستند.

تاثیر مخازن بر محیط زیست

ساخت مخازن همواره منجر به کاهش جریان آب به دلیل تلفات اضافی ناشی از تبخیر از سطح مخزن و نیز جریان رسوبات، مواد مغذی و آلی به دلیل تجمع آنها در مخزن می شود. آنها بر آب و هوای محلی تأثیر می گذارند (یکسان سازی دما، رطوبت). طغیان و تخریب سواحل، تغییر در خاک و پوشش گیاهی، تغییر در ترکیب گونه ها جانوران آبزی. کیفیت آب به دلیل کمبود اکسیژن بدتر می شود.

تأثیر هم مثبت و هم منفی است.

مخازن مخازن مصنوعی هستند که از مسدود کردن بستر رودخانه ها تشکیل می شوند. بسیاری از آنها با نوسانات روزانه در سطح آب مشخص می شوند که گاهی اوقات به 1.52 متر می رسد و همچنین با شرایط سیل (افزایش جریان بدون تغییر قابل توجه در سرعت جریان) مشخص می شود.

تشکیل جمعیت ماهی در مخازن به سه طریق صورت می گیرد: از مخازن دشت سیلابی منطقه سیل زده. از دریاچه ها و برکه های متصل به رودخانه؛ از رودخانه ای که در بستر آن مخزنی تشکیل شده است.

بسیاری از ماهیانی که قبل از تنظیم جریان در رودخانه زندگی می کردند در مخازن نگهداری نمی شوند. اول از همه، اینها گونه های آندروموس (ماهیان خاویاری و غیره) و همچنین آنهایی هستند که برای زندگی در رودخانه در حضور جریان (آسپ، پودوست، دس، قزل آلا، خاکستری و غیره) سازگار شده اند.

بیشتر مخازن در دهانه رودخانه ها در اوکراین نسبتاً اخیراً ساخته شده اند ، بنابراین شکل گیری ichthyofauna در آنها کامل نشده است. با این حال، تمایل به جابجایی گونه‌های با ارزش ماهی توسط علف‌های هرز در حال حاضر آشکار است: سوف، ماهی‌ماهی، گربه ماهی، کپور، ایدی، چاق با سوف‌های کند رشد، گوبی‌ها، سوسک، کپور صلیبی و غیره جایگزین می‌شوند. شرایط نامطلوب برای تخم ریزی در مخازن ماهی هایی مانند کپور، پایک، سابر و غیره تشدید می شود. آسیب بزرگباعث تکثیر انبوه ذخایر ماهی در مخازن جلبک‌های سبز-آبی می‌شود ماه های تابستانبه دلیل گرم شدن بیش از حد آب با نرخ تبادل آب ناکافی.

مخازن آبشار Dnieper

بزرگترین مخازن اوکراین در بستر رودخانه دنیپر قرار دارند. مساحت کل مخازن کیف، کانفسکی، کرمنچوگ، دنپرودزرژینسکی، زاپوروژیه و کاخوفسکی بیش از شش هزار کیلومتر مربع است. جانوران ماهی در آنها یکسان است، با انتقال طبیعی گونه های گرما دوست به جنوب، و گونه های سردآبی در شمال.

رایج‌ترین گونه‌های موجود در اینجا عبارتند از: ماهی سینی، سوف سوف، سوف، سوف، گربه‌ماهی، کپور، روچ، ماهی کپور چلیپایی، ماهی کپور، و سیم نقره‌ای. کمتر متداول عبارتند از chub، ide، asp، rudd، bluegill، podust، مارماهی و sterlet. نسبتاً اخیراً سازگار شده است آمور سفید، کپور نقره ای.

ثبات نسبی ترکیب گونه ای مخازن دنیپر به دلیل وجود تعداد زیادی جریان ورودی غیرقابل تنظیم حفظ می شود.

در اوکراین، مخازن مصنوعی، مخازن و حوضچه ها گسترده است که از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است اهمیت اقتصادی. از آنها برای نیروگاه های آبی، کشتیرانی، تامین آب صنعتی و خانگی، پرورش ماهی، آبیاری و تامین آب مناطق کشور استفاده می شود.

