Что такое речной сток реки определение

Остальное, Путешествия

Реки – водные артерии Земли. Перемещение воды по руслу реки называется речным стоком, который является частью мирового кругооборота воды в природе. Годовой объём речного стока – это объём воды, который выбрасывает речное устье за год. Выражается в кубических метрах или километрах за год. Этот показатель определяет полноводность реки. Чем больше годовой объём речного стока, тем полноводнее река.

Показатель определяется многими факторами:

  • количеством осадков;
  • площадью водосбора реки и её притоков;
  • объёмом испарения воды с речной глади;
  • характером рельефа, грунта, растительности.

Россия обладает крупнейшими в мире запасами пресной воды. Её территория изрезана руслами 2,8 миллионов рек, суммарный годовой сток которых 4,2 тысячи км3. Половина этого объёма приходится на 10 самых полноводных рек России, о которых можно узнать из нашего ТОПа.

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 17 апреля 2020; проверки требуют 5 правок. Перейти к навигацииПерейти к поиску image

Речной сток — перемещение воды в виде потока по речномуруслу. Происходит под действием гравитации. Является важнейшим элементом круговорота воды в природе, с помощью которого происходит перемещение воды с суши в океаны или области внутреннего стока. Количественное значение стока в единицу времени называется расходом воды.

В гидрологии под речным стоком обычно подразумевается объём стока — объём воды (или минеральных веществ, твёрдый сток), прошедшей через определённый створ в единицу времени, чаще всего год. Объединяет поверхностный сток (образующийся в результате осадков и снеготаяния) и подземный сток, формируемый за счет грунтовых вод. Речной сток за год является объективным показателем для определения полноводности реки. Ниже представлены 10 наиболее полноводных рек мира:

10 крупнейших рек мира по годовому стоку
Название Объём стока за год, км³
Амазонка, Южная Америка 6903
Конго, Африка 1445
Янцзы, Азия 1080
Ориноко, Южная Америка 913
Енисей, Россия 624
Миссисипи, Северная Америка 598
Парана, Южная Америка 551
Лена, Россия 536
Токантинс, Южная Америка 513
Замбези, Африка 504

Годовой сток полноводнейшей в Европе реки Волги составляет 243 км³

См. также

Для определения стока реки в зависимости от площади бассейна, высота слоя осадков и т.д. в гидрологии применяются следующие величины: сток реки, модуль стока и коэффициент стока.

Стоком реки называют расход воды за продолжительный период времени, например, за сутки, декаду, месяц, год.

Модулем стока называют выраженное в литрах (у) количество воды, стекающее в среднем в 1 секунду с площади бассейна реки в 1 км 2:

(6)

Коэффициентом стока называют отношение стока воды в реке (Qr)к количеству выпавших осадков (М) на площадь бассейна реки за одно и то же время, выраженное в процентах:

, где (7)

а — коэффициент стока в процентах, Qr — величина годового стока в кубических метрах; М — годовое количество выпавших осадков в миллиметрах.

Для определения модуля стока нужно знать расход воды и площадь бассейна выше створа, по которому определялся расход воды данной реки. Площадь бассейна реки можно измерить по карте. Для этого применяют следующие способы:

  • 1) планирование
  • 2) разбивку на элементарные фигуры и вычисление их площадей;
  • 3) измерение площади посредством палетки;
  • 4) вычисление площадей по геодезическим таблицам

Студентам легче всего использовать третий способ и проводить измерение площади посредством палетки, т.е. прозрачной бумаги (кальки) с нанесенными на нее квадратиками. Имея карту исследуемого района карты в определённом масштабе, можно изготовить палетку квадратами, соответствующими масштабу карты. Предварительно следует оконтурить бассейн данной реки выше определенного створа, а затем наложить карту на палетку, на которую перенести контур бассейна. Для определения площади требуется сосчитать сначала число полных квадратиков, расположенных внутри контура, а затем сложить данные квадратики, частично покрывающие бассейн данной реки. Сложив квадратики и умножив полученное число на площадь одного квадратика, узнаем площадь бассейна реки выше данного створа.

