Водосховища Украины

Вступ

Водні об'єкти суші створюють  унікальні за своєю красою і цілющими властивостями природні ландшафти  і в той же час є багатющою  коморою продуктів харчування, джерелом отримання електроенергії, прісної  води як найважливішого природного ресурсу. Таке багатопрофільне призначення водоймищ суші обумовлює постійну дію на них господарської діяльності людини. Прогресуючий розвиток промисловості і сільського господарства, що супроводжується зростанням водоспоживання у всіх галузях народного господарства, неминуче приводить до вичерпання ресурсів прісних вод. Особливо гостро стоїть ця проблема в місцях з невисоким природним водозабезпеченням.

Вода – найважливіший  елемент усього живого, незамінний у технологічних процесах компонент  практично для всіх галузей народного господарства, продукт, що не має ціни за його важливістю і значущістю в біосфері і житті суспільства.    У зв'язку зі зростаючими потребами у воді всіх галузей народного господарства і нерівномірним розподілом па території України джерел отримання прісних вод здійснюється великомасштабне гідротехнічне будівництво. Так, у результаті зарегулювання стоку Дніпра побудований каскад водосховищ, створені водосховища і на інших річках країни. У південних регіонах споруджений ряд магістральних і розподільних каналів. У перспективі можливе створення систем територіального перекидання частини стоку інших річок, опріснення солоних лиманів і створення на їх основі прісноводих водосховищ. Все це висуває як одне з найважливіших завдань здійснення ефективних водозахисних заходів. Проте з кожним роком це робити все більш складно, оскільки потреба у воді зростає, а антропогенне навантаження на водоймища збільшується.

 Рішення проблеми  водозабезпечення повинне розв'язуватися,  в першу чергу, за рахунок  переведення багатьох виробництв на досконаліші і менш водоємні технології. Режим економії води в промисловості, сільському і комунальному господарстві, перегляд норм її витрачання в іригаційних системах, ширше впровадження оборотних і замкнутих систем водопостачання – ось ті резерви прісних вод, використання яких може зменшити напруження водного балансу і поліпшити екологічну ситуацію у внутрішніх водоймищах.

Актуальність  теми- пов'язана з тим, що штучні водні об'єкти, будучи геотехнічною системою і одночасно елементом культурного ландшафту, робить істотний вплив на навколишнє середовище і господарську діяльність людини.

Мета бакалаврської роботи - Зібрати та проаналізувати інформацію про особливості створення водосховищ світу, виявити просторові закономірності поширення водосховищ; проаналізувати проблеми створення, використання водосховищ.

Завдання бакалаврської роботи – проаналізувати  водосховища світу.

Об’єкт дослідження -  найбільші водосховища світу.

Предмет дослідження – закономірності виникнення водосховищ, їх значення на прикладі найбільших водосховищ світу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ІСТОРІЯ ТА ЕТАПИ СТВОРЕННЯ ВОДОСХОВИЩ

Створення водосховищ почалося не менше 4 тис. років тому здебільшого для зрошення земель в Єгипту, Месопотамії, Китаю. Вони були життєво необхідні для розвитку стародавніх цивілізацій у цих районах, сприяли їх розквіту і зникали, як правило, з лиця Землі з падінням цих цивілізацій. Відомі кілька десятків гребель і водосховищ, побудованих до нашої ери.

У Єгипті перші гребля Кхосхайш (Khosheish) довжиною 450 м і висотою 15 м була побудована при фараоні  Менесі близько 3000 р. до н. е.. в 20 км вище   м. Мемфіс для підведення до нього  води р. Ніл. Є думки, що в результаті будівництва цієї греблі водосховище не утворилося. В період 2778-2563 рр.. до н. е.. греблею заввишки 13 м і довжиною 110 м було збудоване водоймище Садд ель Кафаров, 30 км на південь від Каїра. Близько 1800 р. до н. е.. було створено велике водосховище Меріс в Файюмской депресії для зрошення десятків тисяч гектарів. Воно наповнювалося нільської водою в періоди паводків і могло віддавати воду в сухі періоди, як на поля Файюмской оазису, так і назад в Ніл. У відношенні його конкретного місця розташування є різні точки зору, але сам факт його існування підтверджується даними Геродота, Діодора, Страбона та ін.. У Китаї спорудження гребель і зрошувальних систем відомо з 3-го тисячоліття до н. е., зведення великих гребель дозволило зрошувати землі і боротися з повенями. У стародавніх індійських книгах згадуються багато гребель, каналів та іншіх гідротехнічних об'єктів. З найдавніших часів використовуються для зрошення земель в Месопотамії (Ірак), річки Тигр, Євфрат та інші, для цього будувалися греблі та водосховища.

Близько 2500 р. до н. е.. була побудована гребля Нимруд на Тигру  в районі Самарра, що проіснувала  до 7 ст. до н. е., водосховищі живило відомий зрошувальний канал Нахрван. Є свідчення будівництва водойм в Центральній Анатолії в державі хеттів (близько 1400 р. до н. Е.), В районі Хомса в Сирії (близько 1300 р. до н. Е.), В державі Урарту поблизу оз. Ван (близько 700 р. до н. Е.).

 

Існує легенда, що руйнування Вавилона в VII ст. до н. е.. ассірійським царем Сінахерібом було зроблено за допомогою спеціально створеного, а потім спущеного (шляхом руйнування греблі) водойми на Ефраті. В цей період в Месопотамії будувалися й інші греблі: у Абу-Хабб південніше Багдада (близько 600 г до н е..), На р. Діяла на північний схід від Багдада (близько 550 р. до н. Е.), В 25 км на північний схід від Ніневії. За даними тих же авторів, приблизно в 750 р. до н. е.. в державі Саба (на території сучасного Ємену) була побудована гребля висотою 4 м і довжиною 600 м, що утворила водосховище Маріб (Королівське озеро, по Плінію) на р. Ваді-Джана для зрошення земель, приблизно в 500 і 325 рр.. до н. е.. ця гребля надбудовувався (відповідно до висоти 7 і 14 м). Це водосховищі проіснувало приблизно до 575 р. н. е.., а руїни греблі збереглися до цих пір. Багато хто з побудованих в ті періоди гребель були зруйновані в результаті природних процесів (землетруси, паводки і т. п.) Або іноземними завойовниками. Про масштаби гідротехнічного будівництва дають уявлення дані по Ірану, де в епоху царя Дарія I (VI ст. До н. Е.) Для іригації було створено дев'ять гребель на р. Джарахі, гребля Камжерд на р. Кор поблизу Персеполя та ін.. При Сассанідов (III-VII ст. Н. Е.) Були побудовані такі греблі, як Бенде-Міжан, Гергер (існує до сих пір), Дізфуль Збереглися бички греблі) та ін..

В Ірані греблі будувалися для іригації, виправлення pусел і  т. д. і в більш пізній період, на рубежі I і II тисячоліть н. е.., в тому числі Банді-Емір (між Ісфагані і  Ширазом), Савех, Карабах та ін Гребля Савех на р. Фаврехан висотою 40 м  і довжиною по гребеню 120 м проіснувала близько 100 років, як про це можна судити за збереженими донних відкладень. До цих пір експлуатується водосховище Банді-Емір, воно може служити прикладом комплексного використання водосховища давнину, що призначався для зрошення, отримання механічної енергії (в даний час млин замінена гідроелектростанцією), судноплавства і водопостачання. Збереглося також водосховище Карабі в Центральному Ірані, хоча воно сильно замулене.

 

