Влияние регулирования на режим нижних бьефов.
Современные крупные гидроузлы улучшают судоходные условия водных путей. В результате образования водохранильщ значительно увеличелся расход воды в нижнем бьефе ряда рек. Это повысило судоходные глубины на реках. Например, на Дону увеличение расхода воды со 160 до 580 м в кубе/с позволило значительно увеличить гарантированные глубины ниже Цимлянского гидроузла. Однако регулирорвание стока при помощи водохранилищ небольшой ёмкостью не везде даёт хорошие результаты. Например, ниже Новосибирского ГЭС значительного улучшения условий судоходства не наблюдается.
В ряде случаев неравномерность попусков воды через турбины ГЭС приводит к большому колебанию уровней, что иногда затрудняет судоходства.
Каждый нижний бьеф по режиму уровней и условиям судоходства можно разделить на два участка. Первый участок характеризуется резко выраженными колебаниями уровня воды (с амплетудой 1 — 3 м), вызванными неравномерной работой ГЭС. При этом наиболее сильные колебания бывают вблизи ГЭС. По мере удаления от гидроузла амплетуда колебаний уменьшается и к началу второго участка составляет 15 — 20 см. Второй участок имеет относительно небольшие колебания уровней воды.
Регулирование стока меняет гидрологический режим нижнего бьефа. В водохранилище в связи с выпадением наносов происходит осветление воды. осветлённая вода, поступая в большом количестве и со значительной скоростью в нижний бьеф, размывает дно и берега, насыщаясь при этом наносами до обычного своего состояния.
Уклоны поверхности воды на верхних по течению участках, удалённых от плотины. На верхнем участке, где изменение уклона велико, русло усиленно перерабатывается.
Колебания уровня воды влияют на состояние перекатов нижнего бьефа. При подъёмах уровней происходит их намыв, при спадах — размыв. Колебания уровня уменьшают устойчивость землечерпательных прорезей, поэтому такие участки требуют повторения дноуглубительных работ.
Регулирование стока благоприятно сказывается на удалённых от гидроузла участках нижнего бьефа: сток распределяется равномернее в течение длительного периода.
Влияние на судоходство недельного и суточного регулирования.
При работе ГЭС наибольшее влияние на судоходство оказывает недельное и суточное регулирование стока. Неравномерное в течение суток и недели потребление электроэнергии народным хозяйством неравномерный попуск воды через турбины ГЭС. В связи с этим в нижнем бьефе происходят значительные колебания уровня воды с амплетудой до 2 — 3 м в сутки.
При недельном регулировании стока минимальные уровни в нижнем бьефе приходятся на субботние и воскресные дни. С учётом времени «добегания» провального уровня они наблюдаются не только в воскресные, но и в понедельник и вторник на расстоянии 30 — 40 км от ГЭС. Например, ниже Новосибирской ГЭС понижение уровня составляет: у входа в шлёзовой канал — 75см, на расстоянии 22 км — 55 см, 110 км — 40 см, 200 км — 30 см. Волна попуска, возникшая у ГЭС в понедельник, за счё увеличения расхода воды смещается вниз по реке и её можно наблюдать во вторник и даже в среду.
При суточном регулирование стока в нижнем бьефе, вблизи ГЭС (5 — 10 км) наиболее низкие уровни наблюдаются в ранние утренние часы, наиболее высокие — в течение часа. Колебания уровней воды достигают 1 — 2 м. По мере удаления от гидроузла волна попуска, рраспространяясь вниз по течению, постепенно распластывается, поэтому амплитуда суточных колебаний уровня воды постепенно сокращается.
Недельное и суточное регулирование стока из — за изменения глубин по длине нижнего бьефа и по времени, неустойчивых скоростей течения, запасов на перекатах создаёт трудности не только для судоходства, но и для работы портов и других предприятий речного транспорта.
Учёт регулирования стока и судовых условиях.
Для учёта глубин при установлении загрузки судна на предельно допустимую осадку и времени прохода через перекаты нижнего бьефа в путевой информации для судоводителей и диспетчеров даётся прогноз глубин и часы их наступления.
Для определения в судовых условиях времени повышенных и пониженных уровней иногда строят графики. По графикам судоводитель может определить для всех перекатов время минимального и максимального уровня, амплитуду изменения уровня, а также его спада и подъёма. Таки графики приводятся на некоторых навигационных картах, помещаются в лоциях и пособиях для судоводителей. На навигационных картах приводятся типовые (осреднённые) графики колебаний уровня в нижнем бьефе ГЭС.
Постоянные изменения положения уровней и глубин судового хода, скорости течения осложняют работу судов в нижнем бьефе. Для уменьшения отрицательного влияния последствий суточного и недельного регулирования стоков правилами комплексного использования водных ресурсов конкретного водохранилища регламентируется минимальная отметка уровня воды в течение суток, среднесуточный расход воды через ГЭС, предельная (наибольшая) амплитуда колебаний уровня воды в течение суток.
Выполнение перечисленных требований позволяет обеспечивать в нижнем бьефе необходимые судоходные условия. Однако отдельные маловодные годы при недостаточном наполнении водохранилища по согласованию с Минречфлотом РСФСР и другими ведомствами среднесуточный расход воды уменьшается, что ужесточает режим суточного регулирования стока.
Подходные каналы к шлюзам.
Для подхода судов к шлюзу 2 (рис. 50) со стороны верхнего и нижнего бь ...