Термический и ледовый режим в верхнем и нижнем бьефах высоконапорных гидроэлектростанций : На примере Красноярской и Саяно-Шушенской ГЭС

• Автор: Космаков, Игорь Васильевич
• Шифр специальности: 25.00.27
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 169 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Краткий аналитический обзор литературных источников по вопросам термического и ледового режима водохранилищ и

нижних бьефов ГЭС

Глава 2. Физико-географическая характеристика и гидрометеорологическая изученность водохранилищ

2.1. Красноярское водохранилище

2.1.1. Физико-географические условия

2.1.2. Климат

2.1.3. Гидрографическая сеть и водный режим

2.1.4. Морфология и морфометрия

2.1.5. Водохозяйственное использование
2.1.6. Изученность
2.2. Саяно-Шушенское водохранилище
Глава 3. Термический режим Красноярского и Саяно-Шушенского водохранилищ по данным натурных исследований
3.1. Особенности температурного режима Красноярского и Саяно-Шушенского водохранилищ при их заполнении
3.2. Термический режим Красноярского водохранилища в период нормальной эксплуатации по данным натурных исследований
3.2.1. Период весеннего нагревания
3.2.2. Термический бар
3.2.3. Период летнего нагревания
3.2.4. Период осеннего охлаждения
3.2.5. Период зимнего охлаждения
3.2.6. Период зимнего охлаждения под ледяным покровом
3.3. Изменение температурного режима после создания водохранилища 62 Краткие выводы

Глава 4. Ледовый режим Красноярского водохранилища
4.1. Изменение закономерностей ледового режима Енисея под влиянием регулирования стока
4.2. Особенности ледового режима Красноярского водохранилища по данным натурных наблюдений
4.2.1. Период замерзания
4.2.2. Период ледостава
4.2.3. Период вскрытия
4.3. Оценка запаса воды в оседающем льду и расчет его таяния
4.4. Общие черты ледового режима водохранилищ Енисейского каска- 99 да.
Глава 5. Термический режим Енисея в нижнем бьефе Красноярской ГЭС
5.1. Особенности термического режима Енисея после зарегулирования .
5.1.1. Суточный ход температуры воды
5.1.2. Годовой ход температуры воды в нижнем бьефе
5.2. Результаты сопоставления температуры воды в приплотинной части водохранилища и в нижнем бьефе у плотины ГЭС
Краткие выводы
Глава 6. Ледовый режим нижнего бьефа Красноярской ГЭС
6.1. Динамика местоположения кромки льда
Глава 7. О туманообразовании и некоторых климатических характеристиках в нижнем бьефе Красноярской ГЭС
Заключение
Список литературы
Приложения

Введение
К хозяйственному освоению водохранилищ проявляется значительный интерес. Обсуждается не только использование водных ресурсов и возможность их сохранения от загрязнения, но также рассматриваются вопросы уменьшения степени воздействия искусственно образованных водоемов на окружающую природную среду.
Строительство крупных ГЭС вносит существенные изменения в гидрологический режим водотоков. Построены каскады ГЭС на Волге, Каме, Иртыше, Ангаре, Енисее и других реках Российской Федерации. Особенно большой размах это строительство приобрело в Сибири и на Дальнем Востоке в условиях резко континентального климата с холодной и продолжительной зимой. Все это обуславливает необходимость изучения ледовых и термических процессов в водохранилищах и нижних бьефах ГЭС.
Термический режим водохранилищ в значительной степени определяет влаго- и тепло-обмен, содержание взвешенных веществ и газов в водной толще, распределение физико-химических и биологических свойств водных масс, их самоочищение и полезную биопродуктивность. Совершенно очевидно, что изучение термического режима должно занимать ведущее место в комплексных исследованиях водохранилищ. Не менее важно в научном и практическом плане рассмотрение и выявление термического бара в слабо проточных водохранилищах, который, например, в Красноярском водохранилище, весной и осенью в течение 1,5 месяцев определяет термический режим водоема. Термобар в начале лета и осенью играет роль “динамической шторы”, которая делит водохранилище на две обособленные водные массы с разными физическими и химическими свойствами и условиями обитания гидробионтов.

Таблица 2.
Координаты кривых площадей и объемов Саяно-Шушенского водохранилища
Уровень, м БС Площадь, км Объем, км
450 130 6,
460 150 8,
470 174 9,
480 197 11,
490 221 13,
500 250 15,
510 290 18,
520 336 21,
530 422 25,
540 621 31,
550 756 38,
Проектная годовая амплитуда уровней воды у плотины составляет 40 м. Наивысший уровень достигается в августе-сентябре, наинизший наблюдается перед началом наполнения - в апреле-мае.
Верхняя часть водохранилища расположена в пределах Тувинской котловины, в открытой безлесной долине. Длина этого участка около 50 км, а ширина - 6-9 км. Берега пологие, на которых преобладают сухие степи.
Нижняя (основная, длиной более 270 км) часть расположена в пределах узкого глубокого ущелья - Енисейского коридора, прорезающего хребты Западного Саяна. В коньонной части, на участке протяженностью около 60 км от плотины, ширина составляет, в среднем, 1,3 км. Береговая линия сильно изрезана. Склоны крутые до 20-25°.
Далее, до Тувинской котловины, ширина акватории водохранилища изменяется от 0,3 до 1,3 км. Склоны долины более высокие и крутые (до 35-40°), иногда отвесные.
Водные ресурсы Саяно-Шушенского водохранилища используются для нужд энергетики, водного транспорта, коммунального и рыбного хозяйства.