У Європі перші водосховища, наскільки можна судити за наявними даними, з'явилися ще до нашої ери. Так, в Іспанії імовірно в II в. до н. е. на р. Альбаррегас була побудована гребля Карнальбо з водосховищем обсягом        10 млн. м3 (існує до сих пір). Відомі залишки древніх гідротехнічних споруд в районі Сеговії і Таррагони. Ймовірно, в цю епоху водосховища створювалися в Греції, Італії, Південної Франції та інших середземноморських країнах, проте конкретних відомостей про них ми не маємо. Побічно про це можна судити, наприклад, за збереженими залишками гідротехнічних споруд в районі Рима. Підпірні споруди зводилися і в I тисячолітті н. е.. у зв'язку з будівництвом млинів і для іригації. В Галлії перший млин з'явилися в III-IV ст;. Так, поблизу м. Арля збереглися залишки каскаду з 16 млинів. Широкий розмах будівництво млинових гребель отримало в VIII-IX і особливо в XII-XIII ст. Водойми, утворені млиновими греблями, мали, звичайно, невеликий об'єм і за сучасною класифікацією штучних водойм належать здебільшого до ставків.  Більш великі водосховища в Європі з'явилися пізніше, при розвитку видобутку руди, обробки металів, лісопиляння і т. д. Так, в Гарце обсяг окремих об'єктів, створених для промивання руд, досягав декількох мільйонів кубічних метрів. Створювалися водосховища і для зрошення земель, як, наприклад, водосховище альманасі (XIV ст.) І Рейки (XV ст.) В Іспанії.

Значні гідротехнічні  споруди будувалися ацтеками, майя і інками в доколумбової Америки. У Перу водосховища будувалися ще в доінкської час. Кілька водойм для  збору талих вод існувало біля підніжжя Анд, як, наприклад, водосховище в долині Непенья довжиною 1,2 км і шириною 0,8 км. Багато гребель для забору води будувалося народом майя, добре відомо водосховищі біля давнього міста Тікаль. Для водопостачання міст майя будували численні відкриті резервуари з протифільтраційним покриттям дна, деякі з них збереглися до XIX в. Грандіозні на ті часи гідротехнічні споруди будували ацтеки, наприклад дамбу Нецоуалькойотль довжиною 16 км, яка розділила оз. Тескоко і утворила водосховище Мехіко. Іспанські конкістадори зруйнували більшість древніх гідротехнічних споруд ацтеків, інків, майя. Створювалися іспанцями подібні споруди по складності і розмірами часто поступалися колишнім. Все ж в цей період були побудовані деякі великі водосховища: Журурія обсягом 220 млн. м3 і площею дзеркала 96 км2 (використовується до цих пір) і Чалвірі обсягом 3 млн. м3 для водопостачання срібних копалень в Потосі. Створення водосховищ досягло великих масштабів в епоху промислової революції і розвитку капіталізму, т. е. в XVIII-XIX ст. Значну роль у створенні водосховищ грала збільшується потреба в механічної енергії (до періоду широкого поширення парових машин) для прядильно-ткацьких, металообробних, лісопильних, гірничорудних підприємств: нерідко вони використовувалися і для промислового водопостачання. Такі водойми (заводські ставки) у великому числі з'явилися у Великобританії, Німеччині, Франції, Чехословаччини, Польщі, дореволюційної Росії (особливо в Карелії, Центрі і на Уралі).

Іншою причиною створення  водосховищ в цей період був розвиток водного транспорту, яке вимагало регулювання стоку з метою збільшення меженних витрат та харчування водою численних каналів. Наприклад, для харчування Південного каналу, що з'єднав Середземне море з Біскайською затокою (Франція), було побудовано водосховище Сен-Перрот на р. . Подо обсягом 7 млн. м3; для розвитку водного транспорту водосховища створювалися в Англії, Німеччині, Росії (наприклад, Вишнєволоцькому, Шлінское, Кубенське, Уверское). В період розвитку капіталізму водосховища створювалися також для промислового і комунального водопостачання (в першу чергу в таких промислових районах, як Рурська область, Сілезія, Середня Англія в Західній Європі, Урал у Росії, Пенсільванія і Нова Англія в США та ін.) Деякі водосховища були створені в цей період з метою боротьби з повенями. Все більше водосховищ призначалося для одночасного задоволення інтересів кількох галузей господарства.

Наступний етап створення  водосховищ почався на рубежі XIX і XX ст. у зв'язку з широким використанням  електроенергії, спочатку гідроелектростанції будували переважно в розрахунку на використання незарегульованих стоку, потім стали створювати для підвищення надійності електропостачання та збільшення вироблення електроенергії. Найбільшого розмаху будівництво водосховищ ГЕС спочатку досягало в таких країнах, як Швейцарія, Австрія, Франція, Німеччина, Італія, Швеція, Норвегія, США, Японія. Поряд зі створенням водосховищ при гідроелектростанціях у першій половині XX ст. все більше водосховищ створювалося для іригації, промислового і комунального водопостачання, боротьби з повенями (особливо в США, Індії, деяких європейських країнах).

