Водное хозяйство. Часть 1. Водохранилища

УДК 556.5 
ББК 31.5 
К59 
 
 
 
Рецензенты: 
доктор технических наук, профессор В.К. Дебольский, 
главный научный сотрудник Института водных проблем Российской академии наук; 
кандидат технических наук Л.Д. Раткович, 
профессор кафедры комплексного использования водных ресурсов 
и гидравлики Института мелиорации, водного хозяйства и строительства 
ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Козлов, Д.В. 
К59       Водное хозяйство. Часть 1. Водохранилища [Электронный ресурс] : [учебное пособие для обучаю- 
щихся по направлениям подготовки 08.03.01, 08.04.01 Строительство и 08.05.01 Строительство уни- 
кальных зданий и сооружений] / Д.В. Козлов ; Министерство науки и высшего образования Российской 
Федерации, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, кафедра гидравлики и гидротехнического строительства. — Электрон. дан. и прогр. (6 Мб). — 
Москва  :  Издательство  МИСИ  –  МГСУ,  2020.  —  Режим  доступа:  http://lib.mgsu.ru/Scripts/ 
irbis64r_91/cgiirbis_64.exe?C21COM=F&I21DBN=IBIS&P21DBN=IBIS. — Загл. с титул. экрана. 
ISBN 978-5-7264-2139-1  
 
 
В учебном пособии рассмотрены основные типы водных объектов суши и особенности использования водных объектов отраслями экономики, в том числе с участием гидроузлов; изложены общие 
сведения о водном и водохозяйственном балансах, гидрологических и водохозяйственных расчѐтах. 
Рассматриваются классификации водохранилищ и основные положения регулирования речного стока 
водохранилищами и каскадами гидроузлов, изменения речного стока под влиянием хозяйственной деятельности; обсуждаются вопросы  жизнедеятельности системы  «водохранилище —  речной  бассейн»  как  природно-техногенного комплекса, а также особенности влияния водохранилищ на речные 
бассейны. 
Для обучающихся по направлениям подготовки 08.03.01, 08.04.01 Строительство, 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений. 
 
 
 
Учебное электронное издание 
 
 
 
 
©  Национальный исследовательский 
Московский государственный 
строительный университет, 2020 
2 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Редактор, корректор А.В. Локтионова  
Компьютерная правка и вѐрстка Е.В. Жуковой  
Дизайн первого титульного экрана Д.Л. Разумного 
 
Для создания электронного издания использовано: 
Microsoft Word 2010, ПО Adobe Acrobat 
 
Подписано к использованию 23.01.2020 г. Объѐм данных 6 Мб. 
 
Федеральное государственное бюджетное  
образовательное учреждение высшего образования 
«Национальный исследовательский 
Московский государственный строительный университет» 
129337, Москва, Ярославское ш., 26 
 
Издательство МИСИ – МГСУ 
Тел.: (495) 287-49-14, вн. 13-71, (499) 188-29-75, (499) 183-97-95, 
e-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru
3 

Оглавление 
 
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................................................. 
5 
1. ВОДНЫЙ ФОНД И ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ ........................................................................................... 
7 
2. РЕСУРС И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ 
.................................................................. 
14 
3. ОЗЁРА И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ...................................................................................................... 
17 
4. РЕЧНЫЕ БАССЕЙНЫ И ВОДОХРАНИЛИЩА 
................................................................................ 
20 
4.1. Реки и речные бассейны. Речной сток и его изменение  под влиянием хозяйственной   
           деятельности 
.................................................................................................................................... 
20 
4.2. Регулирование речного стока водохранилищами 
....................................................................... 
32 
4.3. Система «водохранилище — речной бассейн»  как природно-техногенный комплекс ......... 
39 
4.4. Влияние водохранилищ на речные бассейны ............................................................................. 
46 
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ...................................................................................................... 
53 
4 
 

ВВЕДЕНИЕ 
Современное водное хозяйство можно рассматривать как область человеческой деятельности, 
охватывающую изучение, учёт, планирование, использование и охрану водных ресурсов, а также 
выполнение ряда функций по предотвращению негативного воздействия вод и ликвидации его последствий.  
Основной целью водного хозяйства является обеспечение населения и всех отраслей экономики 
водой в нужное время, в необходимом количестве и необходимого качества, а также борьба с вредным воздействием вод. Для достижения этой цели водное хозяйство решает следующие задачи: 
• изучение, учёт и охрана водных ресурсов от истощения и загрязнения; 
• повышение стока в маловодные периоды (благодаря эксплуатации водохранилищ) в целях 
удовлетворения потребностей населения и различных отраслей хозяйства; 
• борьба с наводнениями путём регулирования паводков, прогнозирования процессов их развития и проведения защитных мероприятий; 
• осуществление водных мелиораций в целях обеспечения оптимальной влажности почв путём устройства оросительных и осушительных систем; 
• использование водной энергии рек в гидроэлектростанциях; 
• содержание судоходных участков рек в требуемом для водного транспорта состоянии с помощью обеспечения необходимого уровня воды на судоходных путях посредством регулирования 
стока и дноуглубления; 
• обеспечение условий для эффективного развития рыбоводства в реках, озёрах и водохранилищах; 
• борьба с негативным воздействием вод, его предотвращение и др.  
Решение перечисленных задач возможно только при тщательном изучении имеющихся водных ресурсов, правильном учёте используемых водных ресурсов в отраслях экономики и охране 
их от загрязнений. Необходимым условием для успешного решения поставленных задач, а также 
планирования водохозяйственных и водоохранных мероприятий, предоставления водных объектов в пользование и создания экономических механизмов водного хозяйства является наличие эффективного и актуального водного законодательства. 
Структурно водное хозяйство состоит:  
• из водного фонда (системы водных объектов); 
• водохозяйственных объектов (основных производственных фондов); 
• органов управления водным фондом, водохозяйственных организаций; 
• учреждений научного и проектно-изыскательского обеспечения; 
• организаций по строительству и эксплуатации водохозяйственных систем и сооружений. 
К водохозяйственным объектам относятся сооружения (в том числе гидротехнические), обеспечивающие использование, восстановление и охрану водных объектов и их водных ресурсов. 
Специальные гидротехнические сооружения (водозаборы, гидроэлектростанции, насосные станции, шлюзы, водосбросы, водовыпуски и др.) работают в интересах водного хозяйства и обеспечивают такой режим водных источников, который создает возможность бесперебойного водопользования всеми потребителями.  
К основным проблемам водного хозяйства России относятся: 
• дефицит воды для нужд различных потребителей в ряде регионов; 
• загрязнённость водных объектов; 
• рост социально-экономических ущербов от вредного воздействия вод; 
• нерациональное водопользование; 
• недостаточное обеспечение населения качественной питьевой водой; 
• недостатки в управлении трансграничными водными ресурсами; 
• деградация водных экосистем, связанная с дефицитом и загрязнённостью воды. 
Решение этих проблем достижимо только при условии эффективного управления водным  
хозяйством. 
5 
 

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальностям и направлениям укрупнённой группы подготовки «Техника и технологии строительства» (08.00.00), изучающих дисциплины «Гидротехнические и природоохранные сооружения. Гидротехническое строительство» (Б1.В.12) и «Инженерная гидрология» (08.03.01), «Сооружения речных гидроузлов» 
(08.05.01), «Проектирование сооружений речных гидроузлов и гидроэлектростанций» (08.04.01),  
и дополняет учебные издания, рекомендованные в качестве основной литературы по указанным 
выше дисциплинам.  
Учебное пособие состоит из двух частей. В части 1 «Водохранилища» рассмотрены основные 
типы водных объектов и особенности использования водных объектов отраслями экономики,  
в том числе с участием гидроузлов; излагаются общие сведения о водном и водохозяйственном 
балансах, гидрологических и водохозяйственных расчётах; рассмотрены классификации водохранилищ, основные положения регулирования речного стока водохранилищами и каскадами гидроузлов, изменения речного стока под влиянием хозяйственной деятельности; обсуждаются вопросы 
жизнедеятельности системы «водохранилище — речной бассейн» как природно-техногенного 
комплекса, а также особенности влияния водохранилищ на речные бассейны. 
6 
 

1. ВОДНЫЙ ФОНД И ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ 
Вода является одним из важнейших компонентов окружающей природной среды, она существует на нашей планете в разных формах как в атмосфере и на поверхности Земли, так и в литосфере. Сохранение и восстановление (возобновление) запасов и качества поверхностных и подземных вод являются одними из приоритетных задач государства.  
Поверхностные и подземные воды входят в состав единого государственного водного фонда 
страны, который включает в себя все водные объекты, расположенные на её территории [11]. 
В соответствии с Водным кодексом Российской Федерации от 03.06.2006 № 74-ФЗ водный 
объект — природный или искусственный водоём, водоток либо иной объект, постоянное или временное сосредоточение вод в котором имеет характерные формы и признаки водного режима. При 
этом поверхностные воды и земли, покрытые ими и сопряжённые с ними (дно и берега водного 
объекта), рассматривают как единый водный объект, а земли называют землями водного фонда. 
С генетической точки зрения водные объекты можно подразделить [11]:  
• на природные — созданные природой и функционирующие по природным законам (моря, 
реки, ручьи, озёра, родники, гейзеры, болота, ледники и т.п.); 
• квазиприродные — модифицированные человеком (обвалованные, углублённые, спрямлён- 
ные русла рек, водохранилища или запруды на реке, каптированные или магазинированные подземные воды и т.п.); 
• артеприродные — искусственные, полностью созданные человеком, зачастую слабо взаимодействующие с окружающей средой (каналы, наливные водохранилища, плавательные бассейны, пожарные водоёмы и т.п.). 
В зависимости от физико-географических, водно-режимных и других признаков водные объекты, правовой режим которых регулируется водным законодательством, подразделяются на поверхностные и подземные водные объекты (ст. 5–19 Водного кодекса Российской Федерации). 
К поверхностным водным объектам относятся [11]:  
1) внутренние морские воды (моря, заливы, проливы и др.); 
2) территориальное море страны (прибрежные морские воды страны шириной 12 морских 
миль в соответствии с нормами международного права); 
3) поверхностные водные объекты суши, состоящие из поверхностных вод и земель, покрытых ими и сопряжённых с ними, в том числе:  
• поверхностные водотоки (реки, ручьи, каналы);  
• поверхностные водоёмы (болота, озёра, пруды, водохранилища);  
• естественные выходы подземных вод (родники, гейзеры);  
• ледники и снежники (естественные и постоянно сохраняющиеся скопления льда и снега).  
К подземным водным объектам относятся бассейны подземных вод, водоносные горизонты, 
месторождения подземных вод. 
Кроме того, на водных объектах имеется огромное число различного рода гидротехнических 
сооружений (ГТС): плотины, гидроэлектростанции (ГЭС), шлюзы, дамбы, водозаборы, насосные 
станции и т.д. 
Группа или комплекс ГТС, объединённых местоположением и условиями совместной работы, 
называется гидроузлом. По виду водного объекта, на котором расположен гидроузел, различают 
гидроузлы морские, речные, озёрные и гидроузлы на каналах (рис. 1.1). 
В соответствии с водным законодательством водные объекты предоставляются в пользование 
предприятиям, учреждениям и гражданам для удовлетворения их нужд и потребностей. Поэтому 
важно знать количество и пригодность для использования человеком воды в водных объектах. 
Россия занимает 11,5 % всей земной суши с протяжённостью водного побережья в 60 тыс. км, 
омываемого водами 12 морей, принадлежащих бассейнам Северного Ледовитого, Тихого и Атлантического океанов, а также замкнутого внутреннего (внутриматерикового) бассейна Каспийского 
моря (озера). Территория страны отличается обилием природных вод, хорошо развитой сетью многочисленных рек и озёр (рис. 1.2). На ней насчитывается свыше 2,5 млн больших и малых рек, более  
2,7 млн озёр, сотни тысяч болот и других объектов водного фонда. В целом под водой (без болот) занято 72,2 млн га, из них 27,4 млн га (38 %) включены в состав земель водного фонда [1, 5, 7]. 
7