Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


АФРИКА

Климат и рельеф. Территория Африки подразделяется на пять субрегионов, объединяющих страны, имеющие достаточно близкие природные условия, этнический состав населения, исторические и экономические связи: Северная, Западная, Центральная, Восточная и Южная Африка.

Среди других континентов она занимает особое географическое положение: экватор пересекает ее посредине и делит на две части, простирающиеся к северу и югу от субтропических широт - северный и южный субконтиненты. Времена года в них противоположны: в то время как в северном полушарии лето, в южном - зима. Времена года различаются здесь так же, как и в странах Латинской Америки, главным образом по условиям увлажнения: лето - почти всегда влажный сезон (дожди); зима - сухой сезон.

Площадь территории Африки 29,2 млн км2, что составляет 20 % всей суши земного шара. Ее северное побережье обращено к Средиземному морю. Береговая линия континента расчленена слабо и почти не имеет хороших естественных бухт для устройства портов. Вдоль побережья, обращенного к Индийскому океану, имеется много коралловых рифов. Высокие обрывистые скалы чередуются на побережьях с песчаными пляжами, устья рек перегорожены косами и барами, сами же реки в большинстве случаев прорываются к океанам и морям в узких долинах, порожистых руслах, малопригодных для судоходства. Кроме того, здесь сильные прибои и относительно большие глубины у побережья, что затрудняет подход судов к эстуариям. Во многих из них наблюдаются приливы.

Средняя высота поверхности Африки 750 м. Северо-западная ее часть представляет собой Низкую Африку с высотами менее 1000 м. Граница между Низкой и Высокой Африкой расположена по линии от Бенгелы на западном побережье (Ангола) до Массауа на побережье Красного моря (Эфиопия). Рассматриваемый континент не имеет высоких и протяженных горных цепей, подобных Кордильерам и Андам в Америке или Гималаям в Азии. Преобладающие формы его рельефа - равнины, плато и плоскогорья. В отдельных довольно редких случаях встречаются низменности и впадины.

Большая часть территории Африки расположена в экваториальных и тропических широтах. Благодаря этому тепловой баланс практически повсеместно положителен (кроме высоких горных вершин). Обширные пространства испытывают огромный недостаток влаги, так как приподнятые крутые берега препятствуют проникновению влажных ветров с океанов. Особенно ярко континентальность климата выражена в северной, наиболее широкой части континента, граничащей на востоке с Азией. Западная часть африканской береговой линии омывается холодными атлантическими течениями - Канарским и Бенгельским. Последние охлаждают контактирующий с ними воздух настолько, что его нижние слои до высоты около 500 м становятся существенно холоднее вышележащих. Это исключает возможность развития восходящих потоков и выпадения осадков, что объясняет расположение вдоль западных берегов Африки в тропических широтах приокеанских пустынь со сниженными температурами и высокой влажностью воздуха.

Юго-восточное побережье омывается теплым Мозамбикским течением, прогревающим и насыщающим воздух значительным количеством влаги. Этот воздух, перемещаясь в сторону континента, приносит на горные склоны его восточной и южной частей большое количество осадков.

По площади речных бассейнов и объемам стока многие реки относятся к крупнейшим в мире. На их долю приходится около 20 % мировых запасов гидроэнергоресурсов.

Гидрология и гидрография. Речная сеть и сток распределяются по территории, континента неравномерно. Наряду с зонами, имеющими густую речную сеть и крупные озера, огромные пространства территории практически полностью лишены постоянных рек и водоемов. Весьма значительная часть рек не доходит до побережий континента, заканчиваясь в бессточных озерах и внутриматериковых впадинах.

У абсолютного большинства рек континента - дождевое питание. Лишь реки, истоки которых находятся на высоких вершинах гор Атласа и Восточной Африки, имеют снеговое питание. Ряд рек полупустынь и пустынь питаются главным образом грунтовыми водами.

В зависимости от источников питания и особенностей сезонного распределения стока выделен ряд главных типов рек: суданский; экваториальный; сахарский; средиземноморский; сложный.

Реки суданского типа (Сенегал, Гамбия, Замбези) питаются трлько за счет дождей. Их основной сток приурочен к летним и осенним Месяцам, то есть приходится либо на влажный период, либо следует непосредственно вслед за его окончанием. В сухой период (в зимние и весенние месяцы) водность этих рек существенно уменьшается.

Реки экваториального типа получают питание также только за счет выпадающих осадков. Однако они многоводны и не имеют существенных колебаний стока по сезонам. Этот тип стока характерен для всего экваториального пояса Африки.

К сахарскому типу относятся реки, сток которых носит временный характер, то есть возобновляемый по руслу после многолетних перерывов. Русла таких рек обычно остаются в эти перерывы полностью сухими. В промежутках между паводками вода появляется изредка и лишь на отдельных участках речного русла за счет грунтового питания. В Сахаре реки этого типа называются уздами. Кроме того, сахарский тип рек характерен для западной части полупустыни Калахари и для пустыни Намиб.

Реки средиземноморского типа имеют преимущественно дождевое питание и в отдельных случаях ледниковое. Их сток распределен крайне неравномерно, основная его часть приходится на влажные зимние месяцы, когда на реках проходят интенсивные паводки. В летний сухой период водность этих рек заметно падает, а часть из них вообще пересыхает. К этому типу относятся реки Атласа (Шелиф, Меджерда и др.) и короткие реки юго-запада Африки.

Рассмотренные типы характерны лишь для коротких рек, бассейны которых находятся в границах какой-либо одной климатической зоны. Крупные реки Африки (табл. 1.2) пересекают на своем пути различные климатические зоны и имеют сложный тип (например, Конго и Нил).

Река Конго самая полноводная не только в Африке, но и во всем восточном полушарии. Ее исток - река Луалаба, начинающаяся на плоскогорье в пограничной зоне Республики Заир. Годовой сток Конго вдвое больше стока реки Миссисипи и в 15 раз больше, чем у реки Нил. Спускаясь с плоскогорья, она образует ряд водопадов, затем широко разливается и, меандрируя, дважды пересекает экватор прежде чем попадает в узкий каньон, прорезающий Хрустальные горы. В их пределах река Конго имеет серию водопадов Ливингстона, после чего на прибрежной низменности ее устье переходит в огромный эстуарий с большими глубинами. В створе Киншасы амплитуда колебаний расходов воды оценивается отношением минимального и максимального расходов как 1:1,75 (в августе - 31 ООО м3/с, в декабре - 54 ООО м3/с). Этот же показатель в Амазонке составляет 1:3, а в Ниле - 1:16. Запасы гидроэнергетических ресурсов реки Конго составляют 390 млн кВт.

Нил - самая длинная река в мире. На протяжении многих тысячелетий она служит основным источником орошения в Египте и Судане. Исток Нила - река Кагера, впадающая в озеро Виктория. Получив воду еще из ряда озер, Нил спускается на равнину и, рассредоточившись на несколько рукавов, принимает в себя в качестве притоков реки Бахр-эль-Газаль и Собат. Ниже Собата река получает название Белый Нил. У Хартума Белый Нил сливается с Голубым Нилом - мощным горным потоком. После слияния реку называют Нилом, который пересекает Сахару и при впадении в Средиземное море образует большую дельту. По обеим берегам этой реки сплошной лентой тянутся оазисы сплодородными орошаемыми землями. Сток Нила зарегулирован несколькими гидроузлами. Самый крупный из них - Асуанский.

Практически все озера лежат в тектонических впадинах на Восточно-Африканском плоскогорье.

Единовременные запасы речных вод Африки составляют 627 км3, что ставит ее на третье место в мире после Южной Америки и Азии.

Во многих африканских государствах идет интенсивное гидротехническое строительство. Все крупные гидроузлы континента созданы на протяжении последних тридцати лет. Наибольшее их число расположено в южной и северной частях Африки. По полному объему крупнейшими являются следующие водохранилища: Виктория, то есть озеро Виктория, подпертое плотиной гидроузла Оуэн-Фолс; Вольта, имеющее наибольшую в мире площадь водной поверхности (8480 км2); Кариба и Кабора Басса (оба на реке Замбези); Насер (Асуанское) на реке Нил. Большинство водохранилищ размещено на равнинах и плоскогорьях. Исключения составляют ряд гидроузлов Северной и Южной Африки, созданных в горной местности.

Алжир - страна теплого климата. Среднемесячные температуры практически повсюду выше 0 °С, за исключением горных районов. Атмосферные осадки выпадают в основном в виде дождей, но зимой над северными горными районами нередко и в виде снега. Однако он не играет существенной роли в питании рек, так как держится лишь несколько дней. Только одна река имеет более или менее постоянное русло (Шелиф). Остальные реки (узды) в сухой сезон пересыхают. Сохраняется только тот сток, который поддерживается за счет грунтовых вод, лишь на отдельных, относительно коротких участках. Узды, впадающие в Средиземное море, во влажный сезон ¦ отличаются интенсивными паводками. Расходы воды в этот период могут возрастать в сотни и даже тысячи раз, но на чрезвычайно короткое время. Например, на реках Шелиф и Макта в летнюю межень расход составляет 2 м3/с, а в паводок- соответственно 14 ООО и 1000 м3/с. Длятся такие паводки несколько часов, приобретая характер катастроф, так как они сносят мосты, заливают огромные площади пашни, затопляют дома и улицы поселков. Именно поэтому в Алжире уделяется большое внимание вопросам регулирования речных русел и проведению противопаводковых мероприятий.

Решение водохозяйственных задач обеспечивается путем создания гидроузлов как водохранилищного, так и водозаборного типа. Среди водохранилищных гидроузлов есть несколько достаточно крупных. Предполагается создать еще более 50 водохранилищ.

Модуль твердого стока алжирских водотоков в паводки превышает аналогичный показатель европейских рек в сотни раз. Так, для уэдов Ксари он составляет около 1350 м3/км2, а для Иссер - 2000 м3/км2 в год. При таком обильном содержании наносов в паводковом потоке происходит весьма интенсивное занесение водохранилищ. Мертвый объем водохранилищ сезонного регулирования в этих условиях заносится за 15...20 лет; известны случаи полного их занесения. Ввод новых водохранилищ позволяет в основном лишь компенсировать занесенные объемы.

Такое положение сложилось потому, что на гидроузлах, построенных в первой половине века, не предусматривались мероприятия, позволяющие уменьшить заиление и занесение водохранилищ наносами (устройство донных и глубинных отверстий достаточно больших размеров, регуляционных сооружений в верховьях реки и др.). В условиях Алжира борьба с заилением водохранилищ- очень важная проблема. Решать ее надо по-разному в зависимости от местных условий, в том числе от характера наносов и их движения. При этом необходимо учитывать опыт эксплуатации действующих водохранилищ, в частности Ирил Эмда (объем 160 млн м3, высота плотины 80 м) и Хамиз. На гидроузле Ирил Эмда наносы эффективно удаляются через водоспуск при несколько сниженном уровне воды в верхнем бьефе и даже без его снижения. Это происходит благодаря очень мелким наносам (размеры частиц в среднем 0,8 мм), которые образуют токи плотности. На водохранилище Хамиз используют метод гидромеханизации. За 4 года (периоды очистки с ноября по июнь) было удалено 6 млн м3 наносов из отложившихся 11 млн м3. Недостаток такой очистки - значительные затраты электроэнергии.

В Алжире существуют большие программы интенсивного использования для различных целей подземных вод, оценка запасов которых, выполненная ЮНЕСКО, дала положительные результаты.

Эфиопия, расположенная в Восточной Африке, имеет три высотных пояса, отличающихся друг от друга климатом. Первый пояс - кола - расположен на высоте до 1800 м над уровнем моря; здесь преобладает тропический климат, среднегодовая температура 26 °С. Наиболее жаркое место - впадина Афар, где почти весь год температура около 40 °С. Второй пояс - война-дега - между 1800 и 2400 м. Климат здесь субтропический, среднегодовая температура 18...22 °С. В этом поясе проживает большая часть населения Эфиопии. Третий пояс - дега, выше 2400 м. Климат умеренно теплый со среднегодовой температурой не более 16 °С.

Речная сеть состоит как из больших, так и из малых пересыхающих в сухой сезон рек. Водораздел между реками северного (Нильского) и южного (Красного моря и Индийского океана) бассейнов проходит через центральную часть Эфиопии. Крупнейшая река - Аббай (Голубой Нил). Наибольшие расходы наблюдаются в нем в сентябре-октябре, минимальные - в мае-июне. На долю Голубого Нила приходится более половины стока Нила, то есть 45...50 км3 в год. Другая крупная река - Атбара, также приток Нила. К крупным водотокам южного бассейна относят реки Веби-Шебели и Джуба, уходящие на территорию Сомали и впадающие в Индийский океан. Страна располагает также цепочкой бессточных озерно-речных бассейнов: на севере - бассейн впадины Афар, на юге - бассейн реки Аеат на границе с Джибути.

Самое большое озеро страны Тана площадью более 3 тыс. км2 лежит на высоте 1840 м. Его глубина местами 100 м, но в основном 5... 6 м.

Эфиопия располагает серией небольших гидроузлов и двумя относительно крупными, водохранилища которых имеют значительный объем. Это - самый большой гидроузел Кока на реке Аваш с водохранилищем вместимостью 1,9 млрд м3 и гидроузел Финго на одноименной реке с водохранилищем в 650 млн м3.

Ангола, принадлежащая к группе центральноафриканских государств, располагается в регионе, занятом обширной впадиной Конго, обрамленной столово-ступенчатыми плато и плоскогорьями высотой порядка 1000...1500 м. Годовая сумма осадков от 1000 мм по краям региона до 9600 мм в районе вулкана Камрун.

На ее территории построены три относительно крупных гидроузла, суммарный объем водохранилищ которых превышает 4 км3, и серия относительно мелких гидроузлов. Самое большое водохранилище имеет гидроузел Гове на реке Кунене, его объем 2,6 км3. Гидроузел Куиминха на реке Бенго, построенный относительно недавно, имеет водохранилище вместимостью 1,6 км3. Ведется проектирование и строительство крупного гидроузла Капанда.

Мозамбик, расположенный на юго-востоке Африканского континента, имеет территорию, вытянутую вдоль побережья Индийского океана и открытую океаническим воздушным массам. Рельеф представлен и низменностями (Мозамбикская низменность), и всхолмлениями, и горными плато, и приморскими дюнами.

Климат северной части Мозамбика - экваториальный с достаточно высокими среднегодовыми температурами - 2Б...28 °С. Годовой слой осадков 1300...1500 мм.

Южнее 18° с. ш. климат заметно меняется: температура снижается до 20...22 °С, осадки уменьшаются до 500...1000 мм.

Распределение осадков по сезонам крайне неравномерно. В июне- октябре - сухой сезон, в ноябре-мае - влажный.

Здесь имеется ряд весьма крупных рек. Это прежде всего Замбези и Лимпопо. Остальные реки заметно меньше (Лурно, Инкомати, Шантане, Сави, Лигонья и др.). В сухой сезон они мелеют, сокращая расход в 12...15 раз. Судоходство на них практически отсутствует, так как ему препятствуют пороги, отмели, сезонное маловодье. Гидроэнергоресурсы значительны. Часть территории страны граничит с весьма крупным африканским озером Ньяса. Южнее него расположено пограничное озеро Чилва.

Водохозяйственное освоение рек ведется достаточно интенсивно, в стране создан ряд крупных водохранилищ. К их числу в первую очередь относится водохранилище гидроузла Кабора Басса. Его полезный объем 51,8 км3, полный - 63 км3. Этот гидроузел имеет энергетическое назначение, его проектная мощность 3,6 млн кВт; плотина - арочная, высотой 163,5 м.

На реке Ревуэ возведен гидроузел Оливейра, объем водохранилища которого 2 км3.

В 1977 г. пытались наполнить водохранилище гидроузла Массинжир на реке Элефантиш (приток реки Лимпопо) объемом 2,84 км3. Однако из-за значительной фильтрации это сделать не удалось. Водохранилище освободили от воды для проведения длительных работ по устранению аварийной ситуации.

Большие перспективы имеет освоение водных ресурсов реки Лимпопо.

Зимбабве имеет территорию, удаленную от океанов и отрезанную от их побережий горными цепями. Притоки Замбези и Лимпопо, текущие с территории Зимбабве в Мозамбик, в сухой сезон маловодные и практически несудоходные, порожистые. Полноводными они бывают лишь несколько месяцев в году - во влажный сезон.

На границе с Замбией находится один из крупнейших гидроузлов мира Кариба с гидроэлектростанцией мощностью 1 млн 200 тыс. кВт. Он имеет комплексное назначение - кроме выработки электроэнергии, обеспечивает гарантированную подачу воды на орошение, улучшает условия судоходства, способствует регулированию стока реки Замбези, в водохранилище развито рыбоводство.

В стране насчитывается несколько десятков малых водохранилищ, шесть средних и одно крупное - Киле на реке Мтиликве объемом 1,3 км3. Большинство гидроузлов также предназначено для комплексно-го использования.

Мадагаскар - четвертый по площади (596 тыс. км2) остров в мире после Гренландии, Новой Гвинеи и Калимантана. Его территория богата большими и малыми реками. В восточной части острова, где к побережью близко подходит высокое нагорье, преобладают короткие порожистые горные реки. В западной части имеется много крупных рек, собирающих сток многочисленных притоков, сбегающих с гор. Все реки характеризуются большим твердым стоком, в их руслах часто образуются перекаты и другие макроформы. Из-за этого судоходство на них развито относительно слабо. Гидроэнергетический потенциал водотоков Мадагаскара имеет большое значение для страны.

Кроме нескольких десятков относительно небольших водохранилищ, в этом островном государстве есть два гидроузла со средними по объему водохранилищами: Мантасуа на реке Северная Варахина (125 млн м3), Варахина на реке Южная Варахина (260 млн м3). В стране имеется десять небольших гидроэлектростанций, не связанных в единую систему с тепловыми станциями.

Особенности проектирования и строительства гидротехнических сооружений в условиях жаркого климата/Н. П. Розанов, И. С. Румянцев, С. Н. Корюкин и др.; Под ред. Н. П. Розанова. - М.: Колос, 1993. - 303 с.

Экспертиза

на главную