Сучасний етап створення  водосховищ почався після другої світової війни. Регулювання стоку  стало проводитися в основному  для вирішення комплексних завдань: розвитку гідроенергетики, водозабезпечення міських агломерацій, промислових районів, великих іригаційних систем, а також з метою створення умов для відпочинку і поліпшення екологічного стану великих природних об'єктів і районів. В цей період водні об'єкти створювалися і створюються практично у всіх країнах світу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ТИПИ ВОДОСХОВИЩ

 

У гідрології водосховищ ці штучні водойми розглядаються  як такі, що поєднують ознаки озера  і річки. Поділ водосховищ на окремі типи може проводитись за географічними положенням, за способом утворення (генетичні ознаки), за морфологічними ознаками (будова ложа), за місцем у річковому басейні, за характером регулювання стоку та іншими ознаками.

За географічним положенням водосховища поділяють на гірські, передгірні, рівнинні і приморські. Їх положення в системі форм рельєфу визначає величину підпору (підняття рівня) води у водосховищі стосовно рівня води в річці. Найбільші величини підпору характерні для гірських і передгірних річок, де він може складати кілька сотень метрів (Нурецьке водосховище на р. Вахш в Середній Азії – 300 м) (рис.Д.1). В Україні такі водосховища є у верхів'ях річок, що витікають із Карпатських і Кримських гір. Гірські і передгірні водосховища невеликі за площею та обсягом, висота підпору води – кілька десятків метрів. Призначені ці водойми для акумуляції прісних вод (Крим) або ж для боротьби з повенями (Карпати).

Переважна більшість  водосховищ збудована на рівнинних  річках, де висота підпору рівня  води становить до 50 м. Саме до таких  належать водосховища Дніпровського каскаду, Дністровське, Червонооскольське, Інгулецьке, Ташлицьке, Сімферопольське та інші водосховища України. Рівнинні водосховища комплексного призначення відзначаються великими площами підтоплення і затоплення прилеглих територій, які можуть в кілька разів перевищувати площі новоутворених водойм. Значні втрати трансформованих земель, відселення населення, перенесення господарських об'єктів, великі кошти на інженерний захист прибережних територій – характерні проблеми, що виникають на рівнинних водосховищах, тоді як на гірських і передгірних водосховищах вони незначні.

Приморські водосховища будують у приморських гирлах річок, які утворюють лимани чи глибокі затоки. Висота підпору на таких водосховищах здебільшого не перевищує 10 м. На причорноморському узбережжі України такі водосховища планувалось збудувати на Дніпрі, Південному Бузі, Дністрі та на приморських лагунах і лиманах: Сасик, Шагани, Хаджибей, Тилігул, Березань по трасі каналу Дунай – Дніпро, яким планувалось подавати воду для зрошення півдня України. Однак збудовано тільки ту частину гілки каналу, яка з'єднує р. Дунай і озеро Сасик. Озеро (лагуну) Сасик було опріснено. Серед проблем приморських водосховищ є такі ж, як і у рівнинних: підтоплення і затоплення прилеглих земель, замулення і заболочення акваторій, а також специфічні: засолення вод і ґрунтів, трансформація або знищення тварин і рослин, пристосованих до існування в солонуватих водах.

За способом утворення (заповнення водою) водосховища поділяються на загатні і наливні. Загатні утворюються, коли загачується водотік і створюється підпір води. До цього типу належать практично всі водосховища, збудовані на річках України. Наливні водосховища створюють в місцях потреби у воді: у посушливих районах, де природні водні об'єкти відсутні чи дуже засолені (Ленінське в Криму), або ж на підвищеннях рельєфу, де необхідно створити штучні резервуари води (водосховища гідроакумулювальних станцій, протипожежні, питні закриті водойми). Улоговини цих водосховищ штучні, а вода до них подається закритими водоводами.