Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

ВОДНЫЕ И ВОДНОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ

Ресурсы пресной воды состоят из непрерывно возобновляемого речного стока, запасов воды в озерах, ледниках, водохранилищах и из. подземных вод. Основу водного хозяйства СССР представляет поверхностный сток рек.

Объем среднегодового стока СССР [0-3] составляет 4720 км3, в том числе местный сток 4387 км3; притекает из соседних стран 333 км3.

Вековые запасы пресной воды в крупнейших озерах емкостью более 100 км3 таковы [0-3]:


Запасы поверхностного стока распределены по территории страны неравномерно и весьма неблагоприятно для народного хозяйства. Более 80 % речного стока приходится на еще мало освоенные территории бассейнов Ледовитого и Тихого океанов.

Среднегодовой сток крупнейших рек страны [О-З]:


Крупнейшей является также пограничная река Амур.

Особенностью речного стока является неравномерное распределение его как между годами, так и внутри года. Общее представление о внутригодовом распределении стока дает рис. 1-1.

Многолетняя неравномерность стока неблагоприятна для всех отраслей народного хозяйства. Особенно тяжелое положение в маловодные засушливые годы создается для сельского хозяйства, когда потребность в воде для полива полей — наибольшая, а воды в реках бывает мало. В маловодные годы из-за недостатка воды зничительно снижается выработка электроэнергии на гидроэлектростанциях.


Внутригодичная неравномерность стока неблагоприятна для большинства отраслей народного хозяйства. Например, в зимний период расход воды в реке обычно. значительно уменьшается, а потребность в электроэнергии в зимние месяцы — наибольшая,

Особенно неблагоприятна для страны территориальная неравномерность распределения стока. В южных районах с развитым сельским хозяйством и промышленностью потребность в воде наибольшая, а сток рек сравнительно небольшой (см. стр. II). Для приспособления стока к потребностям, народного хозяйства производят перерегулирования стока водохранилищами и-переброску стока в . те. районы, где ощущается недостаток воды.

Наряду с созданием водохранилищ происходит увеличение отъема воды на хозяйственные нужды. По данным Н. В. Разина безвозвратное потребление воды привело к уменьшению стока в Аральское море на 70 км3 в год или на 60 %, сток Волги уменьшился на 20 км3 или на 8% и Днепра — на 9—10 км3 или на 17—19%- Дальнейшеё развитие орошения и безвозвратного водопотребления на другие хозяйственные нужды повлечет за собой еще большее снижение стока рек.

ВОДНОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Различают потенциальные, технические и экономически выгодные к использованию запасы гидроэнергии. Все три категории запасов измеряются в киловатт-часах среднегодовой энергии или в киловаттах среднегодовой мощности. Последняя получается делением годовой энергии на 8760 часов.

Потенциальные запасы подсчитываются в предположении, что весь сток рек будет полностью использован для выработки электроэнергии (не будет холостых сбросов воды через плотины) и преобразование водной энергии в электрическую будет происходить без потерь, т. е. с коэффициентом полезного действия турбин и генераторов, равным единице. Подсчитанные -таким образом потенциальные запасы гидроэнергии мира представлены в табл. 1-1.


Потенциальные запасы гидроэнергии СССР составляют 3900 млрд. кВт-ч среднегодовой энергии или 450 млн. кВт среднегодовой мощности, что составляет 11 % мировых запасов. Свыше 80 % потенциальных запасов Советского Союза находится в его Азиатской части.

Возможная на реальных гидростанциях выработка электрической энергии с учетом холостых сбросов воды и КПД турбин и генераторов представляет собой технические запасы гидроэнергии. Их значение в СССР оценивается в 2100 млрд. кВт-ч среднегодовой выработки электроэнергии.

Экономически выгодные к использованию в современных условиях запасы (экономический потенциал) Советского Союза оцениваются в 1095 млрд. кВт/ч.

При комплексном использовании водотока для ирригации и энер-. гетики целесообразно в верховьях рек сооружать энергетические водохранилища, вода из которых используется в период больших электрических нагрузок (зимой) на возможно большом напоре. В среднем и нижнем течении реки может потребоваться сооружение ирригационного водохранилища, которое заполняется зимой и дает воду для орошения полей летом: Если ирригационный водозабор размещается в нижнем бьефе ГЭС, работающей с суточным регулированием, то ниже ГЭС может потребоваться сооружение бассейна обратного суточного перерегулирования расхода воды для того, чтобы обеспечить для орошения полей равномерную подачу воды в течение суток.

Для водного транспорта необходимо обеспечить судоходные глубины, построить шлюзы, судоподъемники или судовозные дороги для перехода судов из верхнего в нижний бьеф и обратно. В крупных водохранилищах устраиваются порты-убежища для отстоя судов во время больших штормов.

