Річне каскадне багатолітнє регулювання стоку водосховищами

Водні ресурси в нашій країні, як і на Землі в цілому, величезні. Однак їх розподіл по території і в часі нерівномірно.

Сток більшості річок за короткий період повені або паводка становить від 50 до 90% сумарного річного обсягу. Деякі річки в посушливі періоди повністю пересихають, інші промерзають взимку. Поряд із сезонною нерівномірністю, стік нерівномірний і по роках: спостерігається певна циклічність у чергуванні багатоводних і маловодних річок і періодів.

Природний режим річкового стоку в більшості випадків не відповідає режиму водокористування. Вимоги на воду різних галузей народного господарства часто не збігаються між собою і з режимом природного стоку.

Для більш повного і раціонального використання водних ресурсів з метою безперебійного і надійного забезпечення водної населення, промисловості та сільського господарства необхідно впливати на природний режим стоку, тобто регулювати його.

Регулювання стоку здійснюється за допомогою спеціальних штучних водойм (водосховищ) і є дуже важливим заходом при вирішенні дуже багатьох водогосподарських завдань: водопостачання, обводнення і зрошення, рибництва, використання водної енергії, поліпшення умов судноплавства і лісосплаву, боротьби з повенями, селями, комплексного використання і охорони водних ресурсів.

Залежно від завдань, характеру і складу водоспоживачів застосовують різні види регулювання стоку, які класифікують за трьома основними ознаками: призначенням, тривалості і ступеня регулювання стоку.

За призначенням водосховища поділяють на запасні, що затримують (протипаводкові) і комплексні.

Основне завдання запасних водосховищ полягає в підвищенні витрат води в маловодні періоди за рахунок спрацювання запасів води, створених шляхом тимчасового затримання надлишків стоку над споживанням в багатоводні сезони або роки.

Затримують (протипаводкові) водосховища призначені в основному для боротьби з повенями і селевими потоками.

Шляхом тимчасового затримання частини стоку в періоди багатоводдя (паводка або повені) знижуються максимальні витрати води, що надходять в нижній б'єф водосховища, і запобігає небезпека повені.

Комплексні водосховища поєднують функції запасного і затримує водосховища.

За тривалістю розрізняють добове, тижневе, короткострокове, сезонне (річне) і багаторічне регулювання стоку.

Добове регулювання полягає в перерозподілі протягом доби практично рівномірного стоку річки Q відповідно до вимог споживачів. Вода накопичується в водосховище в годинник малого споживання і витрачається з нього в години підвищеного. Цикл регулювання (наповнення і спрацювання) - добу. Найбільш широко добове регулювання поширене в водопостачання і гідроенергетиці. Крім того, його застосовують в зрошенні.

Тижневе регулювання полягає в перерозподілі протягом тижня рівномірного стоку відповідно до нерівномірним споживанням. Це значно підвищило можливість використання надлишкового стоку в неробочі дні для підвищення віддачі в робочі. Повний цикл при тижневому регулюванні (наповнення і спрацювання) дорівнює тижня. Застосовується воно в основному в промисловому водопостачанні та гідроенергетиці. Короткострокове неперіодичне регулювання стоку - це таке регулювання, при якому вода з водосховища подається у вигляді короткострокових неперіодичних попусків для підтримки витрат або рівнів води на нижележащем ділянці водотоку відповідно до вимог водокористувачів. Необхідний обсяг води у водосховищі накопичується протягом ряду доби, а зосереджений попуск здійснюють протягом декількох годин. Цей вид регулювання застосовують переважно для створення необхідних глибин при лісосплаві, судноплавстві, а також в санітарних, сільськогосподарських, рибогосподарських та інших цілях. Сезонне (річне) регулювання стоку дозволяє перерозподіляти стік протягом сезону або року. Під час повеней і паводків водосховище наповнюють, в період межені спрацьовують. Розрізняють повне і неповне сезонне регулювання стоку. При повному регулюванні Водовіддача із заданою забезпеченістю за рік повинна бути дорівнює обсягу річного стоку тієї ж забезпеченості. У багатоводні роки надлишки води скидаються в нижній б'єф водосховища, в маловодні роки, коли стік нижче розрахункового, виникає дефіцит віддачі. При неповному регулювання водоспоживання менше річного стоку розрахункової забезпеченості, і частина стоку після наповнення водосховища йде на скидання. Багаторічна регулювання стоку полягає в перерозподілі стоку протягом тривалого багаторічного періоду; Багаторічна регулювання стоку - найбільш повний і досконалий вид регулювання, що відповідає завданням комплексного використання водних ресурсів. При цьому виді регулювання потрібні істотно більші за розмірами водосховища, ніж при інших.

За ступенем використання стоку розрізняють повне і неповне регулювання. При повному регулюванні використовується весь стік, і водосховище працює без скидання; при неповному - частина стоку не використовується і йде на скидання.

Каскадне регулювання стоку має місце, якщо водосховища розміщені послідовно у вигляді ступенів на одній, річці.

Компенсує регулювання забезпечує покриття дефіциту в воді шляхом попусків з водосховища, розташованого вище водозабору.