Проблемы водохранилища

Если река вытекает из озера и плотина будет установлена вблизи истока, как, например, плотина Иркутской ГЭС на Ангаре, вытекающей из Байкала, то подпор в какой-то мере распространится и на озеро и оно, следовательно, войдет в состав водохранилища. Тогда, конечно, наибольшие глубины будут в озере. После постройки Иркутской ГЭС среднемноголетний уровень Байкала повысился на 1 метр, но наибольшая глубина 1620 метров осталась на том же месте – в 10–12 километрах южнее мыса Ижимей. А глубина водохранилища у плотины, то есть наибольшая в пределах реки, составляет всего лишь около 30 метров.

Однако высота уровня водохранилища зависит не только от величины напора и сработки. Как и на озерах, она может измениться при длительных ветрах одного направления. Отжимая массы воды от одного берега к другому, напор ветра как бы перекашивает водную поверхность, меняет ее горизонтальное расположение на наклонное, причем при воздействии ветра в одном направлении в течение нескольких дней разность отметок у противоположных берегов большого водохранилища может выйти за пределы одного метра. Когда давление ветра, вызвавшее перекос, слабеет или прекращается, вода, стремясь занять горизонтальное положение по инерции, переходит через него и вся масса, заполняющая водоем, начинает колебаться в едином, постепенно ослабевающем ритме, образуя разновидность физического маятника. Такие колебания называются сейшами, их амплитуда и частота зависят от формы водоема и направления ветра.

Ветровая волна на крупных водохранилищах при большой длине разгона и силе ветра может достигать четырехметровой высоты, но она значительно круче и короче морской. Поэтому даже на просторах Куйбышевского водохранилища она почти не способна раскачать современный озерно-речной трехпалубный теплоход, и он ощущает ее лишь в виде серии ударов. Наиболее бурный период на водохранилищах – осень, когда ветер и волна, разгулявшись, вынуждают суда и плоты отстаиваться в специально созданных для этого убежищах.

Весьма характерен ледовый режим водохранилищ. По мере зимней сработки уровня лед, как и на некоторых естественных озерах, оседает, опускается на дно и, ложась на его неровную поверхность, разламывается на отдельные поля.

Перед половодьем их общая площадь может составить десятки, сотни и даже тысячи квадратных километров. При весеннем подъеме уровня эти поля всплывают, крошатся и постепенно тают под влиянием атмосферного тепла, солнечной радиации и притока теплых талых вод.

По характеру гидрохимических условий и гидробиологии водной среды водохранилища более сродни озерам, чем рекам. Прежде всего после подпора реки плотиной изменяется газовый режим подпертого участка.

Река, как текучий водоем, превратившись в водохранилище, становится водоемом замедленного водообмена с иными условиями формирования и протекания окислительно-восстановительных процессов. С уменьшением и прекращением течения сокращается захват потоком атмосферного кислорода, а процент содержания углекислоты, как продукта жизнедеятельности животного мира и гниения органических остатков, возрастает. Особенно в резкой форме это чувствуется в мелких водоемах зимой. Под толстым покровом льда замирают процессы фотосинтеза, вслед за сработкой уровня лед опускается, и возникает тяжкое бедствие – замор. Беднеет содержание кислорода в воде и летними ночами в период цветения сине-зеленых водорослей.