16

1. Водохрнилища как антропогенные объекты гидрографии

1. Современная география водохранилищ мира

К водохранилищам условно относят искусственные водные объекты с объемом более 10 млн м³. Такое разделение искусственных водных объектов не оправдано, так как к водохранилищам можно отнести многочисленные пруды и карьерные водоемы. Их количество значительно превышает общее количество водохранилищ. Так, к примеру, в Беларуси насчитывается всего немногим менее 200 водохранилищ, а количество прудов и карьерных водоемов превышает в несколько разов. По оценкам гидрологов на территории Беларуси начитывается более 1,5 тыс. прудов и карьерных водоемов

Современный водохранилищный фонд мира сформировался в основном во второй половине ХХ столетия в связи с развитием гидроэнергетики, ирригации и мелиорации. К концу второго тысячелетия основные запасы воды сконцентрированы в водохранилищах с общим объемом более 100 млн м³. Таких водохранилищ в мире насчитывается более 1,5 тыс. (рис.1.1.).

Рис. 1.1. География крупнейших водохранилищ земного шара (объемом более 10 млрд м³ (по Авакяну, Шарапову, 1977). Полный объем водохранилищ (млрд. м³): 1 – от 10 до 25; 11 -25 – 50; 111 -50 – 100; 4 – более 100.

По оценкам Института водных проблем АН СССР в мире насчитывалось более 10 тыс. водохранилищ с общим объемом около 5 тыс. км3 полезным объемом около 3 тыс. км³. Объем сконцентрированной воды в водохранилищах в 4 раза превышает объем воды находящейся единовременно в речной сети, а их суммарная площадь с учетом зарегулированных (подпертых) озер превышает 400 тыс. км². Крупнейшие из них в Африке Насер (40), Вольта(43), Оуэн-Фолс (45); России Иркутское (21), Братское (22), Зейское (24); в Северной Америке Мд (64); в Южной Америке Итаипу (72), и др.

В СССР крупнейшие водохранилища были приурочены к сформировавшимся крупным экономическим районам (рис. 2.2), а их численность к наиболее освоенной Европейской части и республикам Средней Азии, где кроме энеретики заругулированные воды использовались для орошения. Интересным фактомявляется то. Что наиболее интенсивно шло строительство водохранилищ в 60 – 80 годы. За этот период количество водохранилищ в СССР увеличилось в три раза, а их общий объем в пять раз.

Рис. 1.2. География крупнейших водохранилищ на территории СССР (полным объемом, млн м³): 1 – более 100000, 11 – 50 000-100000, 111, 25000-500004 – 10000-25000,5 5000-10000,6 1000-5000,7 100-1000 (по Авакяну, Шарапову, 1977).

Около 25 водохранилищ имели объем более 25 км3, превышающие крупнейшие озера страны. А такие крупнейшие водохранилища как Оуэн-Фолс, Онтарио и Иркуткое включают крупнейшие озера Виктория, Онтарио и Байкал. К 2000 году планировалось создать ряд гигантских водохранилищ типа Нижнеленское (рис. 1.3). Темпы строительства водохранилищ были также гигантскими. Это привело к закрытию малых и небольших ГЭС, выводу из эксплуатации малых водохранилищ, как это наблюдалось в Беларуси. Это явилось отрицательным фактором в развитии гидроэнергетики и энергетической зависимости республики от России к началу 21 столетия. Крупнейшим водохранилищем Беларуси стало Вилейское, являющееся головным водоемом в Вилейско-Минской водной системе. Его создание позволило решить в конце 20 столетия ряд водных проблем в городе Минске. Создание водохранилищ, как правило, комплексного использования позволяет наиболее рационально использовать водные ресурсы, что происходит и в зарубежных странах.

Создание каскадов водохранилищ на многих крупных реках в России (Волга, Кама, Ангара, Енисей, Иртыш), в странах Средней Азии Вахш, Сыр-Дарья) Украине (Днепр) и на реке Свислочь в Беларуси а также отдельных крупных водохранилищ позволет управлять их стоком в крупных регионах и позволило перебрсить сток рек в маловодные районы.

Рис. 1.3) План схема создания каскада водохранилищ на р. Лена.

(по Ярошу, 1966; цитир. по Матарзину, Богословскому, Мацкевичу, 1977)

Наиболее крупными энергетическими ресурсами обладает Восточная Сибирь России. В перспективе здесь на реках Енисей, Ангара, Нижняя Тунгуска, Иркут, Селенга, Верхняя Лена, Витим Мамакане и других планируется создать ряд водохранилищ (рис. 1.3). Перспективным решением оптимального использования водных ресурсов является создание каскадов водохранилищ на Ангаре и Енисее (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Схемы каскадов водохранилищ на Енисее и Ангаре.

(по Авакяну, Шарапову, 1968; цитир. по Матарзину, Богословскому, Мацкевичу, 1977)

Отдельные бывшие республики СССР, например, Таджикистан планирует создание каскада водохранилищ на реке Вахш для развития своей экономики. Отсутствие земельных ресурсов позволит экспортировать электроэнергию в другие смежные страны путем строительства водохранилищ энергетического назначения (табл. 1.1.)

Учитывая экономическую ситуацию в стране Таджикистан, как и Беларусь придают большое значение обеспечению энергетической безопасности. Беларусь развивает строительство ГЭС на реках Неман и Западная Двина с минимальным затоплением сельхозугодий, также развитию нетрадиционных источников электроэнергии. Таджикистан придает исключительное значение завершению строительства Рогунской ГЭС, а также строительству ряда новых гидроэлектростанций.

Рогунская ГЭС спроектирована институтом «Средазгидропроект» (Ташкент), а в настоящее время проектирование ведется институтом «Гидропроект» (Россия). Проектная мощность ГЭС 3600 МВТ, а среднегодовая выработка электроэнергии 13,1 млрд кВт. ч. Огромное водохранилище объемом 13,3 км³ и полезным 10,3 км³ планируется использовать как в энергетических, так и ирригационных целях. Проектом предусматривается заполнение в течение 13 - 18 лет, что не повлияет для орошаемого земледелия в странах в нижнем течении Амударьи.

Учитывая запасы водных ресурсов и потенциальные возможности для развития гидроэнерегтики Таджикистан имеет хорошие возможности для полного обеспечения себя электроэнергией и экспорта ее в другие страны

Таблица 1.1.

Перспективы выработки электроэнергии, млрд. кВт

Год	Выработка электроэнергии	Потребность Таджикистана	Перспективы экспорта электроэнергии
2010	26,4	21,,4	5
2015	36,6	24,6	12
2020	58,3-60,3	28,3	30-32
2025	80	32,5	47,5

Водные ресурсы Таджикистана в настоящее время зарегулированы всего на треть (27,3 %), особенно интенсивно создаваемые в с 1970 по 2000 год. В связи с этим средняя зарегулированность стока на территории Таджикистана выросла с 0,6 л/с км² в 1960 г. До 1,6 л/с км² в 2000 г., т.е. увеличилась за указанный период в 2,7 раза (У. Муртазаев, 2005). Степень зарегулированности стока всеми водохранилищами республики варьировала в пределах 5 – 30 мм слоя воды с 1 км² площади их водосборов и наиболее высокой оказалась для предгорий и равнинной части республики, где созданы такие гиганты как Нурекское и Кайракумское водохранилища (рис. 1.5). В районе Памира зарегулированность отсутствует.

2. География водохранилищ Беларуси

Современный водохранилищный фонд республики сформировался в несколько этапов: довоенный (до 1941 г.), период строительства водохранилищ для малой энергетики (1945 – 1960), период строительства преимущественно водохранилищ мелиоративного назначения (1960 – 1974) и современный (с 1975).

Рис. 1.5. Карта зарегулированности поверхностных вод Таджикистана (на январь 2000 г), по Муртазаеву, 2005.

В довоенный период в республике существовали 32 гидроэлектростанции суммарной мощностью 1,4 тыс. кВт. Кроме того, на территории Беларуси существовали мельничные установки, при которых были небольшие водоёмы. В соответствии с планом ГОЭЛРО в СССР доля гидроэнергетики в общем энергетическом балансе возросла с 8,6 % в 1928 году до 10,6 % в 1940 г.

Во время Великой Отечественной войны многие гидротехнические сооружения были разрушены, а водохранилища спущены. За 3 месяца до окончания войны было принято постановление СНК СССР «О развитии электрификации», которое послужило основой для последующего гидротехнического строительства на малых реках Беларуси. На реках и озёрах строились межколхозные и районные гидроэлектростанции. Ярким примером такого строительства в Беларуси являются водохранилища гидроэлектростанций: «Дружба народов» на оз. Дрисвяты; Гомельской ГЭС на оз. Гомель и р. Туровлянка; Лепельское на оз. Лепельское, Белое; Селявское на оз. Селява, Обида и Худовец; Осиповичской ГЭС на р. Свислочи, Чигиринской и Тетеринской ГЭС на р. Друть и др. водохранилища. Период строительства водохранилищ для малой энергетики завершился к 1960 году, когда с созданием крупных энергетических систем строительство маломощных ГЭС и низконапорных водохранилищ стало нерентабельным (табл. 1.2). Это привело в 60-70-х

Таблица 1.2