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...
5 декабря 1986 года создан Байкало-Ленский заповедник. Грибные сети являются нашим бесценным союзником в смягчении последствий изменения климата и защите почв. США ежегодно тратят $125 млрд на борьбу с инвазивными видами растений, среди которых есть выходцы из России. Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблемы окружающей среды и развития человечества. Всё важное и интересное, что...
18 января ежегодно по всему миру отмечается День Зажигания Маяка. Преследуя экоактивистов, "типасуды" нарушают Европейскую Конвенцию по правам человека. Темпы, с которыми общество производит и выбрасывает в окружающую среду новые химические вещества влияют на стабильность систем Земли и несовместимы с безопасностью человечества. Эти и другие темы в новом выпуске Обзора эконовостей Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблем...
23 января 1935 года был организован Тебердинский заповедник. Углубление неравенства, растущая инфляция, климатический кризис, потеря биоразнообразия, конфликты, политические проблемы, злоупотребление технологиями для распространения лжи – Генеральный секретарь ООН считает, что ситуация достигла точки, когда человечество должно действовать в режиме чрезвычайного положения. Суточный прирост новых заболевших коронавирусной инфекцией в РФ составил антирекордные 57 212 случаев. Эти и...
Мы уже рассказывали о том, как летом снимали фильм о природе Целинного района. И вот, 9 ноября на базе МБОУ «Целинная СОШ №1» состоялась премьера нашего фильма. На мероприятие были приглашены представители районной администрации, районного Дома культуры, районной библиотеки, исторического музея, учащиеся школы 7, 8, 11 классов. После просмотра фильма прошло его обсуждение. Фильм всем понравился. Конечно же ребята увидели в фильме многие знакомые места своего района, но были и те, о...
О современной экологической повестке и ее основных концепциях: от теории Антропоцена, «Темной экологии» и «шестого вымирания» до «климатического Ренессанса», критики «белого превосходства» и деколонизации практик эко-активизма, о том насколько глубока взаимосвязь между экологией и социально-экономическим развитием, о роли культурных институций и междисциплинарных практик для появления нового типа экологи...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Активность на сайте

сортировать по иконкам
7 недель 3 дня назад
YВMIV YВMIV
YВMIV YВMIV аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 21,186 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

9 недель 4 дня назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 21,186 |

Thank you, your site is very useful!

9 недель 5 дней назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 21,186 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

38 недель 1 день назад
Евгений Емельянов
Евгений Емельянов аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 21,186 |

Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/

9 недель 5 дней назад
Гость
Гость аватар
Ситуация с эко-форумами в Бразилии

Смотрели: 1,842 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

размешен 26.01.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 26.01.22 | Тип: Статью

180 лет назад, 27 января 1842 родился гениальный русский художник Архип Иванович Куинджи.  

Высококачественное городское проектиро...

размешен 25.01.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 25.01.22 | Тип: Статью

190 лет назад, 25 января 1832 году родился выдающийся русский художник Иван Иванович Шишкин.

Задыхающимся жителям Минусинска не согласовали эколо...

размешен 24.01.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал