CC BY
77
выделенными по потокам рассеяния (Талнахское, Во-логочанское, Кыстыктахское, см. рис. 1). 5. В гидрогеохимических полях поверхностных вод отмечаются аномалии сульфатных вод с преобладанием сульфат-иона, в которых наблюдаются высококонтрастные аномалии меди, никеля, кобальта. Аномалии имеют большое площадное распределение, их конфигурация соответствует преобладающему на-
правлению розы ветров, характеру рельефа местности и территорией с максимальной угнетенностью почвенно-растительного покрова. Данные аномалии не связаны с геологической ситуацией района, а формируются под воздействием значительного влияния техногенного фактора, в результате которого происходит смещение природного равновесия гидрогеохимического поля.
Библиографический список
1. Алекин О. А. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 444 с.
2. Кузьмин Е. Е. Гидрогеохимический метод поисков рудных месторождений в условиях многолетней мерзлоты (на примере Норильского района). В кн.: Геология и полезные ископаемые Норильского района. Норильск, 1969. С. 45-54.
3. Нежданова И.К., Свешников Г.В., Суетин Ю.П. Гидрохимические поиски сульфидных медно-никелевых руд в Карело-Кольском регионе // Методы прикладной геохимии: материалы II Междунар. симпозиума. Новосибирск.: Наука, 1983. С. 65-67.
4. Евдокимова В. Н. Автоматизированная система обработки геолого-геохимической информации методом многомерных
полей. В кн.: Геохимические методы поисков рудных месторождений в Сибири и на Дальнем Востоке. Новосибирск: Наука, 1978. С. 9-26.
5. Китаев Н. А., Евдокимова В.П., Чумакин В. Н. Построение эмпирических моделей зональности рудных тел и их ореолов. В кн.: Математическая обработка данных в поисковой геохимии. Новосибирск: Наука, 1976. С. 115-131.
6. Додин Д.А., Додина Т.С., Кравцов В.Ф. Генетические основы минералого-геохимических методов поисков месторождений сульфидной медно-никелевой формации // Геохимия и минералогия рудных формаций Норильского района. Л.: Наука, 1988. С. 29-38.
УДК 528.472:504.4.062.2
АНАЛИЗ СЕЗОННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ УРОВНЯ ВОДЫ УСТЬ-ИЛИМСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА ПО ХАРАКТЕРНЫМ ГОДАМ ПЕРИОДА ЭКСПЛУАТАЦИИ
1 2 Т.А. Ташлыкова1, Е.А. Лукьянова2
1Институт земной коры СО РАН,
664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128.
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Приведен анализ сезонной изменчивости уровня воды Усть-Илимского водохранилища по характерным годам из всего тридцатилетнего периода его эксплуатации. Подчеркивается важность данного вопроса в связи с наполнением в ближайшем времени и вводом в эксплуатацию следующей энергетической ступени ангарского каскада -Богучанского водохранилища. Впервые публикуются значения по среднесуточным скоростям сработки и наполнения водоема по характерным годам. Ил. 5. Библиогр. 13 назв.
Ключевые слова: водохранилище; уровень воды; сработка; объемы водных ресурсов; гидроузел; ангарский каскад.
ANALYSIS OF SEASONAL VARIABILITY OF WATER LEVEL IN UST-ILIM RESERVOIR BY CHARACTERISTIC YEARS OF ITS OPERATION PERIOD T.A. Tashlykova, E.A. Lukyanova
Institute of Earth Crust SB RAS, 128, Lermontov St., Irkutsk, 664033. National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The authors carry out the analysis of seasonal variability of the water level in Ust-Ilim reservoir according to characteristic years from the whole thirty-year period of its operation. They emphasize the importance of this issue in connection with the nearest filling and putting into operation the next energy level of the Angara cascade - the Boguchansky reservoir. For the first time the authors publish values of average daily rates of reservoir drawdown and filling by the characteristic
1Ташлыкова Татьяна Алексеевна, инженер аналитического центра, тел.: 89645441803, e-mail: tta1964@mail.ru Tashlykova Tatiana, Engineer of the Analytical Center, tel.: 89645441803, e-mail: tta1964@mail.ru
2Лукьянова Елена Александровна, доцент кафедры общеобразовательных дисциплин заочно-вечернего факультета, тел.: 89086600353, e-mail: LukIrGTU@yandex.ru
Lukyanova Elena, Associate Professor of the Department of Disciplines of General Education of the Faculty of Part-time Evening and Correspondent Studies, tel.: 89086600353, e-mail: LukIrGTU@yandex.ru
years.
5 figures. 13 sources.
Key words: reservoir; level of water; drawdown; volumes of water resources; hydrosystem; Angara cascade.
Постановка проблемы. Река Ангара обладает громадным гидроэнергоресурсным потенциалом, на который в свое время обратили внимание еще ссыльные декабристы. Так, прибывший на 10-летнее одиночное поселение в глухой сибирский Братский острог декабрист Петр Муханов, имея высокое качество образования и желание, в сложившейся для него жизненной ситуации, найти практическое применение своим талантам и знаниям, стал производить первые сезонные обмеры уровня р. Ангары в районе Падун-ских порогов [6]. Впоследствии иркутские историки в архивных документах нашли водные расчеты по сечению р. Ангары в разные сезоны года, выполненные Петром Мухановым на протяжении нескольких лет поселения в Братском остроге в 30-40-х годах XIX века. Этот факт, безусловно, является ценнейшей информацией для географов и гидрологов по исследованию и сравнению расхода р. Ангары по сезонам года на протяжении разных лет в течение двух столетий.
Советские инженеры при проектировании и строительстве Братского гидроузла на Падунских порогах р. Ангары в 60-х годах XX века учли расчеты, выполненные Петром Мухановым более 150 лет тому назад. Претворенные в жизнь планы Правительства СССР и решения нескольких съездов КПСС СССР проявились в виде образования очередной комсомольской стройки на Ангаре - сооружения гигантской плотины Братской ГЭС, которая образовала верхнюю границу создаваемой следующей энергетической ступени на Ангаре - Усть-Илимского гидроузла и образованного при нем напорного Усть-Илимского водохранилища, уро-венный режим которого по отдельным характерным годам предстоит рассмотреть далее.
По данной тематике за период эксплуатации Усть-Илимского водохранилища информации очень мало. Так, в 80-е годы прошлого столетия были опубликованы две статьи, затрагивающие в целом водохранилища Ангарского каскада ГЭС [7;10], в которых за первые пять лет функционирования созданного Усть-Илимского водохранилища в общих чертах описан ход его уровенного режима - в реальности отличающегося от проектного. В 1999 г в монографии «Изменение геологической среды в зонах влияния Ангаро-Енисейских водохранилищ» Г.И. Овчинниковым [4] представлен ход уровня воды Усть-Илимского водохранилища за период 1977-1996 гг, а в его диссертационной работе [9] - до 2001 г. Кроме этих материалов, В.А. Савельев [11] в своей монографии «Современные проблемы и будущее гидроэнергетики Сибири» анализирует проблемы устойчивого функционирования и развития гидроэнергетики Сибири на рубеже XXI века, в целом рассматривая формирование и эксплуатацию объединенной электроэнергетической системы (ОЭС) Сибири, в которую входит режимная работа Усть-Илимского гидроузла. Таким образом, по
данному вопросу информации в научной литературе крайне мало.
В данной работе проводится комплексный анализ годовой изменчивости уровня воды Усть-Илимского водохранилища по характерным годам. Этот вопрос в настоящее время актуален еще и в связи с созданием следующей энергетической ступени ангарского каскада - Богучанского гидроузла и образования при нем напорного Богучанского водохранилища, наполнение которого, а затем и дальнейшая эксплуатация будут зависеть от объемов сработки с вышерасположенного Усть-Илимского водохранилища. Таким образом, сочетание бесперебойной работы Усть-Илимского гидроузла с наполнением Богучанского водохранилища -главная и трудная задача предстоящего времени.
В основу положены обработанные авторами данные регулярных наблюдений уровенного режима по гидрологическим постам Иркутскгидромета по характерным годам из всего 30-летнего периода эксплуатации водоема.
Анализ ситуации. По классификации водохранилищ Ю.М. Матарзина и его коллег [8] Усть-Илимское относится к водохранилищам предгорных и плоскогорных территорий. По конфигурации принадлежит к водохранилищам линейно вытянутым, сложным, с чередованием резко очерченных расширений и сужений, образованных в долине реки.
Из практики по созданию водохранилищ ясно, что гидроэлектростанции без регулирующих водохранилищ имеют низкие коэффициенты использования стока и низкую экономическую эффективность, так как не используют сток многоводных периодов года [3].
Напорное глубоководное Усть-Илимское водохранилище создано человеком в очень короткий промежуток времени (с 16.10.1974 г. по 25.05.1977 г.): в первую очередь - для получения дешевой электроэнергии под разворачивающееся строительство и дальнейший ввод в эксплуатацию крупных энергоемких комплексов и производств в Восточной Сибири. Ежегодное наполнение водоема осуществляется за счет сбора летних паводковых вод и сработки вышерасположенного Братского водохранилища. Общая площадь водоема до отметки нормального подпорного уровня (НПУ - 296 м по Балтийской системе - БС) составляет 1873 км2, объем воды определяется 59,4 км3, объем сливной призмы - 2,77 км3. Максимальная глубина у плотины Усть-Илимской ГЭС составляет более 90 м; подпор по Ангаре распространяется до плотины Братской ГЭС и равен 304 м [11].
Физико-географическое положение Усть-Илимс-кого водохранилища и его очередность в ангарском каскаде подчеркивает транзитность данного водного объекта, что накладывает определенные индивидуальные характеристики на режим его эксплуатации. К тому же, оно является водным объектом для комплексного использования с сезонным типом регулирования байкало-ангарского стока, в котором происходит
перераспределение и частичная аккумуляция стока многоводных периодов года для использования его в маловодные сезоны, в первую очередь - для нужд гидроэнергетики и обеспечения судоходства на Нижней Ангаре, а также для промышленного и бытового потребления, лесосплава. Располагается рассматриваемое водохранилище (рис.1) ниже второй энергетической ступени ангарского каскада, водоема с многолетним регулированием стока - Братского водохранилища, которое выступает для Усть-Илимского основным резервуаром водной массы. Данное обстоятельство накладывает главный и существенный отпечаток на своеобразный режим эксплуатации Усть-Илимского водохранилища, проявляющийся в формировании определенного и только ему характерного рисунка годового хода уровня.
Уровенный режим. Объем воды в Усть-Илимском
НПУ. При этом в особо маловодные годы водохранилище может быть сработано на 3,5 м, а в периоды экстремальных половодий - форсировано на 0,5 м выше уровня НПУ. Однако проектные расчеты сезонного хода уровня воды в первое же 10-летие функционирования водоема не подтвердились, что было связано не только с природными процессами, но в большей степени - с экономическими проблемами в стране, которые наложились друг на друга, создав кризисную ситуацию в эксплуатации Усть-Илимского водохранилища под названием «гидрологической аварии» [11]. Следовательно, влияние антропогенного фактора на режим эксплуатации водоема оказался более значимым.
Уровенный режим Усть-Илимского водохранилища формируется в результате сочетания ряда факторов: климатического, обусловливающего изменение
Братском _ т 457
водохранилище ,5
[ * 401.65 |
Усть-Илимское Т
водохранилище [ л
Богучанское водохранилище ' ИТ296 г Иркутское
---- водохранилищ*
^ 208_
-
БСчм
500 Л50 400 350 300 250
км
1000
500
Рис. 1. Схема расположения ступеней ангарского каскада и местоположение Усть-Илимского водохранилища в нем
водохранилище формируется за счет сбросов байка-ло-ангарских вод через створ Братской ГЭС, боковой приточности и работы Усть-Илимского гидроузла. Главным предназначением созданного водоема является обеспечение бесперебойной работы Усть-Илимского гидроузла в выработке стабильного количества электроэнергии, а также - поддержания судоходства на Нижней Ангаре.
По расчетам, выполненным Гидропроектом СССР, режим эксплуатации Усть-Илимского водохранилища не должен был зависеть от водности года и должен быть постоянным в многолетнем разрезе в связи с тем, что роль регулятора уровня должно выполнять вышерасположенное Братское водохранилище. В годовом его ходе предполагалось, что отметки в безле-доставный период будут находиться в пределах нормального подпорного уровня (НПУ), и лишь в феврале-апреле они будут ежемесячно понижаться на 0,5 м. Наиболее низкий уровень (на 1,5 м ниже нормального подпорного уровня - НПУ) будет отмечаться в апреле. В течение мая-июня он должен подняться до отметки
соотношения приходно-расходных частей водного баланса региона, и антропогенного, проявляющегося в регулирующей деятельности Братского и Усть-Илимского гидроузлов.
Так, солнечная радиация, циркуляция атмосферы и подстилающая поверхность являются основными климатообразующими факторами. Формируясь в глубокой центральной континентальной части Азии на значительном удалении от морских акваторий и на фоне орографических структур региона, климат Восточной Сибири отличается резкой континентально-стью. При антициклоническом развитии погоды на зимний период приходится только 1/5 объема годового количества осадков. В теплое же время года при резком усилении циклонической деятельности выпадает 65-85% атмосферных осадков от годовой суммы, вызывая на реках летний паводок [13]. Данное обстоятельство учитывалось как положительное природное условие при сборе паводочной воды в наполнении запроектированных водохранилищ на р. Ангаре.
Температурные условия в бассейне Усть-Илимского водохранилища более суровые по сравнению с западными и южными районами Иркутской области. Так, среднегодовая температура воздуха в 4 раза ниже, чем в Иркутске, а среднемноголетние температуры января ниже на 7оС [5], что способствует незначительной потери влаги на испарение.
Согласно климатического районирования М.И. Бу-дыко, Иркутская область относится к территориям с достаточно влажным климатом с умеренно суровой, малоснежной зимой и умеренно теплым летом [12], что является главным положительным условием при аккумуляции летних осадков в создаваемых водохранилищах на Ангаре.
Таким образом, индекс сухости (отношение годовых величин испаряемости к сумме атмосферных осадков) для данной территории колеблется в пределах единицы [2]. Однако в зависимости от водности года он варьирует. Так, в годы с малым количеством осадков, он больше единицы, что ведет к засушливости территории, а, следовательно, уровень воды в Усть-Илимском водохранилище поддерживается только за счет сработки Братского водохранилища. В годы с большим количеством осадков индекс сухости становится меньше единицы, и наступает избыточное увлажнение территории, посредством чего значительно повышается уровень воды в водохранилище и реках, в него впадающих, что вынуждает увеличивать режимные сбросные расходы Усть-Илимского гидроузла, а порой - осуществлять и холостые сбросы воды через все водосливы плотины. Поэтому, именно боковая приточность позволяет делить годы на многоводные и маловодные, внося определенный вклад в наполняемость всей байкало-ангарской водной системы, включая и Усть-Илимское водохранилище.
По причине закрытия с 1997 г. на Усть-Илимском
водохранилище гидрологических постов в связи со сложной экономической ситуацией в стране, ряд наблюдений по боковой приточности рассматриваемого водоема прервался. Однако такие наблюдения продолжаются по расположенному рядом Братскому водохранилищу. В камеральных условиях авторами установлена взаимосвязь боковой приточности Братского и Усть-Илимского водохранилищ, на основании которой восстановлен этот ряд для Усть-Илимского по настоящее время (рис. 2). Кроме этого, линия тренда дает представление о прогнозе боковой приточности Усть-Илимского водохранилища до 2015 г., который актуален при прогнозе наполняемости и планируемом режиме эксплуатации Усть-Илимского водохранилища в предстоящее десятилетие в связи с наполнением Богучанского водохранилища.
Кроме этого, среднегодовые данные по боковому притоку Усть-Илимского водохранилища показывают кризисные годы по дефициту выпавших осадков над данной территорией, пришедшихся на 1990 и 1993 гг., где в это время объем воды и уровень Усть-Илимского поддерживался только за счет сработки вышерасположенного Братского водохранилища.
1983 и 1988 гг., напротив, характеризуются большим количеством осадков (рис. 2), что внесло, в первом случае, существенный вклад в наполняемость практически пустого Усть-Илимского водохранилища и нашло отражение в специфическом сезонном ходе уровня воды, выражающегося максимальной амплитудой его колебания. Во втором случае - наоборот, создалась кризисная ситуация с переполнением водоема, в результате чего были осуществлены вынужденные холостые сбросы воды со всех водосливов Усть-Илимского гидроузла. Оба факта нашли моментальное отражение в изменении рисунка годового хода уровня и общего объема воды в чаше водохранилища.
Рис. 2. График среднегодовой изменчивости боковой приточности Усть-Илимского водохранилища
с прогнозной характеристикой
Результаты исследования. Изменчивость положения уровня воды Усть-Илимского водохранилища отражает разновариантное изменение объема его водной массы, в результате меняющихся во времени соотношений приходно-расходных компонентов водного баланса водоема, и подразделяется на годовой (сезонный) и многолетний. В данной работе акцент сделан на рассмотрение годового хода уровня, который представляет собой интегральную характеристику водного режима водоема и в котором отражены все колебания, происходящие в соответствии с изменением элементов водного баланса в течение ряда характерных лет.
В годовом уровенном режиме водохранилищ с разным типом регулирования выделяют три обязательные фазы: повышения уровня воды, стабилизации на отметках НПУ и фаза понижения [1]. Усть-Илимское водохранилище в течение года имеет два выраженных периода снижения уровня воды и два периода его повышения, что объясняется типом его
регулирования, величиной полезного объема сработки уровня и очередностью расположения в цепочке каскада (рис. 3, а). Это обстоятельство, в свою очередь, приводит к учащенной смене гидродинамической обстановки в его береговой зоне. Таким образом, в течение только каждого года эксплуатации происходит не менее четырех раз смена влажного состояния грунтов берега, что накладывает определенный отпечаток на физико-механические свойства этих преобразованных, в результате техногенного прессинга, грунтов.
Из графиков (рис. 3) видно, что рисунок хода уровня Усть-Илимского водохранилища в разные годы далеко неодинаков. Он зависит от выбираемой человеком величины сработки уровня, продолжительности его поддержания как на высоких отметках, так и на низких. На его ход влияют природные условия территории, но в большей степени он зависит от определяемого человеком режима работы Усть-Илимского, а также Братского, гидроузлов.
Рассматривая в целом формирование годового
297
296,5
296
295.5
1
-Л
at M 294.5
О Г! 294
>
293.5
293
292,6
292
-Уровень, M
нпу
--УМ О
Рис. 3. Формирование сезонного уровня Усть-Илимского водохранилища по характерным годам (а) и за весь период (б) эксплуатации (по данным Иркутскгидромета)
хода уровня воды разных лет из эксплуатации Усть-Илимского водохранилища, выделяются два периода. Так, в начальный период (1977-1988 гг.) максимальная амплитуда колебания уровня воды доходила до 3,8 м (рис.3, б), являясь и самой большой величиной за все время существования водоема. Во второй период (с 1990 г. по настоящее время) она сокращена человеком до 1-2,5 м.
В первый период до 1984 г. на исследуемом водоеме в годовом ходе отмечались кратковременные выходы уровня на незначительные форсированные отметки, моментально сменяющиеся сработкой. После 1984 г., в течение последующих пяти лет, отмечаются регулярные и продолжительные пребывания уровня воды выше НПУ или в его пределах (на протяжении 2/3 года). Данное обстоятельство объясняется влиянием антропогенного фактора - искусственным поддержанием резервного запаса рабочей призмы для повышенной выработки электроэнергии, так как данный водоем имеет сезонный тип регулирования с небольшим объемом сливной призмы (только 5% от общего объема водоема!). При таком режиме эксплуатации, с одной стороны, формируется повышенный гидравлический напор воды и повышается козффициент рентабельности Усть-Илимского гидроузла, что является положительным моментом, с другой стороны -значительно возрастает антропогенный прессинг на всю береговую зону водохранилища, что является отрицательным фактором.
Рассмотрим детальнее формирование уровенного режима Усть-Илимского водохранилища по некоторым проблемным годам.
Так, боковая приточность 1983, 1985, 1988 и 1995 гг. была высокой (см. рис. 2). Выбранная человеком в рассматриваемом 1983 г. сработка уровня воды относилась к максимальной - в пределах 3,6 м (см. рис. 3). Так, в процессе быстрого весеннего наполнения водоема (с последующим выходом на форсированные отметки) следом была осуществлена человеком глубо-
кая летняя сработка уровня в экстремальном режиме до отметки на 1,5 м ниже УМО. При дальнейшем осеннем наполнении водоема уровень воды достиг отметки НПУ, что привело к полному набору объема воды Усть-Илимским водохранилищем для обеспечения бесперебойной работы Усть-Илимского гидроузла в зимний период сработки уровня.
В результате весеннего режимного наполнения Усть-Илимского водохранилища в течение многоводных 1985 и 1988 гг. к концу мая каждого из этих лет уровень воды достигал отметки НПУ. Далее, в течение всего периода открытой воды он постоянно находился на форсированных отметках (рис. 3). В 1988 г. продолжительность его пребывания на форсированных отметках была продолжительнее в сравнении с 1985 г. При этом колебания уровня в эти годы составляли порядка двух метров.
1989 г. характеризовался хоть и средней водо-обеспеченностью, но располагался после многоводного 1988 г. В течение нескольких лет, совпавших с многоводным периодом 1984-1988 гг., произошло накопление запасов воды во всех водохранилищах ангарского каскада. В связи с создавшейся экстремальной ситуацией человеком в 1989 г. была увеличена сезонная сработка уровня воды на 50 см ниже уровня мертвого объема (УМО), изменив привычный вид годового хода уровня предыдущего многоводного периода. Амплитуда колебания уровня в этот год составила два метра. С 1989 г. по настоящее время режим эксплуатации водоема не превышает отметку НПУ.
Так, в летний период многоводного 1995 г. уровень воды продолжительное время находился в пределах отметки НПУ. Осенняя режимная сработка уровня была осуществлена человеком в пределах только одного метра с дальнейшим набором объемов воды на зимний период. Таким образом, в 1995 г. Усть-Илимская ГЭС в течение всего летнего периода интенсивно работала на повышенных сбросных расходах в силу поступления достаточного количества
—1— —1— —1— —р— —1— 1 Р —1— -1— 1 —Г
» » ■» « « в да « « » » (О
в ш ш £ SS £ В В Я В В в
—' - ™ — rj —'
т— ftj (О т [Л о ÎC С? т— isi
<=i я ч <=t <=t ч-:
г— —
в о о о о о в- а- Ö- о ■О о
hi есяцы
уровень
НПУ
УМО
Рис. 4. Годовой ход уровня Усть-Илимского водохранилища в 1998 г. (по данным Иркутскгидромета)
осадков и транзитности положения водоема.
Уровенный режим Усть-Илимского водохранилища в 1998 г. имел отличительные особенности, связанные, наоборот, с низкой боковой приточностью в регионе и приуроченными к этому факту текущими ремонтными работами на Усть-Илимском гидроузле [11]. В связи с чем было введено временное ограничение на заполнение водоема до отметки НПУ, равной 296 м (рис. 4). В результате сложившихся обстоятельств годовой режим эксплуатации водохранилища в очередной раз человеком был разово изменен следующим образом:
• на 0,5 м ниже отметки УМО была увеличена режимная зимняя сработка уровня;
• весеннего набора объема воды произведено не было. Следовательно, не была осуществлена и летняя сработка уровня. Набор объемов воды для энергетических целей наступающего зимнего периода был осуществлен поэтапно и небольшими объемами: два раза в осенний период в пределах 0,3-0,45 м;
• максимальные отметки уровня летнего периода находились в пределах только 295,4 м, что на 0,6 м ниже НПУ.
Таким образом, маловодный 1998 г человеком был использован для проведения ремонтных работ на Усть-Илимском гидроузле, в связи с чем Усть-Илимское водохранилище: 1) было заполнено в период открытой воды только на 1/3 от рабочего объема;
2) годовые эксплуатационные отметки были снижены;
3) функционирование водоема осуществлялось на транзите байкало-ангарской воды; 4) сезонная амплитуда колебания уровня воды в данный год была минимальной, что нашло отражение на годовом рисунке хода уровня, который человеком был искусственно изменен. Данное обстоятельство лишний раз подчер-
кивает влияние антропогенного фактора в режиме эксплуатации Усть-Илимского водохранилища.
Анализируя формирование сезонного хода уровня воды Усть-Илимского водохранилища в разные годы, констатируем, что в первые 7 лет эксплуатации водоема отмечаются максимальные сезонные амплитуды колебания уровня. Из них четыре раза сработка уровня произведена человеком в вынужденном экстремальном режиме - как результат от наложения природных аномалий на техногенные факторы. К примеру, в 1982 г. Усть-Илимское водохранилище было максимально сработано ниже отметки уровня мертвого объема (УМО равно 294,5 м) на 1,72 м (см. рис. 3, а), а в 1977 г - ниже этой точки еще на 0,5 м.
В формировании сезонного уровенного режима Усть-Илимского водохранилища важное место принадлежит скоростям наполнения и сработки водоема. На гистограмме (рис. 5) впервые представлена среднесуточная скорость наполнения и сработки Усть-Илимского водохранилища второго и третьего десятилетия эксплуатации водоема. Так, наибольшая среднесуточная скорость весеннего наполнения водоема отмечалась весной 1995 г. и составляла 7 см/сут. Весной 2004 и 2007 гг. наполнение на водоеме также проходило достаточно интенсивно (со среднесуточной скоростью 6 см/сут) - благодаря зимней сработке полного объема сливной призмы.
Интенсивная среднесуточная сработка уровня, равная 4 см/сут, отмечалась летом 1995 и 2004 гг., что связано с выпадением большого количества осадков в этот период над данной территорией. И только при зимней сработке уровня в единственном 2007 г. среднесуточная скорость также равнялась 4 см/сут, что было связано с достаточным запасом воды в оз. Байкал и Братском водохранилище. В результате анализа
Рис. 5. Среднесуточные значения скоростей наполнения и сработки Усть-Илимского водохранилища по характерным годам (по данным Иркутскгидромета)
замечено, что в целом среднесуточная скорость зимнего снижения уровня при нормальном режиме эксплуатации водоема постоянна и поддерживается в пределах 3 см/сут. В летний период скорости сработки уровня воды могут увеличиваться в результате накопления в водоеме большого объема воды. Такая ситуация характерна для годов с большим количеством выпадающих осадков.
Таким образом, на данном водном объекте сезонного регулирования байкало-ангарского стока человек полностью контролирует и регулирует объем воды поступающий в него и сбрасывающийся через Усть-Илимский гидроузел.
Выводы. Созданное Усть-Илимское водохранилище перераспределяет сток во времени для осуществления бесперебойной работы Усть-Илимского гидроузла. При этом формирующийся сезонный/годовой ход уровня воды данного водоема есть производная от климатических показателей региона и антропогенного фактора. Таким образом, каждый год приходно-расходная составляющая водного баланса Усть-Илимского водохранилища формирует своеобразный и только ему присущий сезонный ход уровня воды в водоеме, который корректируется человеком. В свою
очередь годовая амплитуда колебаний уровня Усть-Илимского водохранилища зависит только от человеческого фактора и выбирается им независимо от водности года.
Произведенный анализ данных показал, что чем интенсивнее и глубже производится режимная пред-половодная сработка уровня Усть-Илимского водохранилища, тем выше скорость его наполнения с одновременным уменьшением периода наполнения водоема. При этом скорости наполнения и сработки водоема являются максимальными из подобных величин остальных водохранилищ ангарского каскада, что объясняется типом его регулирования и расположением в системе каскада.
В свою очередь частая сезонная смена гидрологической обстановки в береговой зоне водоема накладывает существенный отпечаток на ее развитие и переформирование, являясь наглядным примером причинно-следственной связи.
В результате проведенного анализа выяснено, что сезонный ход уровня транзитного Усть-Илимского водохранилища - очередной ступени Ангарского каскада ГЭС - является довольно сложным, определяемый и зависящий только от человеческого фактора!
Библиографический список
1. Авакян А.Б., Шарапов В.А. Водохранилища гидроэлектростанций СССР. М.: Энергия, 1977. 399 с.
2. Атлас. Иркутская область. Экологические условия развития. Москва-Иркутск, 2004. 92 с.
3. Водохранилища и их воздействие на окружающую среду. М.: Наука, 1986. 68 с.
4. Овчинников Г.И., Павлов С. Х., Тржцинский Ю.Б. Изменение геологической среды в зонах влияния Ангаро-Енисейских водохранилищ. Новосибирск: Наука, 1999. 254 с.
5. Иркутское водохранилище. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1980. 140 с.
6. Ко Н. Декабрист Петр Муханов и его роль в гидроэнергетике региона // Комсомольская правда от 22 декабря 2009 г.
7. Лещиков Ф.Н. Формирование берегов Ангарских водохранилищ в маловодные годы // Инженерная геодинамика и геологическая среда: сб. науч. тр. Новосибирск: Наука, 1989. С. 24-31.
8. Матарзин Ю.М., Богословский Б.Б., Мацкевич И.К. Специфика водохранилищ и их морфометрия: учеб. пособие) Пермь: Изд-во ПГУ, 1977. 66 с.
9. Овчинников Г.И. Динамика береговой зоны Ангарских водохранилищ: автореф. дис... докт. геогр. наук. Иркутск, 2003. 50 с.
10. Пуляевский Г.М., Овчинников Г.И., Тарасов В.В. Формирование береговых отмелей Ангарских водохранилищ при различном уровенном режиме / Изменения геологической среды и их прогноз. Новосибирск: Наука, 1985. С. 93-103.
11. Савельев В.А. Современные проблемы и будущее гидроэнергетики Сибири. Новосибирск: Наука, 2000. 200 с.
12. Справочник по климату СССР. Атмосферные осадки. Вып. 22. Ч.4. Л: Гидрометеоиздат, 1966. 280 с.
13. Усть-Илимское водохранилище. Подземные воды и инженерная геология территории. Новосибирск: Наука, 1975. 215 с.
