Гидрология Иркутской области

Ангарских водохранилищ с суммарной мощностью гидроэлектростанций

9002,4 мВт и с годовой  выработкой электроэнергии более 50 млрд. кВтч. Река Ангара на расстоянии 55 км от истока перекрыта плотиной  Иркутской ГЭС. Иркутское водохранилище, образованное в долине р. Ангары  и ее притоков, представляет собой  водоем вытянутой формы площадью 154 км2, с длиной береговой полосы около 300 км и с объемом водной массы 2,1 км3. Режим стока р. Ангара от Иркутска до зоны выклинивания Братской ГЭС зависит в основном от режима работы Иркутского гидроузла, боковая приточность на этом участке не превышает 10-15% расхода ГЭС. Братское водохранилище образовано перекрытием р. Ангара плотиной в 605 км ниже г. Иркутск. Ложем водохранилища служат долины рек Ока, Ия и Ангара, по которым подпор распространился, соответственно, на 370 км, 180 км и 570 км. При затоплении долин образовались озеровидные расширения, имеющие ширину 20 км, многочисленные глубокие, но узкие заливы и далеко выступающие в водохранилище мысы. Коэффициент извилистости береговой линии очень высок и в отдельных районах достигает 8,0. Площадь водного зеркала Братского водохранилища при нормальном подпорном уровне (НПУ) – 5478 км2, полный объем – 169,3 км3, протяженность береговой линии – 7400 км. Средняя глубина – 31 м, максимальная – 150 м. Вследствие повышения грунтовых вод и волнового воздействия, на водохранилище происходит интенсивный размыв берегов.

Крупные притоки Братского водохранилища: реки Ока и Ия. Усть-Илимское водохранилище образовано плотиной, перекрывающей р. Ангара на 1026 км от истока. Водохранилище является водоемом сезонного регулирования с амплитудой колебания уровня от 1,5 до 2 м и имеет сложную конфигурацию: состоит из двух акваторий – Ангарской и Илимской. Акватории состоят из ряда чередующихся между собой расши-

рений и сужений. Площадь зеркала при НПУ – 1922 км2 , полный объем – 58,93 км3, длина береговой линии – 4000 км, максимальная ширина – 12 км

и максимальная глубина – 97 м. Наиболее крупные притоки: реки Илим, Кова, Тангуй, Илир, Када. Река Лена начинается на территории Иркутской области с небольшого ручейка на западном склоне Байкальского хребта на высоте 1470 м над уровнем моря, в 10 км от берега Байкала. Ее протяженность от истока до устья 4270 км, общая площадь водосборного бассейна – 2425 км2. Протяженность Лены в пределах Иркутской области составляет 1250 км, площадь водосбора – 305 км2, среднегодовой сток – 1400 м3/с. Бассейн реки Лена представлен участком самой реки в верхнем и среднем течении (от пос. Качуг до г. Киренск) и 20-ю притоками (Витим, Кута, Киренга, Кунерма, Мамакан, Мама, Таюра, Чуя и др.). Река Витим – один из основных правых притоков р. Лена, в верховьях имеет длину 1978 км, площадь бассейна – 225 тыс. км2. Речная сеть этой территории области принадлежит к бассейну моря Лаптевых.В 1962 г. на реке Мамакан, являющейся левым притоком реки Витим бассейна р. Лены, для нужд горнодобывающей промышленности была построена Мамаканская ГЭС. Это 4-я гидроэлектростанция в Иркутской области и первая ГЭС, построенная в районе вечной мерзлоты. Мамаканское водохранилище расположено в 206,8 км от истока реки Мамакан. Его длина – 30 км, наибольшая ширина 500 м, площадь зеркала при НПУ – 10,82 км2, полный объем – 197,3 млн. м3.

На территории области берет свое начало р. Нижняя Тунгуска, которая является правым притоком Енисея. Нижняя Тунгуска имеет длину 2960

км, площадь водосборного бассейна – 470 тыс. км2, но только половина из

них приходится на Иркутскую область. Более 1000 км эта река несет свои воды почти строго с юга на север, с левого берега в нее впадают 3 крупных

притока: реки Непа, Грема и Тетея [3].

1.5 Подземные воды

Кроме поверхностных в Иркутской области имеются крупные запасы подземных вод, как минеральных (с минерализацией более 2 г/л), так и питьевых, маломинерализованных (до 1 г/л). Они широко распространены по всей территории области, залегают в толщах пород, определяющих мощность водоносных горизонтов, их химический состав (минерализацию) и температурный режим. Основные запасы открытых подземных вод сосредоточены на глубинах 30-350 м и защищены от техногенного загрязнения.

Подземные воды имеют важную социальную значимость для стабильного обеспечения водоснабжения населения качественной питьевой водой. Минеральные воды являются основой санаторно-курортного лечения населения. Промышленные воды могут быть сырьем для извлечения редких и рассеянных элементов или служить основанием при изготовлении каустической соды, хлорорганических полимером и других ценных веществ.

На 01.01.2011 г. эксплуатировались водозаборы на 66 месторождениях подземных вод с суммарным водоотбором 138,5 тыс.м3/сут. На 60 водозаборов оформлены лицензии по недропользованию. Фактический водоотбор подземных вод в 2010г. по области составил 255,27 тыс.м3/сут. При водоотливе из горных выработок и перехвате загрязненных подземных вод, расположенных на объектах АНХК и Байкальского ЦБК, извлечено и сброшено после очистки 91,33 тыс.м3/сут. воды.

По целевому назначению использование подземных вод в 2010 г. в Иркутской области распределилось следующим образом:

‒ для хозяйственно-питьевого водоснабжения – 146,81 тыс. м3/сут (57,51 %);

‒ для производственно-технического водоснабжения – 94,66 тыс. м3/ сут (37,08%);

‒ для орошения земель и сельскохозяйственного водоснабжения – 6,8 тыс. м3/сут (2,66 %);

‒ для поддержания пластового давления на нефтепромыслах – 6,99 тыс. м3/сут (2,74 %) [3].

 

 

 

2 Гидрология рек Иркутской области

2. 1Параметры реки Ангары

Ангара — главная водная артерия области. Ангара обладает постоянством стока, имеет быстрое течение, прозрачную воду, на ней много порогов и перекатов, она поздно замерзает и рано вскрывается. Общая длина Ангары 1826 км. Она мощным потоком вытекает из оз. Байкал и впадает в Енисей в 83 км южнее города Енисейска. Водосборная площадь бассейна Ангары, включая оз. Байкал, 1 039 000 км2. Половина площади бассейна приходится на оз. Байкал, остальная часть - на собственно Ангару. Длина Ангары с каскадом водохранилищ в пределах области 1360 км, водосборная площадь 232 000 км2.

 В бассейне Ангары, в пределах области, насчитывается 38 195 различных больших и малых водотоков общей протяженностью 162 603 км, что в четыре раза больше окружности Земли по экватору. Ангара течет по территории области с юга на север. Долина ее хорошо разработана. На отдельных участках она расширяется до 12–15 км, а в местах выходов траппов сужается до 300-400 м. Форма долины благоприятна для создания водохранилищ, а узкие участки долины удобны для возведения высоконапорных плотин. Например, в Падунском сужении построена плотина Братской ГЭС, в Толстомысовском сужении возведена плотина Усть-Илимской ГЭС.

Питание Ангара получает из оз. Байкал. Регулятором расходов воды является Иркутское водохранилище. Ниже Ангара питается за счет вод притоков, роль которых увеличивается к устью. Зимой питание Ангары происходит главным образом за счет вод Байкала, так как грунтовое питание притоков незначительное.

Летом, когда количество воды в притоках резко увеличивается за счет осадков и таяния снега, роль притоков в питании возрастает.

До строительства Иркутской ГЭС уровневый режим Ангары был весьма своеобразен. Летом за счет обильного выпадения осадков, а зимой за счет скопления донного льда и шуги в узких местах русла высота подъема воды достигала 9 м. С созданием Иркутского, Братского и Усть-Илимского водохранилищ режим Ангары изменился. Повысились уровни в межсезонное время и понизились в паводковое вследствие распределения воды на большей площади. Ниже ГЭС уровни воды стали менее контрастными, они зависят теперь от работы ГЭС и пропуска воды через тело плотины.

Расход воды в истоке Ангары составляет 1 855 куб. м/с, в Падуне (Братск) — 2 814 (до 14 200), в Богучанах — 3 515 куб. м/с, в устье 4 530 куб. м/с или около 143 куб. км в год. За 46 лет наблюдений на гидропосту «Татарка» вблизи устья минимальное значение среднегодового расхода воды составило 3767 куб. м/с в 1964 году, максимальное в 1995 году — 5 521 куб. м/с. Наибольший среднемесячный расход наблюдался в мае 1966 года и составлял 12 600 куб. м/с. Основной сток зарегулирован гидроузлами на реке, водохранилища которых осуществляют сезонное и многолетнее регулирование.

Отличительной особенностью Ангары является то, что она находится в сравнительно суровых климатических условиях, но ледостав на ней наступает позднее, чем на других реках

После строительства Иркутской, Братской и Усть-Илимской ГЭС участки Ангары ниже этих ГЭС не замерзают, так как прогретая за лето вода в водохранилищах не успевает на этих участках охладиться.

Высокая степень водоносности Ангары в течение года, постоянство расходов, большое падение дают основание оценить ее как реку, обладающую огромными запасами водной энергии. На Ангаре можно построить каскад ГЭС общей мощностью 15 млн. МВт, которые могут дать 90 млрд. кВт-ч электроэнергии, то есть столько, сколько могут дать Волга, Кама, Днепр и Дон, вместе взятые. Для выработки 90 млрд. кВт-ч энергии на тепловых станциях потребовалось бы не менее 55 млн. т высококачественного каменного угля. Не случайно академик А. В. Винтер Байкал и Ангару определил как«... бесценный дар природы, правильное и разумное использование которого явится неиссякаемым источником огромного количества весьма дешевой и в высшей степени качественной электрической энергии, освобождающей мускульный труд миллионов людей и в изобилии рождающей богатства для удовлетворения жизненных потребностей народа и интересов нашего государства».

Освоение гидроэнергетических ресурсов Ангары требует в два раза меньше капиталовложений, чем на Волге и Днепре. Гидроэнергия, полученная на ангарском каскаде ГЭС, самая дешевая в стране. На Ангаре построены Иркутская, Братская, Усть-Илимская ГЭС. В результате этого Ангара в верхней и средней частях превратилась в цепь водохранилищ.

Наиболее крупные левобережные притоки Ангары — Иркут, Китой, Белая,Ока, Уда (Чуна), Бирюса правосторонние притоки небольшие — Ушаковка, Куда, Ида, Оса, Уда, Илим.

Левобережные притоки берут начало с северных острогов Восточного Саяна, они порожисты, имеют быстрое течение, большое падение. Летом бывают полноводными за счет выпадающих осадков и таяния снега, накопившегося в их бассейнах в течение зимы. Из правобережных притоков наиболее крупный и многоводный - Илим.

Саянские притоки имеют большие запасы гидроэнергии. Они являются важным источником питания Братского водохранилища. Широко использовались притоки для сплава леса, вырубавшегося в бассейнах рек. Сейчас сплав по этим рекам запрещен [4].

2. 2 Параметры реки Иркут

Иркут — первый из наиболее крупных левобережных притоков Ангары, впадающий в нее в районе Иркутска. Иркут образуется от слияния Белого и Черного Иркута за пределами области. Белый Иркут берет начало с северного выступа высшей точки Восточного Саяна — горы Мунку-Сардык, Черный Иркут вытекает из оз. Ильчир, находящегося на высоте более 2000 м.

Длина Иркута 473 км, площадь водосборного бассейна 15000 км2, падение 1546,5 м. Водосборный бассейн Иркута вытянут с запада на восток на 470 км при средней ширине 70 км. На его территории течет 2179 рек и речек общей протяженностью 7728 км.

Иркут весьма своеобразная горная река. Протекает он по живописной местности. Воды Иркута то с шумом и головокружительной быстротой несутся среди отвесных скал, то вырываются на широкий простор котловин и текут плавно и спокойно. Для Иркута характерны большие колебания расходов воды, быстрое наступление резких и кратковременных паводков.

В питании Иркута участвуют подземные, снеговые, дождевые и частично воды горных снежников. Уровни воды в Иркуте непостоянны, резкие подъемы бывают вызваны выпадающими осадками и потеплением, которое ведет к интенсивному таянию снега и ледников в горах Восточного Саяна.

Средний многолетний расход воды в Иркуте составляет 142 мэ/с. Наибольшие расходы приходятся на июль - август, наименьшие - на февраль-март. В течение года Иркут приносит в Ангару 4,5 км3 воды.

Замерзает Иркут в ноябре, вскрывается — в конце апреля. Продолжительность ледостава 180-150 суток. Замерзание Иркута начинается с образования внутриводного льда, всплывающего на поверхность и образующего шугу. При понижении температуры воздуха отдельные крупинки и комки шуги смерзаются в льдины и образуют ледостав.

Из всех саянских притоков Ангары Иркут наиболее важный гидроэнергетический источник. Узкие участки его долины пригодны для возведения высоконапорных плотин. По Иркуту сплавлялось большое количество леса, заготовляемого в его бассейне, что привело к засорению его русла топляками [5].

2. 3 Параметры реки Китой

Китой впадает в Ангару в районе Ангарска. Он образуется от слияния двух речек — Самарин и Жатхос, берущих начало на возвышенности Нуху-Дабан, вблизи истоков Иркута. Основное направление Китоя с юго-запада на северо-восток. Длина его 316 км, площадь водосбора 9190 км2, падение 1500 м. В преобладающей части бассейн представляет высокогорную страну, лишь нижняя — равнинную. В Китой впадает 2009 рек и речек общей протяженностью 5332 км.

Питается Китой подземными, атмосферными и частично водами снежников. Наибольшее значение в питании Китоя имеют атмосферные осадки.

Уровни воды в Китое крайне неустойчивы. Наименьшие уровни воды бывают в конце зимы и в начале весны, когда остается только подземное питание, которое к весне сильно истощается. Наиболее высокие уровни бывают летом, в период интенсивного выпадения осадков, тогда Китой выходит из берегов и затопляет окружающие пространства. Высота подъема воды достигает 4 м, уровни воды за сутки могут подниматься больше 1 м.

Средний многолетний расход воды в Китое в устье 112 мэ/с, максимальный расход летом — 2490 М3/с, наименьший — 11 мя/с. Средний годовой сток составляет до 3,6 км3. У Китоя преобладает весенне-летний сток, на долю которого приходится 87% годового стока.

Замерзает Китой в ноябре, вскрывается в апреле, продолжительность ледостава 80 -126 суток.

Китой широко использовался для сплава леса к местам его переработки. Русло реки усеяно топляками.

2. 4 Параметры реки Лена

Лена — величайшая река земного шара, занимает восьмое место в мире и третье место среди рек азиатской части России. В пределах области находится часть реки Лены длиною 1250 км с площадью бассейна 305 000 км2.

Лена берет начало на западных склонах Байкальского хребта, на высоте 1470 м. От истока до Качута течет по живописной узкой и глубоко врезанной долине, принимает много притоков. Лена в верхнем течении, как и ее притоки, имеет типичный горный характер: большое падение, быстрое течение, пороги, обилие перекатов.

У Качуга и Лены становится многоводной рекой, по которой с давних времен сплавлялись грузы на север. От Качуга она в основном выдерживает северное направление, делая на пути ряд излучин, подобных Жигулевской излучине на Волге. На своем пути река принимает многочисленные притоки, из которых наиболее крупные Илга, Киренга, Чая, Большая и Малая Чуя, Витим, после впадения в которого Лена становится более величественной.