Влияние строительства ГЭС на гидроледотермический режим рек

Results of numerical simulation of hydrothermal and ice regimes of rivers after the construction of Hy- dropower Station are presented.

Одной из важнейших проблем является проблема «чистой воды». Вода занимает осо­бое положение среди природных богатств Зем­ли - она незаменима. К истощению водных ре­сурсов ведет не рост количества расходуемой воды, а ее загрязнение. Выделяют химическое, физическое, биологическое, тепловое, радио­активное типы загрязнений. Если поток загряз­нений превышает способности экосистемы водоема к самоочищению, они накапливаются в донных отложениях, и негативные процес­сы усугубляются так называемым вторичным загрязнением. Каждый водный объект имеет определенный предел самоочищения и поэто­му может выдержать только определенную нагрузку сточных вод, превышение которой разрушает его способность к самоочищению и ведет к катастрофическим последствиям.

Красноярский край пока обладает драго­ценным водным ресурсом - рекой Енисей. В ее бассейне к настоящему времени сложился развитый индустриальный комплекс. Опреде­ленное развитие получило производство сель­скохозяйственной продукции края. Регион обладает развитой промышленностью (г. Сая- ногорск, г. Абакан, г. Красноярск). В производ­ство электроэнергии основной вклад вносит гидроэнергетика (Саяно-Шушенская, Крас­ноярская ГЭС, строится Богучанская ГЭС на реке Ангара). После завершения строитель­ства Богучанской ГЭС откроются перспекти­вы для интенсивного освоения прилегающих районов.

В проблеме водных ресурсов можно вы­делить следующие задачи: прогнозирование формирования водных ресурсов, изменений их режима и качества вод под влиянием природ­ных и антропогенных факторов; прогнозиро­вание паводков, наводнений; борьба с загряз­нением водной среды, создание экологически чистых технологий; разработка правовых, нор­мативных и экономических принципов рацио­нального использования водных ресурсов.

Экологическое состояние водных объек­тов зависит от большого количества разноо­бразных факторов и процессов: гидрофизиче­ских, гидробиологических, гидрохимических, метеорологических и антропогенных. Гидро­физические процессы в значитель­ной мере формируют среду обитания гидробионтов, определяют перенос и седиментацию веществ, интенсив­ность процессов загрязнения и само­очищения водоемов.

Зарегулирование плотинами ги­дроузлов вносит существенные из­менения в природные условия при­легающих районов. Изменяются температурные и скоростные режи­мы реки как выше, так и ниже гидро­узла. Смена температурного режима оказывает влияние на развитие реч­ной и флоры и фауны, понижение темпера­туры в летний период приводит к снижению самоочищающей способности реки. В Инсти­туте вычислительного моделирования раз­рабатываются математические модели и ком­пьютерные программы для оценки влияний строительства крупных ГЭС и сбросов загряз- экологическую ситуацию бассейна р. Енисея. Выполнен цикл исследований, включающий следующие задачи: стратифицированные те­чения в водохранилищах; гидроледотермиче- ский режим рек; перенос примесей в речных потоках. Для решения перечисленных задач разработаны математические модели различ­ного уровня сложности

  • математические модели для определе­ния картины течения и температурного режи­ма слабопроточного водохранилища, позво­ляющие оценить влияние условий водозабора на температуру воды, поступающей в нижний бьеф ГЭС;

  • компьютерные программы для нахожде­ния гидравлических характеристик течений в открытых руслах, температурного и ледового режимов рек, учитывающие морфометриче- ские характеристики реки.

Верификация моделей проводилась с ис­пользованием имеющихся натурных данных для верхнего и нижнего бьефов ГЭС.

Температура воды, поступающей из во­дохранилища в нижний бьеф ГЭС, зависит от картины течений на приплотинном участке. В зависимости от температурной стратификации и от условий водозабора (положения водоза­борных отверстий и расходов воды) возможны две различные картины течений вблизи водо­заборов (рис. 1).

ледяного покрова в р. Енисей (для реальных метеоданных, различных расходов воды и раз­личных значений температуры воды, поступаю­щей из водохранилища в нижний бьеф ГЭС).

