Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


ЛАТИНСКАЯ АМЕРИКА

В состав Латинской Америки входят: Мексика; страны, лежащие на перешейке Центральной Америки; острова Вест-Индии; южноамериканский материк со всеми прилегающими к нему островами. Это - крупнейший регион мира, включающий в себя 30 независимых государств и ряд все еще сохраняющихся колоний. Ее территория занимает 20,1 млн км2, то есть 1/7 площади суши всего мира, где в начале 80-х гг. проживало свыше 360 млн человек (более 8 % населения всего земного шара).

Государства Латинской Америки в большинстве своем принадле-жат к группе развивающихся стран. Однако, в отличие от других госу-дарств этого типа, они прошли весьма длительный путь независимого развития. Между собой эти страны существенно отличаются как по площади, так и по численности населения, экономическому развитию.

Большую часть экспорта стран этого региона (0,8 всей его стоимости) дают отрасли добывающей промышленности и сельского хозяйства. Это предопределяет зависимость этих государств от внешнеэкономической политики их главного торгового партнера - США.

Климат и рельеф. Географическое положение стран Латинской Америки в низких широтах способствует тому, что на их территории поступает огромное количество солнечного тепла. Пассатные потоки тропических воздушных масс устремляются с северо-востока в область пониженного давления над экваториальными широтами, где они трансформируются в экваториальный воздух и дают обильные, до 3000 мм, почти круглогодичные осадки. Восточные направления пассатов, приходящих с Атлантического океана, предопределяют существенное увлажнение прилегающих территорий, особенно если на пути этих ветров встают горные преграды. Примерами таких преград служат хребет Сьерра Маэстра на Кубе, поднятия Гвианского и Бразильского плоскогорий, восточные склоны Анд. Западные подветренные окраины отличаются крайней засушливостью. На северо-западе Мексики, в Перу и на севере Чили можно найти в тропических широтах на побережье Тихого океана настоящие пустыни, возникающие под воздействием области высокого давления над океаном - Гавайского и Южнотихоокеанского антициклонов, или при северо-восточных и юго-восточных ветрах, дующих с суши или параллельно берегу (Мексика). В отдельных случаях причиной образования засушливых территорий служат холодные Калифорнийское и Перуанское течения.

Важнейшая черта климата Латинской Америки - сезонная смена воздушных масс и направлений их движения, а с нею и сезонность выпадения осадков и всех природных процессов. Летом субэкваториальные и тропические пояса соответствующего полушария захватываются влажными экваториальными воздушными массами с их ливнями и грозами, свидетельствующими о наступлении дождливого сезона. Зимой эти же зоны заполняют сухие воздушные массы, обусловливающие засуху, когда в течение трех-четырех месяцев не выпадает ни одного дождя.

Гидрология и гидрография. Особенности рельефа и климата пре-допределяют характер стока и гидросети, а также обеспеченность водными ресурсами различных регионов Латинской Америки. Благодаря открытым влажным ветрам с Атлантики в целом они получают почти в 2 раза больше осадков, чем в среднем вся суша Земли. Сток рек Латинской Америки почти в 2 раза больше, чем средние показатели по рекам земного шара. Однако распределение речной сети и стока по территориям государств региона крайне неравномерно и часто неблагоприятно для хозяйственного использования. Наиболее велик сток в зоне крутых наветренных горных склонов Анд, хребтов Центральной Америки и Гвианского плоскогорья, а также с равнинной, но постоянно и обильно обеспеченной осадками долины Амазонки. Эти же районы имеют и наиболее густую и равномерно-полноводную речную сеть. Амазонка - самая многоводная река мира с самым большим речным бассейном - 7 млн км2; огромны и запасы ее гидроресурсов. По всей своей длине эта река и ее многочисленные притоки судоходны вплоть до Анд. Во влажных субэкваториальных и восточно-тропических областях сток рек несколько меньше. Преобладание в них горного или плоскогорного рельефа и плотных пород определяет крутое падение рек и их порожистость. Первая особенность способствует их значительному гидроэнергетическому потенциалу, вторая - затрудняет судоходство. Существенная особенность большинства рек Латинской Америки - их режим стока. Амплитуда колебаний расходов воды в течение года очень велика (максимальный паводковый расход больше минимального в 15...20 раз). Такая высокая неравномерность неблагоприятна как для целей мелиорации (забор воды в каналы оросительных систем), так и для гидроэнергетики, водоснабжения и судоходства. Единственный путь исправления этого природного недостатка - регулирование стока с помощью каскадов гидроузлов. Ряд территорий Мексики, Центральных Анд, берегов Тихого океана и континентальной части северо-запада Аргентины почти лишен стока в океан, хотя потребность в воде в этих районах огромна. Дефицит воды в этих местностях снижается с помощью систем перераспределения стока. Их создают в Перу, Бразилии, на Кубе и в других государствах Латинской Америки.

Крупных озер в рассматриваемом регионе очень мало. Самое большое - тектоническое озеро Титикака, расположенное на высоте 4000 м в Центральных Андах. Ряд относительно Мелких концевых ледниковых озер имеется в Южных Андах. В Центральной Америке наиболее крупные озера - Никарагуа и Манагуа во впадине Никарагуа. В пустынных и полупустынных зонах имеются громадные солончаки, а на влажных низменностях - обширные болота.

Мексика - одно из крупнейших государств Латинской Америки. Две трети ее территории занимает Мексиканское нагорье с внутренним плоскогорьем, разделяющимся на две части: Северную и Центральную Месы (по испански меса - стол). Северная Меса - полупустынное плато с отдельными горными грядами и котловинами, его средняя высота от 660 до 2000 м. Центральная Меса располагается на высоте от 2000 до 2600 м. В отличие от Северной Месы, сложенной осадочными породами, Центральная состоит из пород вулканического происхождения. По ее границам простираются горные хребты, характерные наличием большого числа действующих вулканов, высота которых в ряде случаев достигает 4000 м и более (вулкан Такана - 4117 м). В связи с этим в Мексике и прилегающих к ней государствах Латинской Америки весьма высокая фоновая сейсмичность. На территории страны насчитывается более 350 сейсмических очагов и 1/10 всех землетрясений мира приходится именно на эту страну. Благодаря разнообразию 18 геологических структур и интенсивному проявлению вулканизма Мексика весьма богата полезными ископаемыми (серебро, золото; цинк, свинец, медь, ртуть, титан, сурьма, нефть, газ и др.).

Север Мексики имеет субтропический континентальный климат с малым количеством осадков и резкими колебаниями температуры (январь от 13 до 31 °С, июль от минус 10 до плюс 40 °С). Остальная часть страны лежит в тропическом поясе (январь 21 ...25, июль 27...28 °С, в горах Центральной Месы соответственно от 12...14 до 16...20 °С).

Большинство рек Мексики несудоходно, но они играют огромную роль в развитии орошаемого земледелия и гидроэнергетики. Крупнейшая река - Рио-Браво-дель-Норте, текущая по засушливым районам на границе с США. Большая часть Северной Месы лишена стока в океан. Водотоки, возникающие в окаймляющих ее хребтах в период ливней, теряются в песках или высыхают. Центральная Меса лучше обеспечена водой. Ее главная река - Лерма, впадающая в самое большое озеро страны - Чапала и вытекающая из него в сторону Тихого океана, но уже под названием Рио-Гранде-де-Сантьяго. Вторая крупная артерия этого района - река Пануко. Обе эти реки играют огромную роль в орошении береговых равнин страны.

Практически для всех рек Мексики характерны весьма интенсивные пикообразные ливневые паводки и резкие спады расходов в сухой период. Мексика достаточно богата гидроресурсами, часть из которых уже освоена.

Если в странах с развитой гидротехникой наряду с регулированием стока существуют и другие возможности водообеспечения промышленности, сельского хозяйства и энергетики путем использования подземных вод, межбассейновых перераспределений стока, естественных пресных водоемов и др., то в Мексике они почти полностью исключены.

Гидротехническое освоение водотоков Мексики началось еще в прошлом веке, когда было осуществлено сооружение серии небольших гидроузлов с водохранилищами вместимостью до 30 млн м3. К началу второй мировой войны их уже было 180, но также с небольшими водохранилищами, а к 1984 г. стало свыше 1200 гидроузлов, суммарный объем которых превысил 140 км3, полезный - 70 км3. Общая зарегули- рованность стока ее рек достигла 20 %. Доля устойчивого стока за счет его перерегулирования водохранилищами возросла с 8 до 27 %. На долю водохранилищ объемом более 100 млн м3 приходится 91 % полного объема зарегулированного стока. Введен в эксплуатацию еще ряд гидроузлов, среди которых два водохранилища относятся к очень крупным: Ангостура - 18,5 км3, Нецауалькойотль - 13 км3. Две трети водохранилищ Мексики - небольшие, созданные плотинами высотой более 50 м, восемь из них - плотинами высотой более 100 м. Лишь один гидроузел имеет сверхвысокую плотину высотой 240 м - Чикоасен на реке Грихальва. Самый многочисленный каскад гидроузлов создан на реке Конгос - 23 гидроузла. Большинство мексиканских гидроузлов имеют чисто мелиоративное назначение. Только 25 наиболее крупных гидроузлов обеспечивают гарантированное орошение 2 млн га земель; общая площадь сельскохозяйственных угодий, поливаемых из небольших водохранилищ, составляет 1,5 млн га. Другими словами, 2/3 орошаемых земель Мексики получают воду из водохранилищ.

Никарагуа по площади территории - крупнейшее центрально- американское государство (148 тыс. км2) с весьма разнообразными природными условиями. Многолик и ландшафт этой страны: горные хребты с действующими вулканами; огромные болота; большие голубые озера; быстрые реки с водопадами; девственные вечнозеленые леса. Страна обеспечена природными ресурсами. Здесь много плодородных земель, большие запасы древесины, разнообразные и богатые месторождения полезных ископаемых.

Рельеф страны сложен: половина территории - нагорья, есть горные хребты, впадины, узкие береговые низменности и т.д. На восточном побережье находится обширная низменность, называемая Москитовым берегом. Она сложена из наносных отложений многочисленных рек, стекающих на восток с Центрального нагорья. Большая часть этого берега покрыта лесом и сильно заболочена.

Климат большей части территории Никарагуа тропический, пассатный, к юго-западу от Никарагуанской впадины - субэкваториальный. Среднемесячные температуры 25...28 °С. Лишь в горах на высоте более 1500 м температура самого холодного месяца - января 16 °С. Пассат несет с собой обильные осадки, на востоке, близ устья реки Сан-Хуан количество осадков достигает 6500 мм в год, то есть здесь одно из самых влажных мест всей Америки. Как » в большинстве государств Латинской Америки, в Никарагуа четко прослеживаются два сезона: сухой (ноябрь-апрель) и влажный (май-октябрь). В сухой сезон многие районы страны нуждаются в орошении сельскохозяйственных угодий.

Сток почти всех рек из-за особенностей рельефа страны поступает в Карибское море. Лишь весьма незначительная часть маловодных рек впадает в Тихий океан. Значительная часть рек и ручьев западной части страны впадает в озера Никарагуа и Манагуа. Однако сток последних по реке Сан-Хуан направлен в Карибское море, хотя сами озера расположены на тихоокеанском побережье. Самая длинная река - Сеговия, которая судоходна лишь в нижнем течении на протяжении 210 км. В хозяйстве страны более всего используется река Сан-Хуан (225 км), которая также судоходна на 183 км от устья, выше - мешают пороги.

На территории Никарагуа уже в 1984 г. располагалось пять водохранилищ, общий объем которых составлял 1,5 км3.

Республика Куба исторически входит в субрегион Вест-Индия, включающий в себя группу государств, расположенных на стыке Северной, Центральной и Южной Америки. Площадь страны 111 тыс. км2. Это - островное государство, имеющее протяженность с запада на восток 1250 км, расстояние между северным и южным берегами колеблется от 31 до 191 км.

По геологическому строению Куба входит в Антильско-Карибскую область геосинклинального складчатого пояса Кордильер. Главные горообразовательные процессы (мел-палеоген) создали складчатые структуры, сложенные метаморфическими (кристаллические сланцы, кварциты, мраморы и др.), интрузивными (гранотоиды, серпентениты) и осадочно-вулканическими породами. Здесь широко распространены древние и молодые известняки. Юго-восток страны имеет достаточно высокую фоновую сейсмичность - 7 баллов, что необходимо учитывать при строительстве гидротехнических и промышленных объектов.

Куба достаточно богата природными ресурсами. Она имеет месторождения меди, марганца, бокситов, никеля и кобальта, хромитов, нефти, мрамора.

Ее плоские равнины (прибрежные, на юге. в центре и на острове Хувентуд) сложены в основном извзстняками, часто выходящими на поверхность. В ряде мест они прикрыты глинистыми и песчаными отложениями - материалами выветривания и переотложения. Единственная крупная аллювиальная равнина, образованная речными отложениями, лежит в бассейне крупнейшей реки страны - Кауто. Благодаря высокому плодородию почв и обеспеченности водой эта долина имеет большое сельскохозяйственное значение.

Самый крупный горный хребет - Сьерра-Маэстра, который протянулся на 250 км вдоль юго-восточного побережья.

Важнейшая черта геологического строения - наличие на территории страны значительных карстовых процессов, обусловленных известняками. Во многих регионах страны найдены зоны распространения сети карстовых пещер, соединенных цепью подземных галерей. Эти регионы имеют малый поверхностный сток из-за наличия в системах пещер подземных водотоков.

Территория Кубы располагается в непосредственной близости к югу от тропика в зоне прохождения в океане теплых течений, образующих Гольфстрим. Благодаря этому она имеет много солнечного тепла. Среднемесячные температуры на равнинах страны: в январе 22,5 °С, в августе 27,8 °С. Однако колебания температур достаточно значительны: на равнине 30 °С, местами до 40 °С; в горных районах температуры на 8.. .10 °С ниже.

Климат тропический: годовая сумма осадков 1380 мм (на равнине от 765 до 1795 мм, в горах до 2200 мм), имеет сухой и влажный сезоны. 'Сезон дождей приходится на май-октябрь, когда выпадает 3/4 годовых осадков, а сухой длится с ноября по апрель. Во всех районах страны высокая влажность. Средняя относительная влажность в сезон дождей 82 %, а в сухой - 77 %.

Вся территория Кубы подвержена чаще в сезон дождей воздействиям весьма мощных тропических циклонов, сопровождающихся сильнейшими ливнями и ураганами. За несколько дней выпадает более трети годовой нормы осадков, ветры разрушают строения и сооружения, приводят к сильнейшим штормам в океане. Гидрограф рек при циклонах имеет пилообразный вид, на протяжении нескольких дней по реке проходят подряд несколько паводков, чередующихся с периодами снижения уровней воды.

Водные ресурсы страны существенно ограничены. Гидроэнергети- ческий потенциал рек невелик, в основном условия позволяют сооружать лишь малые и средние гидроэлектростанции. Для регулирования водными ресурсами из-за частых наводнений и засух построены и строятся водохранилища на многих реках. Большая часть их стока (практически более 80 %) приходится на влажный сезон. Интенсивные ливни вызывают разливы рек на огромных территориях. В этот период в реки смывается большое количество наносов. Вода в них становится мутной, приобретает бурый цвет.

Гидрографическая сеть очень разнообразна, около 60 % рек имеют бассейны площадью каждый менее 50 км2. Дробность и малость речных бассейнов, резкая интенсивность паводков, часто встречающаяся сложность гидгогеологических условий, обусловленная наличием распространенных карстовых явлений, весьма затрудняют регулирование и рациональное использование стока в этой стране. Реализации этой задачи мешают также следующее: преобладание относительно коротких по своей протяженности от истока до устья рек, довольно сложная конфигурация и топография основного острова территории Кубы, а также наличие осевого водораздельного поднятия практически по всей его длине; часто встречающиеся каньонообразные долины с глубоким врезом, осложняющие условия компоновки сооружений гидроузлов; наличие во многих створах отмеченных выше карстовых явлений. Из 563 рек и 340 их протоков лишь 5 имеют протяженность более 100 км. Длина самой большой реки Кауто 370 км. Площадь ее водосборного бассейна 8,8 тыс. км2.

Самое большое из нескольких крупных озер - озеро Лагуна-де-ла- Лече, находящееся на севере провинции Сьего-де-Авила, площадь его водной поверхности 67 км?. Близ Гаваны расположено второе по размеру озеро - Аригуанабо, площадью 9 км2, которое практически пересыхает в засушливые годы. Более ста небольших озер, лежащих вблизи побережья острова, имеют гидравлическую связь с водами Атлантического океана. В связи с этим вода в озерах соленая и ее трудно использовать в народном хозяйстве.

Береговая линия основного острова Кубы длиной 5700 км чрезвычайно изрезана в плане, что осложняет строительство крупных портов. Почти все они, включая крупнейшие порты Гаваны и Сант-Яго-де-Куба, выполнены в так называемых бухтах-сумках, представляющих собой подтопленные океаном устьевые участки речных долин. Большинство портов располагается на северном побережье Кубы.

За 1959-1987 гг. создали новые водохранилища (табл. 1.1). В результате этого воду получили более 650 тыс. га плантаций, рисовых оросительных систем и пастбищ. Улучшено водоснабжение предприятий сахаропромышленного комплекса и городов, а также уникальных предприятий горно-металлургической промышленности по производству никеля и кобальта. В настоящее время на Кубе 105 водохранилищ суммарным объемом около 6 км3, в том числе 14 водохранилищ объемом, превышающим 100 млн м3, их доля в суммарном объеме - 60 %. Возможный максимальный объем зарегулированного стока рек может составить 17,3 км3, то есть 68 % всего объема стока (пока 21 %).

Характерная особенность гидроузлов Кубы по сравнению с гидроузлами других стран - почти полное отсутствие на них гидроэлектростанций, что объясняется особенностями регулирования стока ее рек и относительно небольшим их энергетическим потенциалом. Однако в проектах многих построенных гидроузлов предусмотрены возможности их последующей реконструкции со строительством малой ГЭС.

Бразилия занимает почти половину всего южноамериканского континента. По ее территории течет крупнейшая река земного шара - Амазонка (площадь водосбора 6,9 млн км2, объем стока 6930 км3, то есть 17 % стока всех рек мировой суши, длина 6,4 тыс. км, расход в устье более 350 тыс. м3). Приливные явления проникают вверх по реке 1400 км. Амазонка и ее притоки судоходны на суммарной длине 30 тыс. км. Энергетический потенциал этой реки составляет 519 млрд кВт/ч. К 1982 г. в Бразилии было возведено и находилось в стадии строительства 526 гидроузлов, еще 110 проектируют. Свыше 500 водохранилищ имеют объем более 1 млн м3. Недавно построена и введена в эксплуатацию крупнейшая гидроэлектростанция мира при гидроузле Итайпу на реке Парана. Проектная мощность этой ГЭС - 12,6 млн кВт, ее первый агрегат пущен в 1983 г. Водохранилище гидроузла Итайпу небольшое - 29 км3 (полезный объем 19 км3), площадь водной поверхности 1460 км2, длина 170 км. Средний расход воды в реке Парана в створе гидроузла 3 тыс. м3/с, максимальный расчетный - 72 тыс. м3/с. Выработка ГЭС после ее строительства будет делиться между Бразилией и Парагваем (по 50 %).

Перу по природным условиям и рельефу делится на три региона: береговые равнины; Андийский горный пояс; Амазонская низменность. Именно в Перу находятся истоки рек Укаяли и Мараньон, дающих при слиянии начало величайшей из рек мира - Амазонке.

В этой стране более 50 водохранилищ, суммарный объем которых превышает 4,5 км3, в том числе 10 объемом более 100 млн м3 каждое. В основном их используют для мелиорации и лишь 1/5 часть - для энергетики. Самое крупное водохранилище Перу - Поэгос на реке Чира, полный объем 1,2 км3 (полезный 0,8 км3).

Много внимания уделяется разработке новых мер по освоению природных гидроэнергоресурсов. С этой целью составлены проекты строительства гидроузлов на реках Мараньон (19 гидроузлов с гидро- . станциями) и Уальга (13 гидроузлов - с ГЭС).

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