Особенности приема воды из водохранилищ и озер
В курсе "Гидрология и гидротехнические сооружения" рассматриваются все вопросы, связанные с проектированием и строительством водохранилищ, способы регулирования речного стока, водохозяйственные расчеты, а также виды гидротехнических сооружений, которые применяются при строительстве водохранилищ. Здесь рассматриваются только основные сведения об особенностях эксплуатации водохранилищ в качестве источников водоснабжения и качестве воды из водохранилищ.
Для водоснабжения могут применяться или водохранилища общего назначения, построенные для решения многих задач, или специально построенные для организации водоснабжения. В результате развития гидроэнергетического комплекса в нашей стране в настоящее время все наиболее значимые реки европейской части России превратились в уникальную систему водохранилищ (притом, что имеющиеся гидроэнергетические ресурсы еще далеко не исчерпаны) на большей части своей протяженности.
В районах Средней Азии, страдающих от дефицита воды, на реках, зачастую, наблюдается неустойчивый уровень воды и по этой причине не может быть обеспечено надежное водоснабжение потребителей, и лишь создание водохранилищ позволяет удовлетворять нужды водоснабжения и орошения сельскохозяйственных культур.
На малых реках создано огромное количество небольших водохранилищ специально для нужд водоснабжения, как промышленного, так и бытового назначения.
Поэтому, при эксплуатации источников поверхностных вод все чаще практикуется способ водоснабжения, основанный на подаче воды из водохранилищ. На стадии проектирования и, позднее, при строительстве водоприемных (и очистных) сооружений при водохранилищах важно учесть изменения гидрологического режима реки, которые возникают при создании водохранилища, а также влияния на качество речной воды сезонных изменений, тем более, если вода предназначена для питья.
Характер изменений водного уровня незарегулированной реки существенно отличается от изменений уровня воды в водохранилищах. В тех водохранилищах, которые предназначены, в основном, для судоходства и нужд гидроэнергетики колебание уровня воды происходит согласно планируемым режимам эксплуатации (сработки) в названых целях.
В конструкции береговых водоприемных сооружений на больших водохранилищах должны учитываться возможное появление сгона и нагона воды, ветровых волн, прибрежных течений, ледовых явлений, изменения со временем береговой линии, и также характеристика грунтовых отложений в чаше водохранилища.
Создание водохранилища в русле реки сильно влияет на качественные характеристики получаемой воды. Например, наблюдается резкое снижение количества взвешенных частиц в воде. Поскольку водохранилище выполняет роль огромного первичного отстойника речной воды, за счет снижения скорости течения. Цветность воды в водохранилищах, как правило, выше, чем цветность воды в незарегулированной реке, по причине того, что заполнение водохранилища происходит, по большей части, паводковыми водами, имеющими повышенную цветность. Но во время половодья, наоборот, часто оказывается, что цветность в реке естественного состояния, выше, чем цветность воды в водохранилище. Водохранилища с большим объемом воды часто менее засорены кишечной палочкой и сапрофитными бактериями, чем малообъемные.
Образование водохранилищ и, как следствие, появление застойных явлений в воде, способствует интенсивному распространению водорослей.
Объем санитарно-подготовительных работ в будущем ложе водохранилища весьма велик, и зависит от вида и интенсивности хозяйственной деятельности, которая ранее велась на этой территории. Санитарные показатели воды в водохранилище в большой степени зависит от полноты и тщательности при проведении этих работ в ложе водохранилища до его заполнения.
Как правило, сезонные колебания качества воды в реке значительно сглаживаются после образования водохранилища.
При устройстве водохранилища должны быть предусмотрены мероприятия по борьбе с их постепенным заилением и проявлением эрозии почвы береговой линии.
На крупных водохранилищах возможно появление больших волн и, поэтому, требуется проведение масштабных работ по предотвращению размыва берегов.
В целях задержания поверхностного стока воды и улучшения ее качества до поступления в водохранилище проводятся мероприятия агролесомелоративного характера, например, посадка в прибрежной зоне водохранилища защитных полос лесонасаждений.
Если планируется использование воды для водоснабжения, то нужно учитывать вероятность ее загрязнения сбросами сточных вод или водным транспортом, условия распространения, которых в медленных водах водохранилищ сильно отличаются от распространения в речных водах.
Выбор места забора воды из водохранилища представляется весьма ответственной задачей. Ясно, что водоприемник должен располагаться в том месте, где может быть обеспечен забор максимально чистой воды.