После возведения Красноярской ГЭС за­метно изменился гидроледотермический ре­жим р. Енисея как выше, так и ниже гидро-

узла. Температура воды ниже плотины по­низилась в летние месяцы на 10-12 градусов и возросла зимой на 1,5-3,0 градуса. Резкое изменение температурного режима р. Енисея в нижнем бьефе Красноярской ГЭС лишило жителей г. Красноярска привычного для них отдыха и купания на реке в летние периоды. С целью создания условий для купания (в черте города) Абаканская протока была пере­крыта дамбой и устроен выпуск теплой воды в протоку от ТЭЦ-2. Однако полный комплекс необходимых мероприятий проведен не был. В настоящее время нет разработанного и вы­полненного проекта комплекса сооружений, обеспечивающих отдых и купание жителей
 

                                   январь                                                                                                февраль

 o   положение кромки льда, натурные данные;

______   положение кромки льда, расчет Тн~3.4 ^ 2 С

- - - -             положение нулевой изотермы, расчет;

___  ___положение кромки льда, расчет Tii=0.9°C! Q=2540м^/с

___ * ___положение кромки льда, расчет Т^О.9%', Q—18C0m^/c .

Q— переменный;

Рис. 2. Расчеты для нижнего бьефа Красноярской ГЭС. Зима 1984-1985 гг.


 

Библиографический список г Красноярска на р. Енисее. Для выработки научно-обоснованных рекомендаций по соору­жению проточного бассейна были выполнены вычислительные эксперименты, определены прогнозные температурные режимы протоки, зависящие от проточности и тепловых сбро­сов. Результаты могут быть полезными при разработке проектов обустройства проток в черте г. Красноярска для организации мест от­дыха и купания.

Ежегодные весенние наводнения, связан­ные с заторами на р. Енисее, приносят боль­шие убытки населению и хозяйству Краснояр­ского края.

Формирование заторов предопределяют подвижки льда, которые происходят вследствие изменений морфометрических характеристик русла реки, метеоусловий, режима работы ГЭС. Прогноз подвижек вследствие изменения внеш­них условий представляет большой практи­ческий интерес. Разработанная компьютерная модель гидроледотермики реки позволяет опре­делить возможные подвижки льда на Енисее и оценить время прохождения кромки льда около конкретных населенных пунктов.

Выполнен прогноз ледотермического ре­жима нижнего бьефа Богучанской ГЭС и темпе­ратурного режима водохранилища для летнего и зимнего периодов при НПУ 185,0 м и НПУ 208,0 м. В летний период в водохранилище бу­дет формироваться существенная температур­ная стратификация. Влияние плотины БоГЭС на ледотермический режим р. Ангары распро­страняется на 30-40 км при поверхностном во­дозаборе и на 60-70 км для проектных условий водозабора. В летний период для проектных условий водозабора температура воды, сбра­сываемой из водохранилища в нижний бьеф, на 3-5 0С ниже бытовой для НПУ 185,0 м, на 4-6 0С ниже бытовой для НПУ 208,0 м. Для по­верхностного расположения водозаборных от­верстий температура воды, поступающей в ниж­ний бьеф, близка к бытовой (14-17 0С в створе плотины БоГЭС и 19-20 0С в устье р. Ангары). Следует учитывать влияние изменений темпе­ратурного режима в верхнем и нижнем бьефах БоГЭС на водные экосистемы.

Белолипецкий В.М.1, 2, Генова С.Н.1, 2

1 Институт вычислительного моделирования СО РАН, Красноярск, Россия, 2 Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия, belolip@icm.krasn.ru

источник  http://damba.org/novosti/materialy-k-vi-mezhdunarodnoj-nauchno-prakticheskoj-konferencii-reki-sibiri-krasnoyarsk-2011-god.html

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Другие материалы

Наиболее распространены на территории Российской Федерации проявления эрозионных процессов – свыше 40% всех зафиксированных проявлений, а также гравитационные (склоновые) процессы – несколько менее 30% всех зафиксированных проявлений, среди которых преобладают оползни. По частоте проявлений на первом месте стоит процесс...
У советского народа неплохие правила. На колени встать природу партия заставила. Частушка, опубликованная в «Комсомольской правде» 25 сентября 1952 года   Традиционно в архитектурных дискуссиях вопросы изменения ландшафта рассматриваются локально – в пределах отдельного участка или парковой зоны. Реже деятельность...
Туроподобный скот породы Хека будет восстанавливать биоразнообразие в заказнике «Средняя Припять» возле знаменитого Туровского луга, «всеядные» орловские технологии помогают решать мусорные проблемы, возобновляемая энергетика включена в список приоритетных инвестиционных проектов Казахстана.  Охрана природы, проблемы окружающей среды и развития человечества. Всё важное и интересное, что произошло в России и мире на текущий день.   Дайджест Международно...
Распространение патогенного грибка  стало причиной «лягушачьего апокалипсиса» и серьезным ударом для экосистемы  тропических лесов Центральной и Южной Америки, жители начали сбор подписей против размещения мусорных объектов на территории Курортного района Санкт-Петербурга, общественники противодействуют атомщикам, рассматривающим Сибирь как ядерную колонию, суд Великобритании постановил, что решение правительства о расширении аэропорта Хитроу было незаконным по климатически...
Весеннее и осеннее поджигание сухой травы (стерни) при ведении хозяйства стало традицией, стереотипом природопользования и поведения. Как итог – ущерб здоровью жителям, природе и сельскому хозяйству. Травяные палы уничтожают молодую древесную поросль, служат одним из главных источников пожаров в лесах. Гибнут молодые лесопосадки, создаваемые для защиты полей от иссушения, берегов от эрозии, дорог от снежных и пыльных заносов. Ежегодно, повторяющиеся палы, приводят к значительному обеднени...
С каждым на Сахалине  растет число сивучей, запутанных в пластиковом мусоре и рыболовных снастях. Спасти этих редких животных невозможно без специальных ветеринарных препаратов, ввоз которых  в Россию затруднен из-за бюрократических препонов. Чтобы помочь сивучам , нужно в срочном порядке решать эту проблему. Проблема помощи травмированным сивучам, попавшим в брошенные рыбацкие сети, снасти, верёвки  и другой пластик,  обсудили в  Анкоридже на встрече 26-й рабочей группы...
Полиция препятствует российскими и немецкими журналистами освещать угольные проблемы Кузбасса, жители Таштыпского района Хакасии не хотят видеть «лунные пейзажи» после деятельности золотодобытчиков, контрабандисты вывозят певчих птиц из Украины, Норникель будет перерабатывать аккумуляторы, но в Финляндии, а внедрение расширенной ответственности производителей и импортеров в России затруднено из-за сложностей с исчислением экосборов у природопользователей. Читайте эти и другие...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Интересные ссылки

Коллекция экологических ссылок

Коллекция экологических ссылок

Коллекция экологических ссылок

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

 

Активность на сайте

сортировать по иконкам
35 недель 1 день назад
Марина Иванова
Марина Иванова аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 190,192 |

Спасибо за ссылку. Очень пригодилась! ...

3 года 47 недель назад
martaka maminov
martaka maminov аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 190,192 |

Обращайтесь, отличная компания http://www.ecocentrp.ru/about/...

4 года 7 недель назад
Глеб савельев
Глеб савельев аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 190,192 |

нужна схема пещер с измерениями

4 года 10 недель назад
Ольга Волобуева
Ольга Волобуева аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 190,192 |

если Вы обладаете информацией , как составить топокарту пещеры, пишите нам. Очень нужна помощь в составлении паспорта объекта

1 год 16 недель назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Бутырский район

Смотрели: 5,713 |

Экология в Новой Москве . Поселение Щаповское.

Щапово (Александрово) — посёлок в Троицком административном округе Москвы (до 1...

размешен 10.04.20 | Тип: Статью

Системный взгляд на причины эпидемии коронавируса и обстоятельства борьбы с ней от профессора Денниса Медоуза.
...

размешен 09.04.20 | Тип: Статью

Экологи и группы зоозащитников призывают включить коал в список исчезающих видов, в последние девять лет их численность сократилась на 61%. На фоне непростой ситуации в рыбопромы...

размешен 08.04.20 | Тип: Статью

Количество экстремальных метеорологических явлений на планете с каждым годом будет только расти. Человек - причина большинства пожаров. Из-за эпидемии коронавируса 2020 год стане...

размешен 08.04.20 | Тип: Статью

Уникальные кадры о жизни животных, встречи с потрясающими защищитниками природы ...

размешен 07.04.20 | Тип: Статью

К традиционному клещевому сезону Олег Корсун, кандидат биологических наук, профессор ЗабГУ, научный сотрудник заповедника «Даурский» ...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал