Водные ресурсы Среднего Урала (стр. 5 из 11)

Питаются озера, главным образом, впадающими в них реками, талыми снеговыми водами, и весной уровень озер выше, размеры их увеличиваются. В питании некоторых озер немалое значение имеют ключи и источники.

Многие озера лежат в верховьях рек и являются проточными, но нередки и озера без видимого стока [ 24, с. 78 ]. Это – озера, расположенные среди болот, а также озера в замкнутых понижениях на междуречьях, озера – старицы в долинах. Зимой, озера, как и реки, надолго замерзают.

Среди восточных предгорий Урала выделяются так называемые «горные» озера. Они очень красивы. К таким озерам принадлежит группа озер на юге Свердловской области. В нее входят озера Шарташ, Песчаное, Балтым, Таватуй, Аятское и др.

Глубины этих озер не превышают 5 – 8 м. Вода сравнительно прозрачна, берега в одних местах каменисты и круты, в других – отлоги и зарастают водной растительностью. Есть сильно заросшие озера с илистым дном и темной водой. Практически озеро превратилось в болото.

Кроме естественных озерных водоемов, на территории района есть несколько тысяч прудов, из них около 150 заводских, расположенных большей частью на Среднем Урале. Площадь зеркала некоторых заводских прудов не меньше, чем у крупных озер, она превышает 10 – 15 км² (Нижне – Тагильский, ВерхИсетский, Невьянский, Нижне – Туринский пруды, и др.) [ 27, с. 129 ]. Они не только украшают города и поселки, но и служат источником водоснабжения.

Превращены в водохранилища и некоторые озера в результате строительства плотин в истоках рек, вытекающих из этих озер. Площадь некоторых озер - водохранилищ превышает 25—30 кв. км. К числу их относятся: Исетское озеро, Волчихинское водохранилище, Черноисточинское водохранилище.

Болота распространены на северо-востоке, где сток затруднен, На плоских междуречьях Зауральского пеноплена, в бассейне реки Туры расположены верховые болота, покрытые мхами. В широких долинах много низинных травяно осоковых болот, немало из которых возникли и путем зарастания озер (Шувакиш). Большие массивы болот весной задерживают талые воды и постепенно отдают их рекам в летнее время.

К югу в пределах Зауральского пеноплена болот становится все меньше. В южных районах верховые болота на междуречьях исчезают, заболоченность сильно сокращается. Низинные болота, иногда совсем небольшие, встречаются в плоских понижениях, западинах, где грунтовые воды находятся близко к поверхности, на речных поймах плоских берегах озер.

Сооружение водохранилищ оказывает на речной сток сильное и разнообразное явление. Большое влияние водохранилища оказывают прежде всего на распределение стока во времени. В большинстве случаев перераспределение стока во времени (регулирование стока) и бывает главной целью сооружения водохранилища [ 26, с. 79 ]. Регулирование стока преследует различные практические цели. Это и обеспечение более равномерным стоком гидроэнергетических установок (ГЭС), и предотвращение наводнений, и накопление воды для целей орошения, и улучшение судоходных условий и т. д.

В зависимости от степени воздействия водохранилища на внутригодовое распределение стока различают несколько видов регулирования стока (рис. 6). Наиболее частый случай — сезонное регулирование стока, когда перераспределение стока осуществляется в течение года: воды половодья и паводков аккумулируются в водохранилище, а в межень — сбрасываются в нижний бьеф гидроузла (рис. 6а ). Полезный объем водохранилища в этом случае должен быть соизмерим с объемом стока реки за период половодья (паводков) [ 22, c. 198]. В результате сток в течение года ниже водохранилища делается более равномерным.

Месяцы

Рис. 6. Схема сезонного регулирования стока водохранилищем (по данным И.С. Шахова):

1 - естественные (бытовые) расходы вод,

2 - зарегулированные расходы воды,

3 - объем, накапливаемый в водохранилище,

4 - объем, расходуемый из водохранилища.

При большом полезном объеме водохранилища возможно многолетнее регулирование стока, когда создаются условия для накопления в водохранилище воды в многоводные годы, с тем чтобы получить возможность использовать эту воду в маловодные годы.

Режим сброса воды в нижний бьеф гидроузла полностью контролиру-ется человеком (в пределах, обусловленных полезным объемом водохранилища) [ 22, с. 200 ]. При необходимости такой сброс увеличивается, возникает искусственный паводок, называемый попуском. Такой попуск может иметь в зависимости от потребности различный объем и длительность. Так, на нижней Волге для обеспечения близких к естественным условиям нереста рыб и заливания лугов практикуется так называемый «рыбохозяйственный попуск» в нижний бьеф Волгоградского гидроузла [ 22, с. 201 ]. Длительность такого попуска достигает месяца и более.

Сооружение водохранилищ приводит также к сокращению годового стока рек. Во-первых, на наполнение водохранилищ после их сооружения единовременно изымаются некоторые объемы речных вод. Во-вторых, поскольку с водной поверхности всегда испаряется больше воды, чем с суши, сооружение водохранилищ приводит к увеличению потерь воды на испарение и сокращению стока. Степень уменьшения стока рек вследствие потерь воды на испарение с поверхности водохранилищ зависит от климатических условий и составляет, по А. А. Соколову, 0,8—1% на севере европейской части СССР, 1—3% в Сибири и на Урале, 10—30% на юге европейской части России [ 26, с. 87 ].

Во все времена человек продолжал регулировать речной сток, стремился упорядочить водный режим, приближая его к своим потребностям. На Среднем Урале насчитывается около 150 водохранилищ. Они используются главным образом для водоснабжения и орошения. Наряду со своим основным назначением большинство водохранилищ используется также и для других целей: рыборазведения, рекреации, туризма и др. Водохранилища осуществляют многолетнее, годовое и более кратковременное регулирование стока. В основном они обеспечивают внутригодовое выравнивание речного стока, «срезая» максимумы расходов половодий и повышая их расходы по сравнению с естественными в меженный период. По данным Ю.М. Матарзина, в целом по бывшему СССР устойчивый сток за счет водохранилищ повысился до 50 % [ 26, с. 81 ].

Основные гидрологические характеристики среднеуральских водохранилищ представлены в таблице 3.

Территориальное перераспределение стока («переброска стока») преследует цель привлечения воды в данную речную систему из других речных бассейнов. Оно приводит к увеличению стока в реке, куда перебрасывается вода, и к уменьшению в реке, откуда осуществляется переброска стока (в «реке – доноре»). Поскольку любое крупное перераспределение стока сопряжено с сооружением каналов, водохранилищ и других гидротехнических систем, неизбежны потери речного стока на испарение и инфильтрацию.

Таблица 3

Гидрологические характеристики и капитальные затраты по водохранилищам, построенным на территории

Среднего Урала (по данным справочника водных ресурсов Урала) [ 27, с. 263]

Водохранилище, пруд	Река	Площадьводосбора до створа плотины, км2	Средниймноголетний объем стока, млн.м3	Объем водохранили-ща, млн м3		Полезная отдача,м3/сек	Капитальные затраты на создание водохранилища, млн. руб
				общий	полезный
Нижне-Сысертское	Сысерть	1250	103	6,70	6,03	0,37	3,0
Сухоложское	Пышма	3180	322	12,7	12,4	0,79	3,0
Ново-Туринское	Тура	300	58,7	50,3	48,7	1,45	6,4
Боровское	Ис	262	75,2	135	126	1,38	5.0
Ново-Баранчинское	Баранча	582	130	200	185	2,88	5,2
Березовское	Артя	72,5	12,6	0,74	0,59	0,060	0,28
Поташкинское	Артя	112	19,4	0,72	0,49	0,060	0,17
Соколовское	Каменка	56,4	4,98	1,25	1,22	0,040	0,35
Ювинское	Савиновка	23,7	4,49	0,11	0,10	0,016	0,17
Пироговское	Исток	212	8,36	0,60	0,58	0,031	0,22
Первоуральское	Шайтанка	57.0	10,7	0,33	0,29	0,020	0,14
Лебедкинское	Бобровка	515	14,2	0,98	0,97	0,029	0,30
Шаламовское	Липовка	47,1	2,67	1,90	1,80	0,030	0,60
Чапаевское	Линевка	59,4	5,43	0,82	0,77	0,054	0,24
Новомариинское	Ревда	632	119	101	96,5	2,40	4,78
(Без названия)	Сараевка	52,0	3,0	0,68	-0,56	0,06	0,21
Шокурское	Шокурка	12,1	2,44	0,83	0,82	0,030	0,44
Таврушенский	Таврушка	70,2	15,5	0,24	0,17	0,012	0,21
Бакрянское	Головинка	28,0	6,62	0.37	0,35	0,031	0,20
Тавринское	Бол. Тавра	29,9	5,94	0,73	0,71	0,025	0,31
Всего	7077,4	804,1	644,7	472,3	10,195	31,15

По данным таблицы 3 можно видеть, что в основном водохранилища Среднего Урала невелики, кроме Ново - Баранчинского, Боровского, Ново – Туринского и Ново – Мариинского. Указанные водохранилища интенсивно используются для хозяйственных нужд. Полезная отдача доходит до 2,88 м³ / сек.

Полезная отдача этих водохранилищ весьма велика: соответственно у Ново - Баранчинского – 2,88 м куб./ с, у Ново – Туринского – 1,45 м куб. /с, у Боровского – 1,38 м куб. /с.Создание водохранилищ и их использование непосредственно связаны с водными параметрами рек. В таблице 4 представлены основные гидрологические характеристики и показатели изменения годового стока рек Среднего Урала.