Водохранилища (стр. 2 из 3)

Все упомянутые величины должны быть выражены в единицах массы и отнесены к определенному интервалу времени

. Таким образом уравнение баланса наносов в водохранилище выглядит следующим образом:

.

У рассматриваемого водохранилища основной вклад в баланс наносов дают R

и R в приходной части и R и R в расходной части.

Аккумуляция наносов и формирование данных отложений, которые по происхождению слагающих их частиц подразделяются на терригенные (в основном минеральные частицы, не6 ступающие с водосбора и берегов озера), биогенные и хемогенные ( являющиеся в основном результатом гидробиологического и гидрохимического процессов в водной толще водохранилища).

По составу данные отложения подразделяют на минеральные (песок, минеральный ил, соли), сапропели (биогенные илы) и торфянистые. Мощность сапропеля в рассматриваемом водохранилище невелика, наблюдается лишь в застойных зонах заливов и составляет не более 0,5-1м. Самосадочные соли образуются за счет стоков из родников и вымывания нерастворимых солей из грунта. Торфянистые отложения не наблюдаются совсем. Наибольшие отложения наблюдаются в тех зонах, где течения воды незначительные, т.е. в застойных зонах. Значительную часть данных отложений составляют биогенные частицы, попадающие в водохранилище с дождевыми и паводковыми водами.

Наблюдения показывают, что доля транзитного выноса осадков и наносов составляет примерно 65%, аккумулируется примерно 35% транзитных наносов.

Отложение в водохранилище мелких (взвешенных) наносов называют заилением, крупных – занесением. В результате заиления формируется толща донных отложений водохранилища. Процесс заиления характеризуется коэффициентом

. При равномерном отложении наносов в период заиления мертвого объема водохранилища можно определить по формуле:

=Vмо/WR(1-σ)

Где Vмо – мертвый объем водохранилища (

),

σ – доля стоков наносов, проходящие через водохранилище транзитом (σ = 0,3-0,4).

WR – средний годовой сток наносов реки.

Сток наносов реки определяется по формуле:

WR=

* 31.5 * 10 / Sотл,

Где

- средний годовой расход наносов в кг/с, 31,5* 10 - количество секунд в году;

Sотл – плотность донных отложений равная 700-900кг/м

для илистых отложений, 1200-1300кг/м , для песчаного ила, 1800-2200кг/м , для песков и гравия с галькой.

Интенсивность отложений наносов в рассматриваемом водохранилище составляет 1,9-6,0см/год.

Мертвый объем водохранилища Vмо = 18265000м

. Средний годовой сток наносов реки WR = 913000м , σ =0,68

В результате разрушения берегов наиболее крупные фракции продуктов волнового разрушения берегов водохранилища идут в основном на формирование аккумулятивной части отмели, а более мелкие отличаются в его глубоководных местах или выносятся в нижний бьеф.

2.7 Водные массы водохранилища.

Водные массы водохранилища, в городе Альметьевске, состоят из первичной (речной) и основной (водная масса самого водохранилища). На долю речной водной массы приходится примерно 55% от общей водной массы водохранилища. В приплотинном районе сформировалась специфическая придонная масса воды, как модификация основной водной массы.

2.8 Влияние водохранилища на речной сток и окружающую природную среду.

Водохранилище замедляет водообмен в гидрографической сети речного бассейна реки Степной Зай. Сооружения водохранилища привело к уменьшению, как стока воды, в следствие дополнительных потерь на испарение с поверхности водоема, так и стоков наносов, биогенных и органических веществ в следствие их потопления в водоеме. Уменьшение водообмена привело к уменьшению скорости течения в речных системах, и к уменьшению способности рек к самоочищению. После сооружения водохранилища изменяется почвенно-растительный покров на затопленных и подтопленных землях. Кроме того, в результате сооружения водохранилища часто нарушаются условия прохода на нерест многих пород рыб, нередко ухудшается качество воды вследствие возникновения в некоторые периоды года и дефицита кислорода в придонных слоях, накопление солей и биогенных веществ.

III. Анализ практических наблюдений за регулированием стока и природными процессами.

Практические наблюдения за режимом развития водохранилища показали, что динамическое равновесие между жидкой и твердой средой, свойственно реке Степной Зай в ее среднем течении при затоплении водохранилища нарушается. Надо заметить, что выражение «затопление водохранилищ» не совсем точно. Ложе водохранилища не было подготовлено заранее. Ложе и берега сформировались лишь после затопления. Положение береговой линии водохранилища определяется высотой подпора. Достигнув участка реки, где уровень воды равен уровню подпора, подтопление выилинивается. По длине реки Степной Зай подтопление достигает 2,5км. Выше линии подтопления река сохраняет практически туже скорость течения и те же глубины, что и до затопления водохранилища.

Максимальная глубина водохранилища характерно для нижней приплотинной части и достигает8,5м. В зоне выиливания подпора главного русла реки и всех ее притоков глубины наименьшие и составляют 2,5-1,5м. Общая закономерность распределения глубин в продольном профиле водохранилища нарушается частными изменениями, зависящими от наличия впадин на затопленной поверхности. Максимальная глубина впадины, которая наблюдалась при практическом обследовании русла, составила 12м. Конфигурация берегов и ширина искусственной части водоема также зависят от рельефа затопленной площади. Узкие, так называемые участки чередуются с озеровидными. Глубокими, узкими заливами вдаются воды водохранилища не притоком главной реки. Вследствие этого, береговая линия отличается чрезвычайной извилистостью. Характерно наличие мелководной до 2м площади, глубины и очертания которой изменчивы. В течение года наблюдается изменение глубин, что резко сказывается на очертании береговой линии. Новый гидрологический режим заключается, прежде всего, в резком уменьшении скорости течения реки. В определенных участках водохранилища создаются застойные условия, пойма отсутствует.

Твердая часть весеннего стока превращается в донный ил. Заиление дна водохранилища наиболее интенсивно происходит в низших зонах и в заливах на месте устьев притоков. Взвешенные в речной воде частицы грунта, попадают в зону подтопления со стоячей водой, быстро осаждаются на дно. Накопление илодородных слоев усиливается оседанием сине-зеленых водорослей. Наконец произошло изменения качества воды. На отдельных участках водохранилища наблюдаются застойные условия, наблюдаются так же процессы насыщения воды органическими и минеральными осадками, отчего ухудшается ее качество. При развитии водорослей вода приобретает неприятный вкус и запах. Увеличить мощность воды водохранилища несравненно с речной водой. Водохранилище является небольшим по объему и мало влияет на природу окружающей среды и территории. По берегам разрастается ивляк, мелководы зарастают водными растениями. Воздух в непосредственно к водной поверхности в летнее время насыщенно влагой. Наблюдения показали, что длительная поддержка высокого уровня воды приводит к разному усилению обрушения берегов. Следует предположить, что разрушение берегов будет продолжаться в течение всего периода существования водохранилища. Возможны периодические вспышки обрушения берегов в периоды высокого стояния уровня и они могут достичь катастрофических величин.

Скорость заиления нижних зон водохранилища значительно выше, чем это предполагалось при проектировании. Вода зацветает от микро организмов, приобретая зеленый цвет, мелководья зарастают водорослями. К концу лета в отдельных местах возникают низкие острова с грубой осокой непригодной для корма. При анализе режима стоков и методов эксплуатации водохранилища можно сделать вывод, что избегать нежелательных изменений природной среды данного водохранилища было невозможно из-за ошибок при проектировании.