При плотинах строятся рыбопропускные сооружения (рыбоходы, рыбоподъемники) для пропуска проходных рыб в верховья рек к местам их нереста. В ряде случаев целесообразна постройка рыбозаводов и устройство искусственных нерестилищ ниже плотин.

Акватории и берега водохранилища могут быть использованы для спорта и отдыха населения.

В некоторых ВХК выявляется основной, ведущий участник комплексного использования водных ресурсов — орошение, гидроэнергетика или водоснабжение. На рис. 1-4 дана схема крупнейшей Каховской оросительной системы с Каховской ГЭС. Водозабор из Каховского водохранилища составляет 530 м3/с, общая мощность насосной станции 168 МВт, напор 25 м. Каховская ГЭС имеет установленную мощность 340 МВт.

На Волге, Каме, Ангаре, Енисее и на других реках ведущим участником ВХК является гидроэнергетика и значительным компонентом— водный транспорт.

В районах Средней Азии, Закавказья и юга Европейской части СССР, где важнейшая проблема — орошение, наиболее эффективным оказывается комплексное ирригационно-энергетическое использование водных ресурсов.

На реках Дальнего Востока — Зее, Бурее и других, с большими ливневыми паводками, должны совместно решаться две главные проблемы — борьба с наводнениями и энергетическое использование рек.

Важнейшая народнохозяйственная проблема — переброска стока северных рек Европейской части СССР на юг и сибирских рек в Среднюю Азию и Казахстан, где ощущается острая потребность в воде для орошения и обводнения земель и для водоснабжения. Схемы намечаемых перебросок показаны на рис. 1-5 и 1-6. При этом возникают сложные задачи охраны окружающей среды в бассейнах рек, часть стока которых намечается перебросить на юг.

Строительство водохранилищ и межбассейновых каналов создает предпосылки для развития объединенных водохозяйственных систем. В перспективе намечается создание Единой водохозяйственной системы Европейской части страны, а затем Единой водохозяйственной системы Сибири. В отдаленной перспективе возможно создание Единой водохозяйственной системы СССР.







Водохозяйственные системы позволят более рационально использовать водные ресурсы страны для удовлетворения водой народного хозяйства в целом и его отдельных отраслей, 1- 4. ГИДРОЭНЕРГЕТИКА ПРИ КОМПЛЕКСНОМ И ОТРАСЛЕВОМ

ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Большая часть построенных и строящихся гидроузлов с крупными гидроэлектростанциями имеет комплексное назначение. Например, все гидроузлы на реках Свири. Волге, Каме, Днепре, Иртыше и Красноярский гидроузел имеют транспортно-энергетическое назначение. В составе сооружений этих гидроузлов имеется плотина, гидроэлектростанция и судоходные устройства — шлюзы на Свири, Волге, Каме, Днепре и Иртыше и судоподъемник на Красноярском гидроузле. На этих крупнейших реках ведущим компонентом была гидроэнергетика, предопределившая параметры и сроки строительства комплексных гидроузлов. Комплексные транспортно-энергетические гидроузлы на Свири, Волге,

Каме, Днепре явцлись основой создания Единой глубоководной сети Европейской части СССР (рис. 1-7). Волжские и Днепровские гидроузлы с водохранилищами позволяют развивать в больших масштабах орошение земель и увеличить устойчивые урожаи сельскохозяйственной продукции. Водохранилища Нурекской ГЭС и Рогунской ГЭС на р. Вахш, Токтогульской ГЭС на р. Нарын, Чиркейской и Арганайской ГЭС на р. Сулак имеют исключительно большое значение для орошения, а водохранилище Зейской ГЭС решает проблему борьбы с наводнениями, которые в естественных условиях создавали стихийные, бедствия. При комплексном использовании водных ресурсов все возрастающее значение приобретают проблемы охраны и улучшения природных условий.

Мощные гидроэлектростанции: Братская и Усть-Илимская на Ан- i rape, Саяно-Шушенская и Красноярская на Енисее, Нурекская и Рогунская на р. Вахш явились базой для создания крупнейших территориально-производственных комплексов.

На рис. 1-8 показана схема размещения ГЭС и ТЭС Восточной Сибири, которые создают энергетическую базу для промышленного освоения природных ресурсов региона.

Использование воды, регулирование стока и режим работы водохранилищ и ГЭС подчиняются общим требованиям всех-участников ВХК.

При отраслевом, например энергетическом, использовании водотока требования энергетики к режиму использования водохранилищ могут удовлетворяться более полно. Если река используется только для энергетики, то в составе гидроузлов имеются плотины и гидроэлектростанции, а в горных районах и деривационные сооружения — канал или туннель. Но и при энергетическом использовании водотока задачи охраны и улучшения природных условий остаются весьма важными.

Д.С.Щавелев, Гидроэнергетические установки (гидроэлектростанции, насосные станции и гидроаккумулирующие электростанции), Л., 1981

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики