Як водосховища захищають від паводку?

Як водосховища захищають від паводку?

17-07-2020
Як свідчать історичні документи, повені на Дніпрі та його притоках були завжди. Так, у 1128 році літописець писав: «В се ж літо бисть вода велика, потопи люди и жита, и хороми унесе». Саме захист від повеней та паводків є одним з найважливіших економічних, соціальних і природоохоронних завдань водосховищ. Греблі сприяють врегулюванню течії річки, тому що можуть стримати чи спустити воду та рівномірно розподілити потік. До будівництва ГЕС паводки та повені в Україні траплялися частіше, а їх наслідки були більш руйнівними.

Спершу варто розібратися в чому ж відмінність між паводком та повінню. Паводок – це значне підвищення водності річки, що виникає нерегулярно та спричинюється сильними дощами чи відлигою. Повінь (або водопілля) щороку повторюється в один сезон та характеризується високим і тривалим підйомом рівня води. Межень – період, коли в річці спостерігаються найменші рівні води.

Серед природних стихійних лих за кількістю жертв та руйнівних наслідків повені лідирують. Велика кількість територій по всьому світу знаходяться під загрозою потужних повеней. Спорудження водосховищ є найбільш реальним способом впливу на течію річки. Одними з перших водосховищ на Землі вважаються споруджені у 3-му тисячолітті до н.е. в Месопотамії, що слугували не лише для зрошення земель, але й для боротьби з великою водою.

Половина водосховищ світу мають функцію «захист від повеней»

Кількість водосховищ у світі, споруджених виключно або переважно для запобігання повеням, порівняно невелика – близько 25%. Однак, створені на ряді великих річок гідровузли з водосховищами в тій чи іншій мірі вирішують задачу зниження збитків від повеней. Таких водосховищ у світі близько половини згідно з базами даних гребель Global Reservoir and Dam та World Register of Dams.

Укргідроенерго, ГЕС
Висока вода на Подолі у Києві, 1900-ті роки (фото photohistory.kiev.ua)

Максимум будівництва гідровузлів з водосховищами припав на період з 1951 по 1980 роки. Так само як і спорудження «протипаводкових» водосховищ, крім 2001-2010 років, коли зростання сталося насамперед за рахунок Китаю, де було побудовано, щонайменше, 10 водосховищ з функцією «захист від повеней» загальним об’ємом 93 км³. «Протипаводкові» водосховища споруджені в Бразилії, Японії, Індії, Польщі, Пакистані, США. В цілому у світі Північна Америка та Азія залишаються лідерами за кількістю та об’ємом (73%) таких водосховищ.

Серед китайських особливо виділяється ГЕС «Три ущелини» на р. Янцзи з водосховищем об’ємом 39,3 км³. Друга важлива, крім вироблення електроенергії, функція греблі – регулювання водного режиму річки. Із загальної ємності водосховища близько 56% призначені для зрізання паводків. В результаті катастрофічних повеней в басейні Янцзи у 1931 і 1935 роках було затоплено відповідно 3 та 1,5 млн га земель, загинуло 145 і 142 тис. чоловік.

Підйоми рівнів в річках при повенях викликаються різними причинами. У багатьох країнах Західної Європи, в Україні, Казахстані, Туреччині, Ірані, Китаї, Канаді, США та ін. повені відбуваються в результаті швидкого танення снігу або льодовиків в басейні річок та випадіння рясних опадів.

Як водосховища регулюють річковий стік?

У природних умовах річки характеризуються вкрай нерівномірним розподілом стоку в багаторічному, річному і сезонному розрізах. Стоком називають кількість води, що протікає по річці за певний відрізок часу. Він формується під впливом кліматичних умов, ландшафту, господарської діяльності та розміру річкової мережі. З них головним фактором є саме кліматичні умови.

Укргідроенерго, ГЕС
Київ, Поділ, весна 1931 року (фото photohistory.kiev.ua)

Регулювання є необхідною умовою раціонального використання води і здійснюється водосховищами шляхом перерозподілу об’єму природного стоку. Для цього в водосховищах акумулюється вода в одні періоди року, сезону, місяця, тижня, доби і віддається – в інші періоди. Процес акумуляції називається наповненням водосховища, а процес віддачі – його спрацюванням. Таким чином, надлишок води від паводків і повеней затримується або віддається за потреби, дозволяючи уникнути затоплень та інших руйнівних наслідків.

Виділяють наступні види регулювання річкового стоку ГЕС: багаторічне, річне (або сезонне), тижневе і добове. Багаторічне дозволяє перерозподіляти стік за декілька років, накопичуючи в багатоводні роки і спрацьовуючи в маловодні. Річне регулювання здійснює перерозподіл стоку всередині року, накопичуючи в період паводку і спрацьовуючи в маловодний сезон в період межені. Тижневе та добове здійснюється в основному в інтересах гідроенергетики у зв'язку з нерівномірним споживанням електроенергії.

Різко зростають можливості регулювання стоку річок в умовах каскаду ГЕС. При цьому ГЕС з регулюючими водосховищами, розташовані вище в каскаді, впливають на всі нижчі ступені, забезпечуючи їх зарегульованим стоком.

Дніпровський каскад ГЕС з сумарним корисним об'ємом всіх водосховищ близько 18 км³ здійснює річне та інші регулювання стоку. Основне регулююче водосховище каскаду – Кременчуцьке з корисним об'ємом відповідно 9 км³.

Історія повеней на Дніпрі

Дніпро є типовою рівнинною річкою Європи з великими повенями в результаті танення снігу і відносно невеликими витратами в наступний меженний період. Зазвичай на таких річках за 2-3 місяці повені проходить 60-70% річного стоку.

Історичні відомості вказують, що у 945 році древлянські посли, що прибули до київської княгині Ольги, побачили повністю залиту водою територію сучасного Подолу внаслідок розливу Дніпра.

Протягом ХІХ століття приблизно раз на 3–4 роки у весняний час Київ страждав від сильного розливу Дніпра. Найбільш значні підтоплення були зафіксовані в 1805, 1808, 1845, 1877, 1882 та 1895 роках. У 1845 році рівень води в Дніпрі піднявся аж на 8 метрів. Схоже лихо трапилося й у 1877-му, коли постраждали не лише мешканці Подолу, але й населення Труханова острова. Житло на острові та прибережних слобідках будували на спеціальних палях, щоб будинкам було легше переносити щорічні повені.

Перша сильна повінь ХХ століття в Києві сталася у 1905 році. Під час негоди 1907 року припинив роботу трамвай, а жителям Подолу на час високої води довелося користуватися човнами.

Кадри київської повені 1929 року потрапили у документальний фільм «Навесні» режисера і оператора Київської кінофабрики Михаїла Кауфмана.

У 1931 році на Дніпрі відбулася масштабна повінь, ймовірність повторення якої – раз на 300 років. Дощова осінь 1930 наситила землю водою, взимку промерзлий на кілька метрів грунт засипала рекордна кількість снігу, а весна наступного року супроводжувалася різким потеплінням та рясними дощами, що стало причинами потужної повені. По руслу Дніпра пливли відірвані від причалів баржі й дебаркадери, течією несло дерева, плоти і навіть будинки.

Укргідроенерго, ГЕС
Дністровська ГЕС

Місто впродовж своєї історії пережило багато повеней та паводків, але після будівництва каскаду ГЕС на Дніпрі, ситуація змінилася на краще.

У квітні 1970-го під час потужної повені Дніпро залив Труханів острів та Гідропарк. Тоді вхід до станції метро «Гідропарк» повністю затопило. Якби не було Київського водосховища, повінь 1970 року могла б стати повторенням катастрофи 1931. Дамба затримала сильний потік води та допомогла уникнути масштабних підтоплень та жертв.

В Україні будівництво каскаду ГЕС з водосховищами на Дніпрі практично ліквідувало загрозу повеней в його басейні. В районах Закарпаття, де на річках практично відсутні протипаводкові водосховища, великі часто повторювані паводки завдають величезної шкоди.

Паводок на Дністрі у 2020 році

Паводок, який розпочався на Дністрі 23 червня 2020 року, за масштабами подібний до паводку, що мав місце у 2008 році. Укргідроенерго разом з Держводагентством доклали максимум зусиль для мінімізації наслідків, спричинених «високою водою».

Дністровський гідровузол підключив усі потужності ГЕС, щоб стримати паводок, що прийшов наприкінці червня з Карпат. Було прийнято рішення спочатку скидати воду з верхнього водосховища, щоб потім мати можливість одночасно закачувати її у верхнє водосховище і пускати далі в бік Молдови. Обсяги води, що скидалися через водозливну греблю Дністровської ГЕС, були погоджені з адміністрацією міста Могилів-Подільський та Республікою Молдова.

«Ми визначилися, що саме такі обсяги води не завдадуть великої шкоди населеним пунктам, розташованим нижче по Дністру. Це надало нам можливість спрацювати верхнє водосховище, щоб прийняти паводок, який накопичився. Якби не було Дністровської ГЕС, увесь паводок пішов би на Могилів-Подільський, Одеську область та Молдову. Наслідки були б набагато масштабніші», – акцентує генеральний директор Укргідроенерго Ігор Сирота.

Велетенська гребля може захистити Європу від затоплення

За підрахунками вчених Королівського Нідерландського інституту морських досліджень, підвищення температури на 2-3 градуси Цельсія до 2100 року призведе до того, що океан затопить землі, де живуть 280 млн чоловік. За попередніми оцінками науковців, уже до кінця наступного століття Венеція, Нідерланди, Данія і Великобританія можуть піти під воду. Велика дамба, побудована поперек входу до Північного моря, теоретично могла б захистити понад 25 мільйонів європейців від підвищення рівня моря. Щоб запобігти катаклізму, вчені пропонують побудувати майже 650-кілометрову північноєвропейську огороджувальну дамбу, яка складалася б з двох частин, що відокремлюють Північне і Балтійське моря від Атлантичного океану. Незважаючи на всю фантастичність проєкту, автори дослідження впевнені, що запропоноване ними рішення може виявитися найбільш сприятливим способом захисту населення Європи як у фінансовому відношенні, так і практичному.

Пресслужба Укргідроенерго

Читайте також:

Навіщо потрібні водосховища?

Що буде, якщо спустити українські водосховища?

Aqua vita: як Україна одночасно долає наслідки повеней та посухи

Поділитися: