Водные ресурсы Волго-Камского бассейна

На водохранилищах различают: нормальный подпорный уровень или горизонт (НПУ, или НПГ) – уровень, который плотина может поддерживать в течение длительного времени при обеспечении нормальной эксплуатации всех сооружений; форсированный подпорный уровень (ФПУ) – высший подпорный уровень, который можно поддерживать недолгое время в период пропуска паводка, обеспечивая сохранность сооружений; уровень мёртвого объёма (УМО) – минимальный уровень, допустимый в условиях нормальной эксплуатации.
Статические запасы воды представляют собой неиспользуемую часть водохранилищ – так называемый «мёртвый объём». Будучи разово наполненной речной водой, эта ёмкость сохраняется на весь срок существования водохранилищ. Неиспользуемая часть воды, по инженерным соображениям, предусматривается при строительстве любого водохранилища, как емкости и отстойника для речного стока. Твердые частицы выпадают в осадок при изменении гидравлических параметров потока в момент «впадения» в водохранилище. Мёртвый объем водохранилищ постепенно заиливается. Поэтому величина статических запасов речных вод весьма условна, фактически она существенно меньше.
Назначение Яузского водохранилища – водоснабжение г. Москвы. Из него сток р. Яузы подается по каналу в Верхнерузское водохранилище и далее в Москву-реку. Остальные водохранилища имеют емкость менее 10 млн. м3 и используются для рыборазведения, орошения и рекреации.
Главное русло р. Оки остается незарегулированным. Регулирование имеет особое значение на ее левых притоках, протекающих по Московской области. Суммарный полезный объем водохранилищ составляет здесь 1,05 км3, их назначение – водоснабжение г. Москвы и Московской области. Наиболее крупные водохранилища: Можайское (0,22 км3), Истринское (0,17 км3), Рузское (0,21 км3) и Озернинское (0,14 км3).
Следует также отметить каскад резервно-отстойных водохранилищ, образующих водораздельный бьеф канала им. Москвы: Икшинское, Пестовское, Учинское, Пяловское, Клязьминское, Химкинское. Помимо транспортного назначения, эти водохранилища играют важную роль в водоснабжении г. Москвы и Московской области, а также в обводнении Москвы-реки, Яузы, Клязьмы и Учи.
Канал им. Москвы, соединяющий р. Москву с р. Волгой имеет общую длину водного пути 128 км, из них 19,5 км проходит по водохранилищам. Канал берет начало на правом берегу р. Волги у г. Дубны – в 8 км выше устья р. Дубны. Здесь создано Иваньковское водохранилище. Трасса канала идет на юг к г. Москве, пересекая возвышенную Клинско-Дмитровскую гряду. На трассе канала расположено 9 шлюзов. На волжском склоне – от Иваньковского водохранилища до водораздела (124 м над уровнем моря) – 5 ступеней, на московском склоне – 4 ступени. Кроме Иваньковского в систему входят Химкинское, Клязьминское, Пяловское, Учинское, Пестовское и Икшинское водохранилища. На трассе канала находятся 8 ГЭС и Иваньковская ТЭС. Канал решил проблему водоснабжения г. Москвы и обеспечил водный путь из Балтийского в Каспийское и Чёрное моря.
В Орловской, Калужской, Тульской и Ивановской областях, где в основном зарегулирован сток бассейна Оки, водохранилища используются для целей водоснабжения либо комплексно – для водного транспорта, рыборазведения, водоснабжения. Это небольшие водохранилища (с полезной емкостью, как правило, до 10 млн. м3) сезонного или многолетнего регулирования.
Более 60% объема зарегулированного стока рек Южного склона сосредоточено в водохранилищах Волжско-Камского каскада, которые используются в целях энергетики, промышленного и коммунального водоснабжения, водного транспорта, ирригации, рыбного хозяйства, рекреации. На Волге и ее главном притоке Каме построены 11 гидроэлектростанций. Суммарная установленная мощность Волго-Камского каскада составляет 11409 МВт. Строительство плотин, водохранилищ и гидроэлектростанций снизило скорость течения реки, повлияло на качество воды, рыбопродуктивность и биоразнообразие.
Всего в бассейне Волги насчитывается около 800 водохранилищ с суммарным полезным объемом 101 км3 и площадью зеркала 30,4 тыс. км2. Они аккумулируют почти 70% среднегодового стока волжского бассейна.
Из восьми крупных гидроузлов с водохранилищами на р. Волге четыре (Иваньковское, Угличское, Рыбинское и Горьковское) образуют непрерывный каскад на Верхней Волге (пятое – Верхневолжское водохранилище– находится в верховьях реки).
Эти водохранилища вместе с р. Окой формируют 45% годового стока р. Волга, еще 45% стока приходится на бассейн р. Камы.
В пределах Ярославской области расположены два водохранилища комплексного назначения – Рыбинское и Угличское.
В Тверской области насчитывается 20 водохранилищ с суммарным полезным объемом 2,3 км3. Наиболее крупные из них – Верхневолжское (0,466 км3), Вазузское (0,428 км3), Вышневолоцкое (0,243 км3) и Иваньковское (0,9 км3). Все они в большей или меньшей степени предназначены для водоснабжения Москвы, обводнения рек Окского бассейна, а также для энергетики, водного транспорта и рыборазведения. Более мелкие водохранилища используются для целей водоснабжения, рыбного хозяйства, энергетики, рекреации.

Куйбышевское водохранилище, протяжённостью до слияния реки Волги с рекой Камой от Куйбышевского гидроузла – 309 км; от Куйбышевского гидроузла до Чебоксарского гидроузла по реке Волге – 508 км; от Куйбышевского гидроузла до Нижнекамского гидроузла по реке Волге и реке Каме – 578 км. Полный объём водохранилища – 58 км3, полезный – 33,9 км3. Это самое крупное водохранилище Волжско-Камского каскада (оно контролирует 97% водных ресурсов Волги), дающее возможность проводить в современных условиях внутригодовое распределение стока Волги в створе Куйбышевского гидроузла. Основные притоки к Куйбышевскому водохранилищу: Кама, Большой Черемшан, Свияга, Сок, Большой Кинель, Уса.

Саратовское водохранилище, протяжённостью – 350 км. Полный объём водохранилища – 12,87 км3, полезный – 1,75 км3. Саратовский гидроузел расположен в 1129 км от устья Волги. Саратовское водохранилище является водохранилищем недельного регулирования стока с большим водообменном. Основные притоки к Саратовскому водохранилищу: Самара, Чапаевка, Сызрань, Чагра, Малый Иргиз.

Волгоградское водохранилище, протяжённостью – 540 км. Полный объём водохранилища – 31,45 км3, полезный – 8,25 км3. Волгоградский гидроузел расположен в 606 км от устья Волги. Гидрологический режим Волгоградского водохранилища определяется работой ГЭС и хозяйственными попусками воды. Основные притоки к Волгоградскому водохранилищу: Терешка, Курдюм, Большой Иргиз, Большой Караман, Еруслан.
В соответствии с нормативным классом капитальности, Куйбышевский, Саратовский и Волгоградский гидроузел рассчитаны на пропуск весеннего половодья вероятностью превышения 0,1% (это расход в 60 тыс. м3/с). В нормальных условиях эксплуатации и проверены на пропуск катастрофического половодья вероятностью превышения 0,01% (это расход в 70 тыс. м3/с).
В современных условиях водохранилища Волжско-Камского каскада используется для срезки естественных максимальных расходов и осуществления специального весеннего попуска на Нижнюю Волгу.

Волго-Каспийский канал. Общая длина канала составляет 210 км. Он начинается из протоки Бертюль, в 21 км ниже Астрахани, и заканчивается в глубоководной зоне Каспийского моря. Канал обеспечивает в межень судоходство через дельту Волги.
Первые 90 км канала проходят по естественному руслу западного рукава р. Волги – Бахтемиру, а далее он разработан до глубин для судового хода и ограничен от мелководий дельты искусственными песчаными грядами. Это вдоль береговые возвышения, достигающие высоты 1-2, иногда до 3 м над меженным уровнем, или искусственные острова. Ширина островов 150-200 м, длина – от 1 до 10 км. Последние 64 км канала не имеют надводных берегов, его борта скрыты под водой на 1-3 м от поверхности.
Гидрологический режим канала определяется Волгоградской ГЭС и вододелителем в дельте Волги. Наибольшая годовая амплитуда уровня воды на р. Волге (г. Астрахань) составляет 4,45 м, а на Волго-Каспийском канале в 137 км ниже Астрахани – 1,14 м. В среднем амплитуда уровней на канале находится в пределах 0,5-0,7 м.

http://www.protown.ru