Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


ВОДОХРАНИЛИЩА ГИДРОУЗЛОВ ЛАТИНСКОЙ АМЕРИКИ

Одно из крупнейших государств Средней Америки - Мексика. Она весьма развита в гидротехническом отношении и занимает ведущее место в регионе после Бразилии по числу построенных гидроузлов со средними и крупными водохранилищами. Ее речная сеть редка: на полуострове Юкатан она вообще отсутствует; в юго-восточной части она представлена большим числом коротких и быстрых рек, характеризующихся относительно большой водностью и значительными гидроресурсами. Самые крупные реки - Рио Гранде, Бальсас, Рио Гранде- де-Сантьяго, Грихальва, Сан Хуан, Яки.

У Мексики практически нет альтернативы созданию водохранилищ, то есть она, в отличие от многих других стран, не может покрыть потребности ее хозяйства в воде путем использования подземных вод или межбассейновых перебросок стока. Поэтому общее число водохранилищ здесь достигло 1200, суммарный объем которых более 140 км3. Общая зарегулированность стока рек превышает 20 %, а в сухой сезон за счет перераспределения стока водохранилища его доля возрастает с 8 до 27 %. Более 60 водохранилищ имеют объем свыше 100 млн м3, их доля в суммарном объеме всех водохранилищ - более 91 %. Двадцать два водохранилища имеют полный объем более 1 км3 каждое; из них два относятся к категории очень крупных: Ангостура на реке Г рихальва, объем 18,5 км3, площадь 636 км2; Нецауальскойотль, объем 13 км3. Две трети средних и крупных водохранилищ образовано плотинами высотой более 100 м, а водохранилище одного гидроузла - Чикоасен на реке Грихальва - плотиной высотой 240 м. Водохранилища довольно равномерно распределены по всей территории страны, за исключением полуострова Юкатан.

Большинство крупных водохранилищ Мексики создано в горных условиях и характеризуется малыми значениями удельных затоплений территорий на единицу объема. При создании ряда из них имели место случаи наведенной сейсмичности. Одна из самых существенных проблем водохранилищ Мексики - очень высокое испарение с их акватории и весьма интенсивное развитие водной растительности, в основном водного гиацинта.

Заиление водохранилищ идет небольшими темпами.

После Мексики наиболее развито в гидротехническом отношении центральноамериканское государство Республика Куба.

Самое большое водохранилище принадлежит гидроузлу Саса, введенному в эксплуатацию в 1972 г. в провинции Санкти Спиритус. Он 280 имеет чисто мелиоративное назначение - его строили как головное сооружение для обеспечения водой большой оросительной системы.

Второе по размерам - водохранилище Алакранес на реке Сагуа- ла-Гранде. Его основные характеристики: полный объем 365 млн мз, полезный 355 млн м3, площадь водной поверхности 77 км2.

Третье по размерам - водохранилище Анабанилья на одноименной реке. Гидроузел возведен в долине Сигуаней горного массива Эскамб- рай. Назначение гидроузла - комплексное: регулирует сток реки Анабанилья; обеспечивает водой мелиоративную систему Пасо Бонито- Крусес; вырабатывает электроэнергию. Здание ГЭС - подземного типа, мощность 45 МВт.

В Гватемале находится пять водохранилищ. Почти у всех - энергетическое назначение. Их суммарный объем 1,5 км3.

Гондурас имеет пять водохранилищ, включая достаточно крупное - Эль-Кахон на реке Умуя. Его основные показатели: объем 5,7 км3; площадь водной поверхности 94 км2; мощность гидроэлектростанции 900 МВт. Назначение - комплексное. Помимо выработки электроэнергии, он обеспечивает водой большую оросительную систему и регулирует паводки реки Умуя.

Сальвадор имеет четыре водохранилища энергетического назначения. Их суммарный объем 3,5 км3. Крупнейший гидроузел Сальвадора - Серрон-Гранде на реке Лемна. Объем его водохранилища 2,2 км3, а мощность ГЭС 270 МВт.

В Никарагуа эксплуатируется пять водохранилищ с общим суммарным объемом 1,5 км3. Ведутся интенсивные работы по сооружению нескольких крупных и средних водохранилищ мелиоративного назначения.

В Панаме в 1879...1914 гг. построен Панамский канал, в состав которого входит гидроузел Медден, возведенный в 1935 г. на реке Шагр с гравитационной водосливной плотиной высотой 67 м, грунтовой плотиной и водохранилищем объемом 0,8 км3. Назначение этого гидроузла - регулирование стока реки Шагр в целях обеспечения судоходства по каналу и выработка электроэнергии на гидроэлектростанции с установленной мощностью 25 МВт. Эта электроэнергия расходуется различными механизмами,, установленными на сооружениях канала.

Помимо гидроузла Медден, здесь имеется еще несколько водохранилищ с общим объемом 11 км3. Основная часть этого объема приходится на два гидроузла на реке Чагрее: Гатун - объем 5,43 км3, площадь 425 км2; Байяна - объем 4 км3, площадь 776 км2.

При заполнении водохранилища гидроузла Байяна провели, как и на гидроузле Кариба в Африке, операцию Ной-2 по спасению животных из зоны затопления.

Ямайка и Гаити имеют по нескольку сравнительно небольших гидроузлов с водохранилищами мелиоративного назначения.

В Доминиканской Республике всего четыре водохранилища общим объемом 1,2 км3. Наиболее крупное - водохранилище Сабанетта на реке Сан-Хуан. Его объем - около 0,7 км3, что позволяет орошать 18 тыс. га сельскохозяйственных угодий.

К категории крупнейших во второй части Латинской Америки, называемой Южная Америка, относится лишь одно водохранилище - Гури (Рауль Леони)нареке Карони в Венесуэле. Его полный объем 138 км3. Назначение - комплексное. Планируемая мощность ГЭС 10 300 МВт.

Суммарный объем водохранилищ Южной Америки составляет 800 км3, в том числе водохранилищ объемом более 100 млрД м3 - около 750 км3, то есть 94% всего зааккумулированного объема воды. По числу и размерам водохранилищ страны Южной Америки существенно разнятся между собой. Наиболее развиты в гидротехническом отношении Бразилия и Аргентина. Большинство водохранилищ континента прежде всего имеют энергетическое назначение. Гидроузлы построены каскадами в целях наиболее полного освоения гидропотенциала рек. Между рядом южноамериканских государств заключены и успешно выполняются договора на совместное строительство мощных гидроэлектростанций на пограничных реках. Яркий пример такого сотрудничества - крупнейшая на сегодняшний день гидроэлектростанция мира Итайпу на реке Паране. Ее проектная мощность 12 600 МВт. Полный объем водохранилища гидроузла Итайпу 30 км3 при площади водной поверхности 1400 км*. Стоимость проекта 14 млрд долларов, срок строительства 10 лет. После ввода гидроэлектростанции этого гидроузла на полную мощность страны бассейна Ла-Платы получают большой импульс для своего развития. По соглашению между Парагваем и Бразилией каждой из стран будет принадлежать 50 % мощности ГЭС. Бразилия собирается потреблять всю энергию сама, Парагвай предполагает стать крупнейшим в мире экспортером электроэнергии.

Многие водохранилища Южной Америки имеют мелиоративное назначение, как правило, они небольшого объема - 1...10 млн м3. Однако у большинства водохранилищ (70 %) все же комплексное назначение, чаще всего мелиоративно-энергетическое, при ведущей роли энергетики. Они наиболее распространены в Аргентине и Бразилии. Из 10 млн га орошаемых земель не менее 3 млн га поливают водами водохранилищ, причем с последних получают 20 % всей сельскохозяйственной продукции континента.

Весьма эффективно используется еще одна важная функция водохранилищ - их способность трансформировать паводковые расходы. В связи с этим в большинстве государств, таких как Аргентина, Боливия, Бразилия, Венесуэла, Колумбия, Чили и др., почти каждое крупное водохранилище в перечне позиций своего назначения имеет борьбу с наводнениями. В общей сложности противопаводковый эффект водохранилищ оценивается 10 млн га. Так, в Аргентине только в трех провинциях - Буэнос-Айрес, Кардоба и Санта-Фе паводки периодически затопляют до 25 млн га земель. В Колумбии эта же величина составляет 7,5 млн га, в Чили - 3 млн га, в Венесуэле - 12 млн га.

Велика роль водохранилищ Южной Америки в промышленном и коммунально-бытовом водоснабжении.

Другие формы использования водохранилищ, как, например, вод-ный транспорт, рыбоводство, рекреация, имеют в основном местное значение. Отчетливо прослеживается тенденция к комплексному использованию водохранилищ.

Достаточно интенсивное создание водохранилищ привело к тому, что 60 тыс. км2 территории превратились в акватории, озерность увеличилась в 1,6 раза, коэффициент озерности некоторых районов Аргентины, Бразилии, Венесуэлы, Суринама и Перу возрос в Z...5 раз. Естественно, что при этом крупные водохранилища оказывают достаточно большое воздействие на окружающую среду. Есть случаи изменения фоновой сейсмичности в их районах. Наибольшая сейсмическая активность наблюдается в восточной части Бразилии, там при заполнении ряда крупных водохранилищ (Трес Мариас, Фурнас, Собрадиньо) проявились случаи повышения локальной сейсмичности, существенно увеличилось число подземных толчков.

Водохранилища влияют и на животный мир тропических дождевых лесов. Так, при наполнении водохранилища Брокопондо в Суринаме была осуществлена операция Твамба (жалость), аналогичная операциям Ной в Африке.

Интенсивное строительство водохранилищ изменяет и санитарно-эпидемическую обстановку. С их наполнением формируется благоприятная среда для возбуждения таких опасных заболеваний, как малярил, тиф, туберкулез, шистоматоз и т. д. Медицинскими службами ряда стран Южной Америки зарегистрированы вспышки этих заболеваний после создания некоторых водохранилищ.

Так же, как в водохранилищах Африки, здесь имеются случаи значительного ухудшения качества воды и осложнения эксплуатации, вызванные активным развитием водного гиацинта. В зависимости от условий и времени года применяют следующие основные методы борьбы с ним: ручную и механическую очистки; химические и биологические.

Во многих государствах земного шара сейчас разрабатываются методы использования биомассы водного гиацинта в качестве кормов, удобрений и органического топлива. Его применяют и для биологической очистки сточных вод, из которых он благодаря природной способности интенсивно поглощает вредные вещества.

Сами водохранилища, как и окружающая их среда, нуждаются в охране. Для этого в индустриально развитых районах большинства южноамериканских стран вокруг водохранилищ создают охранные и лесозащитные зоны.

В Венесуэле общее число водохранилищ достигло 70; из них 16 - объемом более 100 млн м3 и 4 - объемом более 1 км3. Большинство из водохранилищ используют комплексно: для водоснабжения, мелиора-ции, энергетики и борьбы с наводнениями. Наибольшую известность в мире имеет венесуэльский гидроузел Гури с водохранилищем объемом 138 км3 и площадью 4250 км2. После реконструкции мощность гидроэлектростанции этого гидроузла достигнет 10,3 млн кВт, и он войдет в тройку гидроузлов мира с самой мощной ГЭС (после гидроузлов Итайпу - 12,6 млн кВт и Грэнд Кули - 10,83 млн кВт).

Венесуэла имеет еще ряд крупных водохранилищ: Вуэльгоса с объемом трех емкостей 5,6 км3, Гуарико - 1,8 км3, Каматагуа - 1,2 км3, Агуа-Вива- 1,7 км3.

В Колумбии число водохранилищ за последнее десятилетие практически удвоилось, в основном благодаря развитию гидроэнергетики. Суммарный объем водохранилищ за это же время возрос в 10 раз, а установленная мощность ГЭС превысила 9 млн кВт. Осуществляется ввод 15 водохранилище суммарным объемом 12 км3.

Самые большие водохранилища Колумбии построены на реке Гуавьяре: Гуавно - объемом 1 км3, Магдалена - 3 км3, Каука - 1,2 км3, Нар - 1,2 км3 и др. Велико значение водохранилища Гуатане с высоконапорной (800 м) ГЭС мощностью 1 млн кВт, снабжающей электроэнергией крупнейшие города: Боготу, Медельин, Кали. Ведутся работы по строительству гидроузла Гуавио, с переброской в его водохранилище стока рек Бататас и Чивор. Начинают возводить гидроузел Урра-П, который будет иметь крупнейшее в Колумбии водохранилище объемом 29 км3 и площадью акватории 600 км2.

В Эквадоре эксплуатируется пять водохранилищ с суммарным объемом 1 км3; три из них принадлежат каскаду на реке Паути. Ведется строительство крупного гидроузла Дауле-Перипа с водохранилищем объемом 6 км3 и ГЭС мощностью 130 МВт. Этот гидроузел позволит оросить 50 тыс. га земель и будет играть большую роль в борьбе с наводнениями и водоснабжении.

Перу имеет 50 водохранилищ с суммарным объемом 4,5 км3, в том числе 10 с объемом более 100 млн м3. У всех основное назначение - мелиорация, а 10 из них попутно используют для выработки электроэнергии. Самое крупное водохранилище - Поэгос на реке Чира с полным объемом 1,2 км3.

Разработаны проекты гидроэнергетического использования ряда рек Перу (река Мараньон - 19 ГЭС, река Уальяга - 13 ГЭС), а также гидросистема Ольмос, назначение которой - энергетика-мелиорация. В Перу, как ни в одной другой из стран Латинской Америки, интенсивно прорабатываются вопросы переброски стока водообеспеченных рек восточных склонов на безводный тихоокеанский склон.

В Чили имеется более 60 водохранилищ, используемых в целях энергетики и мелиорации. Больше половины электроэнергии страны вырабатывается на ГЭС этих гидроузлов. Суммарный объем водохрани-лищ относительно мал - всего около 10 км3. Из них 4 км3 приходится на подпертое водохранилище - озеро Лаго-Лаха, 1,57 км3 - на водохранилище Лагуну Дель Маула и 0,7 км3 - на водохранилище гидроузла Рейпл.

В Аргентине эксплуатируется около 30 водохранилищ объемом более 100 млн м3. Из них в субтропическом поясе - 50 %, в тропиках - 30 % и в умеренном поясе - 20 %. Более 60 % всех гидроузлов имеют комплексное назначение: гидроэнергетика, ирригация (поливается 2 млн га, то есть 75 % всего орошаемого фонда страны), водоснабжение, перераспределение стока. Четыре водохранилища служат только целям рекреации. Градация водохранилищ по объему: очень крупных - 3, крупных - 6, средних - 23, небольших и малых - 40...60.

Территория Парагвая достаточно хорошо обеспечена водными ресурсами. Несколько крупных водохранилищ совместного использования построено на границе с Аргентиной по реке Парана. Непосредственно на территории Парагвая имеется около десяти небольших водохранилищ, не превышающих по объему 0,25 кмз. Крупнейший гидроузел расположен на границе Парагвая с Бразилией - это Итайпу.

Уругвай - небольшая страна, имеющая два сравнительно крупных гидроузла энергетического назначения: Рио-Негро с водохранилищем объемом 6,7 км3 и площадью 1140 км3; Байгоррия, объем 0,57 км3; площадь 150 км3. На границе с Аргентиной построен гидроузел Сальто Гранде с водохранилищем объемом 5 км3 и площадью 570 км3. Возводится еще одно водохранилище на реке Негро с объемом около 3 км3.

Бразилия - огромное по площади государство, занимающее почти половину территории всего континента. Она входит в пятерку стран мира, имеющих наибольшее число водохранилищ. Более 90 % электроэнергии страны вырабатывается гидроэлектростанциями; 78% гидроузлов сооружены в целях выработки электроэнергии. Лишь 13 % общего числа водохранилищ имеют комплексное назначение.

Более 500 водохранилищ имеют объем свыше 1 млн м3, более 100 — объем более 100 млн м3, что составляет 20% общего числа и 94% суммарного объема всех водохранилищ страны.

По климатическим зонам водохранилища размещаются так: в субэкваториальной 30 %, тропической - 50 %, субтропической - 20 %.

Самое большое водохранилище по объему - Тукуруи на реке Токантис, его объем почти 46 км3 при площади 2430 км3.

Крупнейшая ГЭС мира и Бразилии строится в составе пограничного гидроузла Итайпу на реке Паране. Мощность ГЭС 12,6 млн кВт. Объем водохранилища 29 км3, площадь 1460 км3, длина 170 км. Водохранилище будут интенсивно использовать для целей мелиорации и рыбоводства. Отличительная черта гидроузла Итайпу - отсутствие отрицательного влияния на рыбопродуктивную способность нижнего течения реки Параны, так как пороги, расположенные ниже гидроузла, всегда были непроходимыми для мигрирующих пород рыбы.

Бразилия имеет очень большие перспективы для дальнейшего строительства гидроузлов.

Суринам - небольшое государство Южной Америки, имеющее одно, но достаточно крупное по мировым масштабам водохранилище Бро- копондо на реке Суринам. Его полный объем 24 км3 при площади акватории 1560 км3.

В Австралии эксплуатируют 400 водохранилищ, в том числе: крупных - 18, средних - 52, небольших и малых - более 300. Их полный объем 70 км3, из которых 70 % приходится на водохранилища объемом более 100 млн м3. Почти все водохранилища находятся на периферии континента, большая часть из них - на востоке, юго-востоке и острове Тасмания. По административным районам они распределены так: Новый Южный Уэльс - 148, Виктория и Квисленд - 71, Южная Австралия - 54, Западная Австралия - 32, Северная территория - 42, Австралийская столичная территория - 10, островной штат Тасмании - 43.

В мировом фонде водохранилища Австралии занимают весьма скромное место.

Самое крупное водохранилище имеет гидроузел Орд на одноименной реке; его объем 5,7 км3, площадь 100 км2. Гидроузел - комплекс-ный: мелиорация, гидроэнергетика (60 МВт), борьба с наводнениями.

Одна из особенностей развития гидротехники в Австралии - стремление создавать водохранилища путем подпора озер с последующей переброской в них дополнительного стока из рек соседних бассейнов.

В Новой Зеландии имеется 15 водохранилищ объемом более 100 млн м3; все они - энергетического назначения. Суммарный объем этих водохранилищ 15,36 км3 при суммарной площади акватории 1000 км2. Самое крупное водохранилище - Пукаки, объем 5,80 км3, площадь 150 км2. Имеется еще 4 крупных водохранилища.

В Папуа-Новой Гвинее, Новой Каледонии и Фиджи создано всего несколько водохранилищ, притом все - в последние десятилетия. Наиболее крупное водохранилище Сиранум на реке Лалоки, объемом 0. 33 км3, назначение - гидроэнергетика. В Новой Каледонии наиболее крупное водохранилище - Яйте на реке Яйте, объем 0,3 км3. На островах Фиджи имеется гидроэнергетическое водохранилище Мока на реке Саву объемом 0,1 км3.

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