3. Водосховища і особливості їх гідрологічного режиму

Водосховища - це водойми, створені людиною. Вони створюються для затримання, накопичення і зберігання води з метою використання її надалі для задоволення потреб господарства.

Водосховища утворюються шляхом побудови греблі, яка перегороджує долину річки, струмка, балки тощо. У водосховища перетворені деякі озера шляхом штучного підвищення їх рівня за допомогою гребель, побудованих поблизу витоків річок, що з них витікають. Малі водосховища на малих елементах гідрографічної мережі називають ставками.

Водосховища, створені в долині річки (що найбільш розповсюджено), поєднують у собі ознаки озера та річки. До озера їх наближує сповільнений водообмін і, як наслідок, термічне, хімічне і біологічне розшарування водної маси; до річки - течії, які мають місце на їх верхніх ділянках і по осі великих русел. Останнє створює більшу проточність вод водосховища порівняно з озерами, більш інтенсивний водообмін, що призводить до порушення термічної і хімічної однорідності.

3. Особливості режиму рівнів

Режим рівнів у водосховищі тісно пов'язаний із наповненням водосховища, режимом роботи гідроелектростанції, забором води на зрошення, спуском води для підтримання судноплавних глибин нижче греблі і т. ін.

Розрізняють водосховища багаторічного, сезонного, річного, тижневого і добового регулювання стоку. При багаторічному регулюванні стік перерозподіляється між багатоводними та маловодними роками, при сезонному - перерозподіл стоку кожен рік між сезонами. Добове і тижневе регулювання звичайно не пов'язане з природними коливаннями стоку, а викликається нерівномірною виробкою енергії протягом доби або тижня.

У водосховищі розрізняють кілька характерних рівнів, головні з них: нормальний підпірний рівень (найвищий проектний рівень, вище якого підйом ріння не дозволяється) і рівень мертвого об'єму (мінімальний рівень при повному використанні корисного об'єму). Виділяють також форсований підпірний рівень. Він вище від нормального і допустимий при пропусках вод повеней і паводків малої повторюваності. Рівень води поступово підвищується від греблі вверх по течії і характеризується кривою підпору.

В річному циклі режиму рівнів водосховищ електростанцій багаторічного і сезонного регулювання виділяються три фази: підйом (збігається з періодом повені), відносно стійкий стан рівнів і спад (із середини літа до кінця зими).

Амплітуда коливань на великих водосховищах рівнинних річок досягає 8... 12 м, на гірських - до 80...100 м. Зміни рівнів внаслідок спрацьовування можуть становити 5...6 м. Спостерігаються також згінно-нагінні коливання рівнів до 1...2 м.

Досить різкі зміни рівнів у водосховищах порівняно з озерами ведуть до інтенсивного розмиву берегів і переформування ложа водосховища. Крім того, це призводить до формування нестійкого льодового покриву.

3. Хвилювання і течії

Вітрове хвилювання у водосховищах досягає значних розмірів у глибоководних озероподібних розширеннях (висотою 3 м і більше). Особливістю розвитку хвиль є часті перетворення системи хвиль на глибокій воді у систему хвиль на мілкій воді при переході від нижньої глибоководної зони водосховища до верхньої мілководної і навпаки. При цьому змінюється крутизна хвиль. Другою особливістю є вплив на розвиток хвиль конфігурації водосховища і берегової лінії. При інтерференції виникає більш складна система хвилювання.

Характерним для водосховищ є утворення довгих хвиль, які виникають при нерівномірній роботі електростанцій протягом доби і при різких коливаннях витрат під час попусків із водосховищ. Ці хвилі обіймають всю товщу води і розповсюджуються на значні відстані (200.. .300 км) зі швидкістю до 40 км/г.

Система течій у водосховищах складна. Чітко виявляються стокові, вітрові і компенсаційні течії. їх швидкості, як правило, невеликі і вимірюються сантиметрами за секунду. Стокові течії можуть виникати поряд із греблею під час попусків. Періодичні зміни похилу водної поверхні, обумовлені проходженням прямої і зворотної хвилі під час попусків є причиною виникнення течій типу градієнтних.