, где (8)

Q — расход воды, л. Для перевода кубических метров в литры умножаем расход на 1000, S площадь бассейна, км 2.

Для определения коэффициента стока реки нужно знать годовой сток реки и объем воды, выпавшей на площади данного бассейна реки. Объем воды, выпавшей на площади данного бассейна легко определить. Для этого нужно площадь бассейна, выраженную в квадратных километрах, умножить на толщину слоя выпавших осадков (тоже в километрах). Например, толщина будет равна р если осадков на данной площади выпало за год 600 мм, то 0′ 0006 км и коэффициент стока будет равен:

, где (9)

Qr — годовой сток реки, а М- площадь бассейна; умножаем дробь на 100 для определения коэффициента стока в процентах.

Определение режима стока реки. Для характеристики режима стока реки нужно установить:

a) каким изменениям по сезонам подвергается уровень воды (река с постоянным уровнем, сильно мелеющая летом пересыхающая, теряющая воду в понорах и исчезающая с поверхности);

b) время половодья, если оно бывает;

c) высоту воды во время половодья (если нет самостоятельны наблюдений, то по опросным сведениям);

d) продолжительность замерзания реки, если это бывает (по своим личным наблюдениям или же по сведениям, полученным путем опроса).

Определение качества воды. Для определения качества воды нужно узнать, мутная она или прозрачная, годная для питья или нет. Прозрачность воды определяется белым диском (диск Секки) диаметром приблизительно 30 см, подведенным на размеченном лине или приделанным к размеченному шесту. Если диск опускается на лине, то внизу, под диском, прикрепляется груз, чтобы диск не сносило течением. Глубина, на которой этот диск становится невидимым, и является показателем прозрачности воды. Можно диск сделать из фанеры и окрасить его в белый цвет, но тогда груз нужно подвесить достаточно тяжелый, чтобы он вертикально опускался в воду, а сам диск сохранял горизонтальное положение; или фанерный лист можно заменить тарелкой.

Определение температуры воды в реке. Температуру воды в реке определяют родниковым термометром, как на поверхности воды, так и на разных глубинах. Держать термометр в воде нужно в течение 5 минут. Родниковый термометр можно заменить обычным ванновым термометром в деревянной оправе, но, для того чтобы он опускался в воду на разные глубины, следует привязать к нему груз.

Можно определить температуру воды в реке при помощи батометров: батометра-тахиметра и бутылочного батометра. Батометр-тахиметр состоит из гибкого резинового баллона объемом около 900 см 3; в него вставлена трубочка диаметром б мм. Батометр-тахиметр закрепляют на штанге и опускают на разные глубины для взятия воды.

Полученную воду выливают в стакан и определяют ее температуру.

Батометр-тахиметр нетрудно сделать самому студенту. Для этого нужно купить небольшую резиновую камеру, на нее надеть и привязать резиновую трубочку диаметром б мм. Штангу можно заменить деревянным шестом, разделив его на сантиметры. Штангу с батометром-тахиметром нужно опускать вертикально в воду до определенной глубины, так чтобы отверстие батометра-тахиметра было направлено по течению. Опустив на определённую глубину, штангу необходимо повернуть на 180 и держать примерно 100 секунд для того чтобы набрать воды после чего опять повернуть штангу на 180°. сток вода режим река

Вынимать ее следует так, чтобы из батометра вода не вылилась. Перелив воду в стакан, определяют термометром температуру воды на данной глубине.

Полезно одновременно измерить термометром-пращом температуру воздуха и сравнить её с температурой речной воды, записав обязательно время наблюдения. Иногда разность температуры достигает нескольких градусов. Например, в 13 часов температура воздуха 20, температура воды в реке 18°.

Исследование на определенных участках на определенных характера русла реки. При исследовании участках характера русла реки необходимо:

a) отметить главнейшие плесы и перекаты, определить их глубины;

b) при обнаружении порогов и водопадов определить высоту падения;

c) зарисовать и по возможности измерить острова, отмели, осередки, побочные протоки;

d) собрать сведения, в каких местах река размывает и на местах, особенно сильно размываемых, определить характер размываемых пород;

e) изучить характер дельты, если исследуется приустьевой участок реки, и нанести ее на глазомерный план; посмотреть, соответствуют ли отдельные рукава изображенным на карте.

Общая характеристика реки и ее и с пользование. При общей характеристике реки нужно выяснить:

a) в какой части река является главным образом эродирующей и в какой аккумулирующей;

b) степень меандрирования.

Для определения степени меандрирования нужно узнать коэффициент извилистости, т.е. отношение длины реки на изучаемом участке к кратчайшему расстоянию между определенными пунктами исследуемой части реки; например, река А имеет длину 502 км, а кратчайшее расстояние между истоком и устьем всего 233 км, следовательно, коэффициент извилистости:

, где (10)

К — коэффициент извилистости, L — длина реки, 1 — кратчайшее расстояние между истоком и устьем

Изучение меандров имеет большое значение для лесосплава и судоходства;

c) Не отжимания реки конусы выноса, образуемые в устьях притоков реки или производят временные потоки.

Узнать, как используется река для судоходства и сплава леса; если рука несудоходная, то выяснить почему, служит препятствием (мелководная, порожистая, есть ли водопады), есть ли на реке плотины и другие искусственные сооружения; не используется ли река для полива; какие преобразования нужно сделать для использования реки в народном хозяйстве.

Определение питания реки. Нужно выяснить виды питания реки: грунтовое, дождевое, от таяния снега озерное или болотное. Например, р. Клязьма имеет питание, грунтовое, снеговое и дождевое, из них грунтовое питание составляет 19 %, снеговое — 55 % и дождевое 26 %.

Река изображена на рисунке 2.

Расчеты:

см

.

Вывод: В ходе данного практического занятия, в результате расчетов были получены следующие значения, характеризующие сток реки:

Коэффициент стока б=34,5 %.

Характеристика реки. Определение стока реки, режима питания, площади бассейна реки

Подробности
Категория: Гидрологические исследования рек
Опубликовано: 18 мая 2017

 Для определения расхода воды в реке нужно еще определить среднюю скорость течения реки. Это можно сделать различными способами:

Для определения стока реки в зависимости от площади бассейна, высоты слоя осадков и т.д. в гидрологии применяются следующие величины:

  • сток реки,
  • модуль стока
  • коэффициент стока.

Стоком реки называют расход воды за продолжительный период времени, например за сутки, декаду, месяц, год.

Модулем стока называют выраженное в литрах количество воды, стекающее в среднем в 1 секунду с площади бассейна реки в 1 км2:

Коэффициентом стока называют отношение стока воды в реке к количеству выпавших осадков (М) на площадь бассейна реки за одно и то же время, выраженное в процентах:

где а — коэффициент стока в процентах, Qr — величина годового стока в кубических метрах, М — годовое количество выпавших осадков в миллиметрах.

Для определения годового стока воды исследуемой реки нужно расход воды умножить на число секунд в году, т. е. на 31,5-106 сек.

Для определения модуля стока нужно знать расход воды и площадь бассейна выше створа, по которому определялся расход воды данной реки.

Площадь бассейна реки можно измерить по карте. Для этого применяют следующие способы:

  1. планиметрирование,
  2. разбивку на элементарные фигуры и вычисление их площадей;
  3. измерение площади посредством палетки;
  4. вычисление площадей по геодезическим таблицам.

Мы считаем, что учащимся легче всего будет использовать третий способ и производить измерение площади посредством палетки, т. е. прозрачной бумаги (кальки) с нанесенными на нее квадратиками (если нет кальки, то можно промаслить бумагу).

Имея карту исследуемого района в определенном масштабе, нужно изготовить палетку с квадратиками, соответствующими масштабу карты. Предварительно следует оконтурить бассейн данной реки выше определенного створа, а затем наложить на карту палетку, на которую перенести контур бассейна. Для определения площади требуется сосчитать сначала число полных квадратиков, расположенных внутри контура, а затем сложить данные квадратики, частично покрывающие бассейн данной реки. Сложив квадратики и умножив полученное число на площадь одного квадратика, узнаем площадь бассейна реки выше данного створа.

где Q — расход воды. Для перевода кубических метров в литры умножаем расход на 1000, S — площадь бассейна.

Для определения коэффициента стока реки нужно знать годовой сток реки и объем воды, выпавшей на площади данного бассейна реки. Объем воды, выпавшей на площади данного бассейна, легко определить. Для этого нужно площадь бассейна, выраженную в квадратных километрах, умножить на толщину слоя выпавших осадков (тоже в километрах).

Например, если осадков на данной площади выпало за год 600 мм, то толщина будет равна 0,0006 км и коэффициент стока будет равен

где Qp —годовой сток реки, а М — площадь бассейна; умножаем дробь на 100 для определения коэффициента стока в процентах.

Определение питания реки.

Нужно выяснить виды питания реки: грунтовое, дождевое, от таяния снега, озерное или болотное. Например, р. Клязьма имеет питание грунтовое, снеговое и дождевое, из них грунтовое питание составляет 19%, снеговое — 55% и дождевое — 26%.

Эти данные в процентах школьник сам вычислить не сможет, их придется взять из литературных источников.

Определение режима стока реки

Для характеристики режима стока реки нужно установить:

а) каким изменениям по сезонам подвергается уровень воды (река с постоянным уровнем, сильно мелеющая летом, пересыхающая, теряющая воду в понорах и исчезающая с поверхности);

б) время половодья, если оно бывает;

в) высоту воды во время половодья (если нет самостоятельных наблюдений, то по опросным сведениям);

г) продолжительность замерзания реки, если это бывает (по своим личным наблюдениям или же по сведениям, полученным путем опроса).

Определение качества воды.

Для определения качества воды нужно узнать, мутная она или прозрачная, годная для питья или нет. Прозрачность воды определяется белым диском (диск Секки) диаметром приблизительно 30 см, подведенным на размеченном лине или приделанным к размеченному шесту. Если диск опускается на лине, то внизу, под диском, прикрепляется груз, чтобы диск не сносило течением. Глубина, на которой этот диск становится невидимым, и является показателем прозрачности воды. Можно диск сделать из фанеры и окрасить его в белый цвет, но тогда груз нужно подвесить достаточно тяжелый, чтобы он вертикально опускался в воду, а сам диск сохранял горизон­тальное положение; или фанерный лист можно заменить тарелкой.

Определение температуры воды в реке

Температуру воды в реке определяют родниковым термометром, как на поверхности воды, так и на разных глубинах. Держать термометр в воде нужно в течение 5 минут. Родниковый термометр можно заменить обычным ванновым термометром в деревянной оправе, но, для того чтобы он опускался в воду на разные глубины, следует привязать к нему груз.

Можно определить температуру воды в реке при помощи батометров: батометра-тахиметра и бутылочного батометра. Батометр-тахиметр состоит из гибкого резинового баллона объемом около 900 см3; в него вставлена трубочка диаметром 6 мм. Батометр-тахиметр закрепляют на штанге и опускают на разные глубины для взятия воды. Полученную воду выливают в стакан и определяют ее температуру.

Батометр-тахиметр нетрудно сделать самому школьнику. Для этого нужно купить небольшую резиновую камеру, на нее надеть и привязать резиновую трубочку диаметром 6 мм. Штангу можно заменить деревянным шестом, разделив его на сантиметры. Штангу с батометром-тахиметром нужно опускать вертикально в воду до определенной глубины, так чтобы отверстие батометра-тахиметра было направлено по течению. Опустив на определенную глубину, штангу необходимо повернуть на 180° и держать примерно 100 секунд, для то­го чтобы набрать воды, после чего опять повернуть штангу на 180°. Вынимать ее следует так, чтобы из батометра вода не вылилась. Перелив воду в стакан, определяют термометром температуру воды на данной глубине.

В результате турбулентности движения воды в реке температура придонного и поверхностного слоя почти одна и та же. Например, придонная температура воды 20,5°, а на поверхности 21,5°.

Полезно одновременно измерить термометром-пращом температуру воздуха и сравнить ее с температурой речной воды, записав обязательно время наблюдения. Иногда разность температуры достигает нескольких градусов. Например, в 13 часов температура воздуха 20°, температура воды в реке 18°.

Исследование на определенных участках характера русла реки

При исследовании на определенных участках характера русла реки необходимо:

а) отметить главнейшие плесы и перекаты, определить их глубины;

б) при обнаруживании порогов и водопадов определить высоту падения;

в) зарисовать и по возможности измерить острова, отмели, осередки, побочные протоки;

г) собрать сведения, в каких местах река размывает берега, и на местах, особенно сильно размываемых, определить характер размываемых пород;

д) изучить характер дельты, если исследуется приустьевой участок реки, и нанести ее на глазомерный план; посмотреть, соответствуют ли отдельные рукава изображенным на карте.

Ознакомление с внешним видом русла реки

При изучении внешнего вида русла реки следует дать его описание и сделать зарисовки разных участков русла, лучше всего возвышенных мест.

Общая характеристика реки и ее и с пользование

При общей характеристике реки нужно выяснить:

а) в какой части река является главным образом эродирующей и в какой аккумулирующей;

б) степень меандрирования.

Для определения степени меандрирования нужно узнать коэффициент извилистости, т.е. отношение длины реки на изучаемом участке к кратчайшему расстоянию между определенными пунк­тами исследуемой части реки; например, река А имеет длину 502 км, а кратчайшее расстояние между истоком и устьем всего 233 км, следовательно, коэффициент извилистости

К =L/l

где К — коэффициент извилистости, L — длина реки, l — кратчайшее расстояние между истоком и устьем, а потому

K= 502/ 233 = 2,15

в) не производят ли отжимания реки конусы выноса, образуемые в устьях притоков ре­ки или временных потоков.

Узнать, как используется река для судоходства и сплава леса; если река несудоходная, то выяснить почему, что служит препятствием (мелководная, порожистая, есть ли водопады); есть ли на реке плотины и другие искусственные сооружения; не используется ли река для полива; какие преобразования нужно сделать для лучшего использования реки в народном хозяйстве.

Если были сделаны фотографические снимки или рисунки разных участков русла реки, следует приложить их к описанию.

Читайте также по данной теме

Гидрологические исследования рек Гидрологические исследования Гидрологические исследования рек План описания реки Гидрологические исследования рек Определение расхода воды в реке. Площадь живого сечения… Гидрологические исследования рек Определение скорости течения реки Гидрологические исследования рек Характеристика реки. Определение стока реки, режима питания, площади…

Книга 3. Развитие теплоэнергетики и гидроэнергетики

2.3. Регулирование речного стока

В естественных условиях реки характеризуются крайне неравномерным распределением стока в многолетнем, годовом и сезонном разрезах.

image«Чуден Днепр при тихой погоде…» (Н.В. Гоголь)

Регулирование речного стока является необходимым условием рационального использования рек и осуществляется водохранилищами путем перераспределения во времени объема естественного стока в соответствии с требованиями водопользователей.

В естественных условиях речной сток формируется под влиянием следующих связанных между собой факторов:

  • климатических условий, включая осадки, температуру, влажность воздуха и др.;
  • ландшафта водосборной площади (рельефа, почв, инженерно-геологических условий, растительности);
  • морфометрических и гидравлических характеристик (размеры и конфигурация водосборной площади и речной сети, уклоны и строение русла и др.).

Из них главным фактором являются климатические условия.

В современных условиях существенное влияние на формирование речного стока также может оказывать хозяйственная деятельность человека.

Стоком реки называют количество воды, протекающее по реке за определенный отрезок времени: год, сезон, месяц, неделю, сутки и др. Расход реки в м 3 /с характеризует интенсивность стока в тот или иной момент времени. Зависимость между ними характеризуется соотношением:

W= Q· t, где W – объем стока за период времени t ; Q – средний расход за этот же период времени.

Модуль стока характеризуется расходом воды, стекающей за одну секунду с единицы площади речного бассейна, и выражается обычно в литрах за секунду с 1 км 2 площади бассейна.

imageРис. 2.3. График расходов р. Днепр за ряд лет

Расходы и сток, изменяющиеся во времени и по длине реки, увеличиваются с ростом водосборной площади и обычно достигают максимума в устье реки.

Важнейшей характеристикой водного режима реки являются графики внутригодового распределения расходов реки за годы наблюдений. Например, постоянные наблюдения на р. Днепр ведутся с 1881 г.

На рис. 2.3 приведен график расходов р. Днепр за ряд лет. Днепр является типичной равнинной рекой Европы с большими весенними паводками (половодьями) в результате таяния снега и относительно небольшими расходами в последующий меженный период. Обычно на таких реках за 2–3 месяца половодья проходит 60–70% годового стока (рис. 2.4).

К основным параметрам стока, определяемым на основе данных многолетнего ряда наблюдений, относится среднемноголетний расход

где n – количество лет наблюдений, и объем среднемноголетнего стока

Рис. 2.4. Гидрограф р. Днепр у г. Киева в 1999 г.

Изменчивость годового стока в многолетнем разрезе характеризуется коэффициентом вариации Сv, который имеет различные значения в зависимости от неравномерности стока и представляет собой отношение среднеквадратичного отклонения годовых значений стока σ к их среднемноголетнему значению.

В случае малоизменяющегося стока рек за период наблюдений, например рек, вытекающих из озер, Сv может составлять 0,15–0,25, а для рек засушливых районов, когда сток в маловодные и многоводные годы резко отличается, Сv может составлять 0,7–1,1.

Коэффициент асимметрии Сs характеризует несимметричность ряда исследуемых величин стока относительно их среднего значения.

При определении максимальных расходов воды пользуются, как правило, соотношениями: для расходов талых вод равнинных рек Сs =2 Сv ; для смешанных и дождевых расходов равнинных рек Сs =3 Сv – 4 Сv ; для смешанных и дождевых расходов воды горных рек Сs =4 Сv.

Регулирование стока реки осуществляется водохранилищами. Водохранилища являются искусственными водоемами емкостью более 1 млн.м 3, образованными на водотоке подпорными сооружениями для регулирования стока реки, создания запаса воды и напора.

Степень регулирования стока зависит от соотношения полезного объема водохранилища Vпол к объему среднемноголетнего стока и неравномерности распределения естественного стока во времени (коэффициенты Сv и Cs).

При отсутствии данных наблюдений за стоком реки используют данные по рекаманалогам с учетом особенностей физико-географических условий, изменения площади водосбора. Коэффициент объема регулирования водохранилища β, приближенно характеризующий степень регулирования, является отношением полезного объема водохранилища к объему среднемноголетнего стока.

Расчеты регулирования стока основываются на хронологических рядах натурных наблюдений за естественным стоком.

Благодаря регулированию стока водохранилищами обеспечивается возможность эффективного использования водных ресурсов для водопользования и водопотребления.

Водопользование – использование воды в пределах водного объекта (гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство, санитарно-экологические попуски, обводнение пойменных земель и дельт рек, рекреация).

Водопотребление – использование воды с отводом от водного объекта (водоснабжение населения, промышленности, сельского хозяйства, орошение и обводнение земель). К безвозвратному водопотреблению относится водопотребление без возврата воды в водный объект.

Важной характеристикой водопотребления является его обеспеченность. Она показывает в течение какого количества лет по отношению ко всему хронологическому ряду при данном полезном объеме водохранилища установленное водопотребление обеспечивается.

Расчетная обеспеченность водопотребления может быть определена по приближенной формуле где – расчетная обеспеченность водопотребления, в %; m – количество лет, в течение которых удовлетворяется установленное водопотребление (порядковый номер члена гидрологического ряда наблюдений, расположенного в убывающем порядке).

Р

Расчетная обеспеченность обычно составляет для хозяйственно-бытового водоснабжения 95%, для ГЭС – 90–95%, для орошения – 75–80%.

Для ГЭС расчетная обеспеченность, например Р =90%, характеризует вероятность того, что вырабатываемая ГЭС электроэнергия и ее мощность будут в течение 90% лет равны расчетным величинам или превышать их, и только в течение 10% лет (100- Р) будут меньше расчетных величин. Недовыработка в эти годы электроэнергии ГЭС должна компенсироваться другими электростанциями энергосистемы.

Выделяют следующие виды регулирования речного стока, осуществляемого водохранилищами ГЭС: многолетнее, годичное или сезонное, недельное и суточное регулирование.

imageВодохранилище Нурекской ГЭС

Многолетнее регулирование позволяет перераспределять сток за ряд лет, накапливая сток в водохранилище в многоводные годы и срабатывая в маловодные. При многолетнем регулировании существенно возрастают гарантированная мощность ГЭС и выработка ею электроэнергии. При многолетнем регулировании в зависимости от изменчивости стока приближенно β =0,3–0,6 и выше.

Годичное или сезонное регулирование осуществляет перераспределение стока внутри года, накапливая сток в водохранилище в многоводный сезон в период паводков и срабатывая в маловодный сезон в период межени. Это наиболее распространенный тип регулирования стока. При годичном регулировании обычно β >0,1.

Недельное регулирование осуществляется в основном в интересах гидроэнергетики в связи с неравномерным потреблением электроэнергии, перераспределяя сток в течение недели с уменьшением попусков в нерабочие дни и увеличением в рабочие дни.

Суточное регулирование осуществляется в связи с неравномерным режимом работы ГЭС при покрытии пиковой части графика нагрузок, обеспечивая перераспределение расходов воды в течение суток. Обычно объем воды в водохранилище, необходимый для суточного регулирования, составляет 0,3–0,6 объема суточного стока через ГЭС.

Многолетнее и сезонное регулирование речного стока осуществляют многие крупные водохранилища комплексного назначения. В США из 75 водохранилищ объемом свыше 1 км 3 55 водохранилищ осуществляют многолетнее регулирование стока, в странах СНГ из 66 водохранилищ объемом более 1 км 3 24 водохранилища многолетнего регулирования.

Резко возрастают возможности регулирования стока рек в условиях каскада ГЭС. При этом при размещении ГЭС с регулирующими водохранилищами выше в каскаде они оказывают влияние на все нижерасположенные ступени, обеспечивая их зарегулированным стоком и повышая гарантированную отдачу. Однако при таком размещении в объеме речного стока, используемом при регулировании, не участвует сток притоков на нижерасположенном участке реки.

При размещении регулирующих водохранилищ в нижней части каскада за счет притоков увеличивается объем стока, участвующего в регулировании, но использовать его можно только на нижерасположенных ступенях.

Таблица 2.3 Классификация водохранилищ по высотному положению

Высотное положение по климатическим поясам (метры над уровнем моря)

Типы водохранилищ

Субаркти- ческий

Умеренный

Субтропи- ческий и тропический

Субэкваториальный и экваториальный

Северная часть

Южная часть

Равнинные

0–200

0–500

0–700

0–1000

0–1200

Предгорные

200–500

500–1000

700–1200

1000–1500

1200–2000

Горные

Выше 500

1000–1500

1200–2000

1500–2500

2000–3000

Высокогорные

Выше 1500

Выше 2000

Выше 2500

Выше 3000

Таблица 2.4 Классификация водохранилищ по полному объему и площади зеркала

Категория водохранилищ

Показатели

Полный объем, км3

Площадь зеркала, км2

Крупнейшие

Более 50

Более 5000

Очень крупные

10–50

500–5000

Крупные

1–10

100–500

Средние

0,1–1

20–100

Небольшие

0,01–0,1

2–20

Малые

Менее 0,01

Менее 2

Таблица 2.5 Классификация водохранилищ по глубине

Категория водохранилищ

Показатели, м

Примеры водохранилищ

Наибольшая глубина

Средняя глубина

Исключительно глубокие

Более 200

Более 50

Ингурское (Грузия), Вайонт (Италия), Мовуазен (Швейцария), Чиркейское (Россия), Гувер (США)

Очень глубокие

101–200

31–50

Кельнбрейн (Австрия), Итайпу (Бразилия- Парагвай), Красноярское (Россия), Ататюрк (Турция), Хаобинь (Вьетнам)

Глубокие

51–100

21–30

Днестровское (Украина), Вилюйское (Россия), Эгль (Франция)

Средней глубины

21–50

11–20

Шульбинское (Казахстан), Балбина (Бразилия)

Незначительной глубины

10–20

5–10

Киевское (Украина), Ниагора 2 (Канада)

Мелкие

Менее 10

Менее 5

 

Оптимальное размещение ГЭС с регулирующими водохранилищами в каскаде определяется в результате технико-экономического сопоставления вариантов с учетом природных условий, а также влияния на природную и социальную среду.

Водно-энергетические и водохозяйственные расчеты для ГЭС или каскада ГЭС с водохранилищами комплексного назначения выполняются с учетом требований гидроэнергетики, других водопользователей и водопотребителей.

Таблица 2.6 Классификация водохранилищ по глубине сработки

Глубина сработки

Амплитуда колебания уровня, м

Примеры водохранилищ

Малая

Менее 1

Саратовское (Россия), Днепровское (Украина)

Небольшая

1–3

Волгоградское, Горьковское (Россия), Киевское (Украина)

Средняя

3–10

Куйбышевское, Цимлянское, Братское, Вилюйское (Россия), Кременчугское, Каховское (Украина)

Большая

11–30

Чиркейское, Хантайское, Красноярское (Россия), Кленталерзее (Швейцария), Днестровское (Украина)

Очень большая

31–100

Нурекское (Таджикистан), Токтогульское (Киргизстан), Чарвакское (Узбекистан), Кельнбрейн (Австрия), Саяно-Шушенское (Россия)

Исключительно большая

Более 100

Гранд-Диксанс, Мовуазен (Швейцария), Тинь (Франция)

На Волжском каскаде ГЭС (Россия), где основные регулирующие водохранилища – Рыбинское и Волжское (Куйбышевское) с полезным объемом соответственно 16,7 и 34,6 км 3, остальные ГЭС работают в основном на поступающих из них расходах.

Днепровский каскад ГЭС, где основные регулирующие водохранилища Кременчугское и Каховское имеют полезный объем соответственно 9,0 и 6,8 км 3, с суммарным полезным объемом всех водохранилищ около 18 км 3 (β =0,32) осуществляет годичное регулирование стока.

Для эффективного регулирования стока и режима водохранилищ в процессе эксплуатации в интересах участников водохозяйственного комплекса используются специальные диспетчерские правила, которые должны обеспечить гарантированную водоотдачу (для ГЭС – мощность), смягчить перебои в водоотдаче в крайне маловодные периоды, превышающие расчетную обеспеченность.

imageКременчугское водохранилище

Таблица 2.7 Классификация водохранилищ по интенсивности водообмена

Степень водообмена

Показатель водообмена полного объема,

число раз в году

Примеры водохранилищ

Очень большая

более 10,0

Днепродзержинское, Каневское, Киевское (Украина), Саратовское (Россия), Франклин Рузвельт, Мак-Нери (США)

Большая

4,01–10,0

Горьковское, Куйбышевское, Волгоградское, Камское (Россия), Бич-Бенд (США)

Значительная

2,01–4,0

Кременчугское, Каховское (Украина), Чиркейское (Россия), Форт Рандол (США)

Средняя

1,0–2,0

Усть-Илимское, Саяно-Шушенское, Рыбинское, Красноярское (Россия)

Небольшая

0,51–0,99

Братское, Цимлянское (Россия), Токтогульское (Киргизстан), Мингечаурское (Азербайджан), Оахе, Поуэл (США)

Малая

0,33–0,5

Бухтарминское (Казахстан), Форт Пек (США)

Очень малая

менее 0,33

 

В диспетчерских правилах, которые основываются на результатах анализа работы водохранилищ или их каскада по календарному ряду наблюдений прошлых лет, даются рекомендации по режимам водохранилищ, в основном в виде компьютерных программ.

Предыдущая:2.2. Гидроэнергетические ресурсы и их использованиеЧитать далее:2.4. Принципиальные схемы использования гидравлической энергии на ГЭС

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий