Водохранилища и климат

Влияние водохранилищ на климат распространяется на сравнительно небольшую территорию прилегающих районов и еще менее заметно в нижних бьефах гидроузлов. Изменения микроклимата при создании водохранилищ определяется увеличением суммарной радиации и радиационного баланса, большей теплоемкостью водохранилищ по сравнению с сушей, уменьшением шероховатости поверхности и другими факторами.

Интенсивность изменений климата под влиянием водохранилищ зависит также от рельефа (чем выше берег, тем быстрее затухают эти изменения), от параметров водохранилища, особенно объема водной массы, и других факторов. Основные изменения метеорологических условий под влиянием водохранилищ состоит в следующем: увеличивается радиационный баланс, испарение, ослабляется континентальность климата, возрастают скорости ветра, появляются ветры типа бризов.

Изменения затрагивают практически все элементы микроклимата акватории и прибрежных территорий. Известно, также что причина специфичности климата прибрежной зоны водоемов кроется в различии физических свойств воды и суши. Альбедо водной поверхности при большой высоте Солнца колеблется всего от 7 до 11% и всегда меньше альбедо поверхности суши.

Интенсивность потери тепла деятельной поверхностью в основном зависит от ее температуры, а, следовательно, различия в суммах эффективного излучения водой и сушей тем больше, чем больше термические контрасты между ними, которые тесно связаны с географической зональностью.

Для глубоких водохранилищ характерны большие сезонные колебания радиационного баланса воды к радиационному балансу суши.

Весной водохранилища оказывают охлаждающее влияние на прибрежные территории, а во второй половине теплового периода отдавая накопленное тепло, оказывают отепляющее воздействие. Под воздействием водохранилищ в прибрежной полосе, как правило, уменьшается континентальность климата: ход температур становится плавным, суточная амплитуда температур воздуха уменьшается, влажность воздуха увеличивается, весенние заморозки прекращаются в более ранние сроки, осенние заморозки наступают позже и т. д.

В районе крупных водохранилищ несколько увеличивается количество осадков. За счет испарения с увеличившейся водной поверхности возрастает относительная и абсолютная влажность воздуха, что особенно заметно сказывается в аридных и семиаридных зонах.

В нижних бьефах гидроэлектростанций внутригодовое перераспределение стока приводит, к увеличению расходов воды в зимнее время и к усилению влияния их на температуру и влажность воздуха. Значительнее изменяется термический режим ниже глубоководных водохранилищ, в районах с холодным климатом.

В таких бьефах наблюдается повышение влажности воздуха и образование туманов. Также несколько в нижних бьефах изменяется микроклимат речных долин.

Таким образом, влияние водохранилищ на микроклимат в различных зонах неодинаково. В зоне недостаточного увлажнения это влияние затухает быстрее и резче, чем в зоне избыточного увлажнения. И распространяется дальше, но с менее резкими переходами. В тоже время абсолютные и относительные показатели изменения микроклимата возрастают при движении с севера на юг.

Глава 3. Значение водохранилищ в хозяйственной деятельности человека

"На характер регулирования, режим эксплуатации и на все технико-экономические показатели водохранилищ очень большое влияние оказывает географическое положение"[10].

На протяжении многих веков население, проживающие на берегах рек во всех районах земного шара, непрерывно ведет борьбу с наводнениями, причиняющими колоссальный ущерб прибрежным районам. Частые наводнения – серьезное бедствие для народного хозяйства. И поэтому, важная, а иногда и решающая роль в борьбе с наводнениями принадлежит водохранилищам.

Создание регулирующих водохранилищ дает возможность на участках рек, расположенных ниже плотин, ликвидировать полностью или частично условия, способствующие наводнениям. Также создать условия для хозяйственного освоения долины, снизить затраты на строительство в различных отраслях хозяйства в связи с резким уменьшением паводковых расходов и уровней.

Рекреационное значение водохранилищ. Плавание, гребля, катание на лыжах, катерах, рыбная ловля, охота на водоплавающую дичь – далеко не полный перечень возможностей для отдыха и спорта, представляемых водоемами.

Оздоровительное значение отдыха на берегах водохранилищ не исключает необходимости экономической оценки их рекреационного использования. Эффективность рекреационного, а вместе с тем и комплексного использования водохранилищ существенно повышается. При проектировании водохранилищ заблаговременно развиваются необходимые мероприятия, осуществляется четкое районирование акваторий по видам отдыха с учетом интересов других отраслей хозяйства.

Ирригационное значение водохранилищ. Во многих странах мира сельское хозяйство испытывает значительные затруднения из-за недостатка воды, особенно в засушливые годы. Значительное увеличение площади орошаемых земель не могло быть обеспечено водными ресурсами рек в их естественном состоянии.

"Создание водохранилищ позволяет значительно увеличить размеры орошаемой площади за счет более полного использования стока, подавать воду на поля в нужном количестве в соответствии с оптимальными сроками полива, увеличить площади самотечного орошения, снизить затраты на подкачку воды при машинном орошении"[1]. Регулирование стока водохранилищами необходимо и потому, что потребности орошаемых земель в воде существенно изменяется по сезонам и в годы различной водности.

Требования, предъявляемые к зарегулированию стока, по мере роста орошаемых площадей непрерывно растут.

Водохранилища и рыбное хозяйство. Создание водохранилищ дает возможности для развития рыбного хозяйства. Прежде всего, увеличивается площадь водного зеркала, что создает условия для организации новых прогрессивных форм ведения рыбного хозяйства на внутренних водоемах. В водохранилищах искусственно выращивают промысловые стада молоди осетровых рыб, сиговых, леща, судака и др., а также проводиться акклиматизация ценных видов рыб (радужная форель, толстолобик, белый амур и др.).

Большинство водохранилищ имеет большое значение для увеличения местных рыбных ресурсов, давая возможность снабжать население крупных городов живой и охлажденной рыбой.

"Благоприятные условия для развития рыбного хозяйства в водохранилищах, где по сравнению с условиями в естественных пресных водоемах создает уровенный режим, влияния которого сказываются на нересте, зимовке и кормовой базе рыб"[1].

Следует отметить, что рыбопродуктивность водохранилищ используется еще далеко недостаточно.

Значение водохранилищ для энергетики. Развитие современной энергетики немыслимо без создания водохранилищ. В них нуждается как гидравлические и гидроаккумулирующие, так и в тепловые и атомные электорстанции.

Строительство гидроэлектростанций послужило предпосылкой и основой для решения во многих странах мира проблем, связанных с комплексным использованием водных ресурсов.

Необходимость комплексного использования водных ресурсов также служит предпосылкой дальнейшего развития гидроэнергостроительства и создания водохранилищ. Как известно, электроэнергия потребляется неравномерно как в течение суток и недели, так и в течение года. Несовпадение во времени бытовых расходов воды в реке с графиком выдачи электроэнергии в энергосистемы, может быть устранено или ослаблено только в результате перераспределения речного стока меду отдельными годами, сезонами, днями и часами суток.

Наличие в энергосистеме гидроэлектростанций с водохранилищами создает условия для работы тепловых и атомных электростанций в оптимальных для них режимах, что дает большой хозяйственный эффект.

Водный транспорт и лесосплав на водохранилищах. С созданием водохранилищ в несколько раз увеличивается ширина судового хода. Это дает возможность повысить скорость движения судов на 10-15%.

Водохранилища служат эффективным, а иногда единственным средством улучшения сети водных путей. Появилась реальная возможность организации круглогодичной навигации с использованием ледоколов. Физическая длительность навигации на водохранилищах по сравнению с ее продолжительностью до создания водохранилища не уменьшилась, эксплуатационный период при регулировании стока даже увеличился, так как осенью в бытовых условиях из-за мелководья и более интенсивного льдообразования движение судов заканчивалось значительно раньше ледостава.

Для хозяйства некоторых стран большое значение имеют перевозки леса по реке. Весьма перспективна перевозка леса в судах; при этом практически полностью ликвидируется аварийность, потери древесины и засорение ею водохранилищ, что чрезвычайно важно для дальнейшего массового развития скоростного судоходства и имеет много других положительных последствий. Так в 5-7 раз увеличивается скорость доставки леса, создается возможность доставки леса вверх по течению и в морские порты, минуя пункты перевалки; Удлиняется эксплуатационный период, значительно повышается пропускная способность шлюзов; в ряде случаев отпадает необходимость в просушке леса.

Таким образом, положительные изменения в том, что в водохранилище накапливается вода во время разлива рек и впоследствии расходуется для бытовых нужд, нужд промышленности, для орошения полей. Падающая вода вращает турбины гидроэлектростанций. Положительно также и то, что на берегах крупных водохранилищ климат становится более мягким, удлиняется продолжительность безморозного периода.

К отрицательным явлениям относится затопление значительных площадей плодородных земель. Вокруг водохранилища повышается уровень грунтовых вод, что иногда ведет к заболачиванию довольно широкой полосы суши вокруг водоема.

Вот, почему, прежде чем приступить к сооружению водохранилища, местность тщательно изучают и принимают все меры к устранению или сокращению нежелательных явлений.

Заключение

Проведя работу с различными источниками можно сделать следующий вывод, что влияние водохранилищ на прибрежные ландшафты имеет разносторонний характер.

С ростом параметров водохранилищ возрастает не только их прямой эффект, но и развиваются побочные, далеко не всегда благоприятные для природы и хозяйства последствия их образования. Во всех случаях создания водохранилищ осложняется последствиями, вносимыми ими в природу и хозяйство территорий, на которых они создаются, а также долин рек, расположенных ниже гидроузлов. Но, несмотря на многие отрицательные последствия, водохранилища продолжают создаваться во всех районах земного шара – дальнейшее развитие хозяйства, обеспечение различных нужд населения и борьба с вредным воздействием вод не могут осуществляться без регулирования стока водохранилищами.

Все это требует, чтобы при проектировании водохранилищ более внимательно учитывать весь комплекс гидрологических, физико-географических, социально-экономических и экологических аспектов.

Цель работы была достигнута посредством анализа основных закономерностей воздействия водохранилищ на берега, грунтовые воды, растительный покров, климат.

Список литературы

1. Авакян А.Б. "Водохранилища и окружающая среда (Народнохозяйственное значение водохранилищ и их воздействие на окружающую среду)".-М.: Знание, 1982.

2. Богословский Б.Б. Основы гидрологии суши. Реки, озера, водохранилища. -Минск: Издательство БГУ, 1974.

3. Богословский Б.Б., Самохин А.А. Иванов К.Е., Соколов Д.П. Общая гидрология (гидрология суши). – Л.: Гидрометеоиздат 1984.

4. Большая Советская Энциклопедия: Т. – М.: Советская энциклопедия, 1971.

5. Вендров С.Л. Влияние водохранилищ лесной зоны на прилегающие территории. – М.: Наука, 1970.

6. Водохранилища мира. Авакян А.Б., Шарапов В.А., Салтанкин В.П., и др. – М.: Наука, 1984.

7. динамика и термика рек и водохранилищ./ Отв. ред. Б.А. Фидман, В.К. Дебольский. – М.: Наука, 1984.

8. Никитин М.Р. Оценка влияния водохранилищ на гидрологические условия. – М.: Наука. 1990.

9. Давыдов Л.К., Дмитриева А.А., Конкина Н.Г., Общая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1973.

10. Роль водохранилищ в изменении природных условий./ С.Л. Вендров, А.Б. Авакян, К.Н. Дьяконов, А.Ю. Ретеюм. – М.: Знание, 1968.