آب انبارها و برکه ها

مخازن مصنوعی اوکراین مساحتی در حدود 12 هزار کیلومتر مربع را اشغال می کنند و دارای حجم آب تا 60 کیلومتر مکعب هستند که از میانگین جریان سالانه رودخانه دنیپر و به طور کلی منابع آبی کشور که در قلمرو این کشور تشکیل می شوند، بیشتر است. کشور در سال های متوسط ​​در دسترس بودن آب.

فقط تفاوت کمی بین حوض و مخزن وجود دارد؛ به طور معمول پذیرفته شده است که یک مخزن مصنوعی با حجم تا 1 میلیون متر مکعب یک حوض است، اما با یک مخزن بزرگ. ایجاد مخازن مصنوعی با نیاز به تنظیم جریان بسیار ناهموار رودخانه ها در طول زمان همراه است. حوض‌ها و مخازن با جمع‌آوری آب در هنگام سیل، امکان استفاده از آن را در دوره‌های کم‌آب، زمانی که جریان رودخانه‌ها کم است و نیاز به آب بیشتر است، می‌دهند. از فشار ایجاد شده در این روش می توان برای تولید برق و تامین آب توسط نیروی ثقلی برای آبیاری استفاده کرد.

در قلمرو اوکراین، حوضچه ها و مخازن در زمان های قدیم، به ویژه در هنگام استقرار مناطق کم آب جنوبی ایجاد شد. شدیدترین رشد تعداد آنها در نیمه دوم قرن بیستم مشاهده شد. اگر در سال 1950 مساحت سطح آب همه حوضچه ها و مخازن کوچک حدود 98 هزار هکتار و حجم کل آنها 1.4 کیلومتر مکعب بود، پس از 10 سال مساحت حوضچه ها و مخازن کوچک دو برابر شد و حجم تقریباً افزایش یافت. سه برابر شد. در حال حاضر، چنین مخازنی (حدود 1100 مخزن و تقریبا 28000 حوضچه) حدود یک چهارم متوسط ​​جریان سالانه تولید شده در اوکراین را تنظیم می کنند.

توزیع مخازن مصنوعی

از مجموع تعداد مخازن در اوکراین، 90 درصد از مخازن دارای حجمی بیش از 10 میلیون مترمکعب، 8 درصد از 10 تا 100 میلیون مترمکعب و تنها 2 درصد بیش از 100 میلیون متر مکعب هستند.

توزیع مخازن مصنوعی در سراسر کشور نابرابر است. بزرگترین منطقهآنها جنگل-استپ را اشغال می کنند و مناطق استپی. در اینجا به طور متوسط ​​در هر 1 کیلومتر مربع از قلمرو 1 هکتار سطح آب مخازن و حوضچه ها وجود دارد. 1 درصد از مساحت زیر آب است. مناطق وینیتسیا، دونتسک، اودسا، خارکف، خملنیتسکی و چرنیهف بیش از 1 هکتار در کیلومتر مربع سطح آب حوضچه‌ها و مخازن دارند؛ کمترین آن 0.1-0.3 هکتار در کیلومتر مربع در مناطق Volyn، Transcarpathian، Ivano-Frankivsk است. جمهوری خودمختارکریمه

مخازن در هنگام سیل پر می شوند، اما برخی (واقع در مناطق خشک) به دلیل آب از مناطق دیگر و به طور جزئی یا کامل پر می شوند. حوضه های رودخانه. از جمله مخازن مناطق دونتسک، خارکف، خرسون و جمهوری خودمختار کریمه است.

استفاده از آب انبارها و برکه ها

در مناطق استپی و مرکزی کم آب جنگلی-استپی، استخرها و مخازن عمدتاً برای تامین آب، آبیاری و پرورش ماهی استفاده می شوند. در بخش شمالی کشور (Polesie) آنها اغلب آبگیر برای سیستم های زهکشی، منبع تامین آب هستند و برای رطوبت، تفریح ​​و ماهیگیری استفاده می شوند. در منطقه کارپات، هدف اصلی آنها تامین آب، انرژی آبی، پرورش ماهی و محافظت در برابر سیل است.

به طور متوسط ​​در اوکراین، در هر 1 کیلومتر مربع از منطقه (به استثنای مخازن بزرگ در Dnieper و Dniester) 0.8 هکتار سطح آب از مخازن مصنوعی وجود دارد، و با

مخزن،یک مخزن مصنوعی که معمولاً در دره رودخانه توسط سازه های نگهدارنده آب برای انباشت و ذخیره آب به منظور استفاده از آن در اقتصاد ملی تشکیل می شود. همه آبها با این ویژگی مشخص می شوند: افزایش عمق به سمت سد، به استثنای آنهایی که شامل دریاچه های عمیق هستند. تبادل آب و سرعت جریان در مقایسه با رودخانه بسیار کند است. ناپایداری طبقه بندی حرارتی و گازی تابستان و برخی دیگر از ویژگی های رژیم هیدرولوژیکی.

آبراه ها برای توزیع مجدد جریان رودخانه در طول زمان و همراه با کانال ها و سایر سازه های تامین آب در سراسر قلمرو ایجاد می شوند. آنها پایه ای برای استفاده همه جانبه هستند منابع آبی . نیاز به ایجاد آبراهها به دلیل ناهمواری زیاد در توزیع جریان رودخانه در طول سال، تنوع قابل توجه جریان سالانه و توزیع نابرابر آن در قلمرو است. V. مقررات روزانه، هفتگی، فصلی (یا سالانه) و بلند مدت وجود دارد. حجم توده آب در اقیانوس و در نتیجه مساحت سطح، عمق و غیره به آن بستگی دارد تغییرات فصلیبه دلیل ناهمواری جریان طبیعی آب و مصرف آن برای نیازها اقتصاد ملی. V. در اندازه های مختلف ایجاد می شوند: در منطقه از چند ده در هکتارتا چند هزار کیلومتر 2، در حجم از صدها هزار متر 3 تا صدها کیلومتر 3 (جدول را ببینید). طبق گزارش موسسه مشکلات آب آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی (آکادمی علوم)، مجموع ظرفیت آبراه های در حال بهره برداری و در حال ساخت تا 1 ژانویه 1971 حدود 5000 بود. کیلومتر 3 . کل ظرفیت مفید V. کره زمیندر اوایل دهه 60 بود. قرن بیستم 2050 کیلومتر 3، از جمله 755 کیلومتر 3 نفر در آمریکا بودند، 525 کیلومتر 3 - به آسیا، 460 کیلومتر 3 - به آفریقا، 280 کیلومتر 3 - به اروپا و 30 کیلومتر 3 - به استرالیا (طبق محاسبات M. A. Fortunatov).

در شرق آنها متمایز می شوند: سطح نگهدارنده معمولی (یا افق) (NPU یا NPG) - بالاترین سطح نگهدارنده که سد می تواند برای مدت طولانی حفظ کند و در عین حال از عملکرد طبیعی همه سازه ها اطمینان حاصل کند. سطح نگهدارنده اجباری (FRL) - بالاترین سطح نگهدارنده که می تواند برای مدت کوتاهی در طول سیل حفظ شود و ایمنی سازه ها را تضمین کند. سطح حجم مرده (DLV) - حداقل سطح مجاز در شرایط عملیاتی عادی (نگاه کنید به. شکل (نقاشی) ).

ایجاد آبراه ها به طور قابل توجهی چشم انداز دره های رودخانه ها را تغییر می دهد و تنظیم جریان آنها رژیم هیدرولوژیکی طبیعی رودخانه را در پس آب تغییر می دهد. تغییرات در رژیم هیدرولوژیکی ناشی از ایجاد آب نیز در پایین دست سازه های هیدرولیکی رخ می دهد، گاهی اوقات برای ده ها یا حتی صدها. کیلومتر. کاهش سیلاب ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است که در نتیجه شرایط تخم ریزی ماهی و رشد علف در علفزارهای دشت سیلابی بدتر می شود. کاهش سرعت جریان باعث رسوب و گل و لای آب می شود. شرایط دما و یخ تغییر می‌کند و پلی‌نیا (گاهی به مدت ده‌ها سال) که در تمام زمستان یخ نمی‌زند در استخر پایینی تشکیل می‌شود. کیلومتر). در شرق، ارتفاع امواج باد بیشتر از رودخانه ها است (تا 3 مترو بیشتر). رژیم هیدروبیولوژیکی V. به طور قابل توجهی با رژیم رودخانه ها متفاوت است: زیست توده در V. با شدت بیشتری تشکیل می شود و ترکیب گونه های گیاهی و جانوری تغییر می کند. در تعدادی از کوهها، در سالهای اول بهره برداری، جزایر پیت شناور با مساحتی از چند تا صدها متر مربع ظاهر شدند. در هکتار.

بزرگترین مخازن در جهان.

1 در پس‌آب دریاچه (دریاچه) ویکتوریا. 2 در پس‌آب دریاچه (دریاچه) بایکال. 3 رودزیای جنوبی 4 همچنین کنیا و تانزانیا. 5 طبق پروژه 204.8 کیلومتر 3 .

بسته به پیکربندی، شدت تبادل آب و در نتیجه رژیم هیدرولوژیکی، آبراه ها به دو نوع دریاچه ای و رودخانه ای تقسیم می شوند. آب های نوع دریاچه (به عنوان مثال، ریبینسک) با تشکیل توده های آبی مشخص می شوند که از نظر خواص فیزیکی به طور قابل توجهی با خواص آب های شاخه ای متفاوت هستند. جریان در این کوه ها بیشتر با باد همراه است. آبراه های نوع رودخانه (دوبوساری و دیگران) از نظر اندازه کوچکتر هستند، جریان های موجود در آنها طبیعت گرانشی دارند و توده آب از نظر خصوصیات مشابه آب رودخانه است.

ایجاد آب تعدادی تغییر در طبیعت و اقتصاد قلمرو ایجاد می کند: اراضی ساحلی که زمین های طبیعی و فرهنگی، مناطق پرجمعیت، شرکت های صنعتی و راه های ارتباطی در آنها قرار داشتند، سیل، آبگرفتگی و فرسایش هستند. ارتباطات اقتصادی، حمل و نقل و سایر ارتباطات، شرایط بهداشتی و بهداشتی و شرایط ماهیگیری در حال تغییر است. تأثیر آب بر اقلیم با افزایش توده آب افزایش می یابد. بادهای بزرگ تأثیر کم و بیش قابل توجهی بر آب و هوا در نوار ساحلی نسبتاً باریک به عرض 3-10 دارند. کیلومتر. در اینجا یک دوره نرمتر دما، نوسانات روزانه و سالانه کمتر و افزایش رطوبت هوا وجود دارد.

در نیمه دوم قرن بیستم. در برخی مناطق با صنعت توسعه یافته و کشاورزیکمبود شدید آب شروع به احساس کرد. این نه تنها برای مناطقی که با جریان کم و ناهموار مشخص می شوند، اعمال می شود، بلکه برای مناطقی که قبلا (در حالی که صنعت توسعه ضعیفی داشت) جریان طبیعی کافی بود. یک راه اساسی و در بسیاری از موارد تنها راه برای حذف یا کاهش توزیع نابرابر جریان رودخانه، ساخت آبراه است.بیشتر آبراه ها به نفع چندین بخش از اقتصاد ایجاد می شوند. استفاده یکپارچه.

در اتحاد جماهیر شوروی حدود 1000 ولت با حجم بیش از 1 میلیون در حال بهره برداری هستند و در مرحله آماده سازی هستند. مترهر کدام 3 عدد شامل 150 ولت با حجم بالای 100 میلیون. مترهر کدام 3 عدد در اتحاد جماهیر شوروی، آب برای آبیاری و آبیاری زمین ها (بیشتر مخازن در مناطق جنوبی: Kairakkumskoye، Chardarinskoye، Mingechaurskoye، Toktogulskoye، و غیره)، برای آبرسانی به شهرها و شرکت های صنعتی (Ivankovskoye، Mozhaiskoye، Iriklinskoye، Magnitogorskoye) مورد نیاز است. Krasnooskolskoye، و غیره)، برای برق آبی (Bratskoe، Krasnoyarsk و بسیاری دیگر). آبشارهای ولگا-کاما و دنیپر، همراه با تنظیم جریان به نفع انرژی آبی، شرایط را برای آبیاری زمین، ناوبری، رفتینگ چوبی، کنترل سیل، تفریح ​​برای جمعیت و غیره بهبود می بخشد. بر شرق دور، در قفقاز، در کارپات و سایر مناطق V. دارند پراهمیتبرای کنترل سیل (Zeyskoye، Mingachevirskoye، و غیره). ترکیب و اهمیت بخش‌های مجزا از مجموعه مدیریت آب نه تنها در سراسر کشور، بلکه در طول زمان در ارتباط با توسعه اقتصاد و ساخت و ساز مهندسی هیدرولیک نیز تغییر می‌کند.

خارج از کشور بزرگترین عددمخازن در ایالات متحده آمریکا، هند، برزیل، اسپانیا، مکزیک، کانادا، استرالیا و ژاپن وجود دارد. در ایالات متحده آمریکا بیش از 1500 ولت با حجم بیش از 6 میلیون. مترهر کدام 3 عدد که 468 ولت با حجم بالای 100 میلیون. متر 3. در کشورهایی که کمبود آب را تجربه می کنند، راه های آبی برای بهبود تامین آب و آبیاری زمین ایجاد می شود. در مناطق کوهستانی بسیاری از کشورها عدد بزرگ V. توسط سدهای برق آبی (نیروگاه برق آبی) تشکیل شده است.

هنگامی که آب در قسمت های بالا و پایین آب تشکیل می شود، موارد زیر انجام می شود: حفاظت مهندسی از مناطقی که در آن اشیاء مهم و زمین های کشاورزی با ارزش قرار دارند (خاکریز، زهکشی، کار حفاظت از بانک و غیره). ترتیب مدیریت زمین کاربران زمین در شرایط جدید. جابجایی ساکنان؛ جابجایی، بازسازی، ساخت و ساز جدید یا تخریب ساختمان ها و سازه ها و غیره؛ جنگل کاری، جابجایی بناهای باستانی و دیگر آثار.

A. B. آواکیان.

اقدامات بهداشتی و بهداشتی. هنگام تهیه بستر آب، زباله ها و زباله های شرکت ها از مناطق سیل زده خارج می شوند یا در محل ضد عفونی می شوند، شخم زده می شوند و غیره. انجام پاکسازی جنگل؛ آنها مکان های دفن انسان ها و دفن گاوها را جابجا می کنند. مقامات بهداشتی انتقال را کنترل می کنند شهرک هااز منطقه سیلاب و انتخاب مکان آینده آنها. اقدامات اصلی برای حفاظت بهداشتی در طول عملیات دریا شامل کنترل بر استقرار شهرها و تأسیسات صنعتی در ساحل دریا و تنظیم فرود به دریا است. فاضلاب، تجهیزات برای کشتی هایی که در امتداد شرق حرکت می کنند دستگاه های خاصبرای جمع آوری فاضلاب و فاضلاب با تخلیه بعدی به تاسیسات فاضلاب خشکی. به واسطه تغییر احتمالیبر اساس وضعیت اپیدمیولوژیک در منطقه V، مقامات بهداشتی پیشگیری از مالاریا، تولارمی و سایر بیماری ها را انجام می دهند. الزامات بهداشتی برای ساخت مخازن توسط "قوانین بهداشتی برای آماده سازی بسترهای مخزن برای سیل و حفاظت بهداشتی آنها" (1957) تنظیم می شود.

I. A. Kibalchich.

روشن: Kritsky S.N., Menkel M.F., محاسبات اقتصادی آب، لنینگراد، 1952; Bogatyrev V.V.، حفاظت مهندسی در مناطق مخازن نیروگاه های برق آبی بزرگ، M. - L.، 1958; گریشین ام ام، سازه های هیدرولیک، م.، 1968; Fortunatov M.A.، مشکل ساخت مخازن و نتایج اولیه حسابداری آنها در نقاط مختلف جهان. مواد اولین نشست علمی و فنی در مورد مطالعه مخزن کویبیشف، ج. 1، کویبیشف، 1963; Kibalchich I. A.، مسائل بهداشتی ساخت و ساز هیدرولیک، M.، 1965; Rumyantsev A.M.، مقررات استفاده از منابع آب در مخازن، M. - L.، 1966; منابع انرژی آبی، M.، 1967 (منابع انرژی اتحاد جماهیر شوروی). Avakyan A. B.، Sharapov V. A.، مخازن نیروگاه های برق آبی اتحاد جماهیر شوروی، M. - L.، 1968؛ نقش مخازن در تغییر شرایط طبیعی، م.، 1968; کالینین G.P.، ​​مسائل هیدرولوژی جهانی، لنینگراد، 1968.