У результаті підйому рівня води, викликаного спорудженням греблі на рівнинних ріках, для яких характерні невеликі ухили, затоплюються великі площі, у тому числі цінні для сільськогосподарського виробництва заплавні землі, луки, пасовища, а також ліси, виникає необхідність переносу населених пунктів і важливих об'єктів. Внаслідок підвищення рівня ґрунтових вод відбувається підтоплення значної частини пов'язаною з водоймищем території. Крім того, при спорудженні водоймищ на рівнинних ріках утворяться мілководні ділянки, що, не представляючи інтересу з погляду регулювання стоку через їхній малий об'єм, істотно збільшують утрати води на випар, а також схильні заростанню, заболочуванню, замуленню, негативно впливають на якість води у водоймищі. Тому нормативні рівні й об'єм рівнинних водоймищ лімітуються різними умовами і призначаються на основі техніко-економічного аналізу. До цього типу водоймищ можна віднести Печенізьке, Каховське й ін.

Водоймища передгірних і плоскогірних областей характеризуються великими глибинами (до 70-100 м і більше), значним спрацюванням (до 10-20 м), порівняно невеликою інтенсивністю переробки берегів, незначним затопленням і підтопленням території.

Для гірських водоймищ характерні великі глибини (нерідко більш 100 м) і спрацювання (до 100 м і більш). Затоплювана площа, підтоплення, переробка берегів, фільтрація з водоймища незначні. Поперечний профіль долини гірських рік звичайно збігається з річищем, він може мати вид вузького каньйону; схили берегів круті, нерідко східчасті, річище слабозвивисте, без заплави; при спрацьовуванні водоймища площа поверхні води змінюється плавно. У цих умовах для створення великої ємності необхідно зведення високої греблі. Гірські ріки мають великі ухили і швидкості плину води, транспортують великі фракції наносів, що приводить до замулення водоймищ. До цього типу відносяться більшість водоймищ Східного Сибіру і Далекого Сходу, деякі водоймища Криму, Карпат, Уралу, Кавказу і Центральної Азії (рис. 6).

Рис. 6. Схема дериваційної гідроелектростанції.

Озерні водоймища створюють шляхом спорудження греблі на річці, що витікає з озера, і підпор, викликаний греблею, поширюється на озеро. Перевага цих водоймищ полягає в тому, що при незначному підпорі і невеликій площі затоплення земель у них можна акумулювати великі об'єми води.

До водоймищ озерного типу відносять Іркутське, Бухтарминське, Верхньо-Свирське й ін.

Наливні водоймища частіше усього споруджують шляхом використання природних улоговин і обвалування понижених ділянок територій поблизу річки. Застосовують їх головним чином при зрошенні земель і будівництві гідроакумулюючих електростанцій (ГАЕС). В якості прикладів такого типу водоймищ можна назвати Велике на Великому Ставропольському каналі, Катта-Курганське поблизу р. Зеравшан, Хаузханське на Каракумському каналі, Тбіліське й ін.

Водоймища класифікують також по площі водної поверхні й об'єму.

Штучну водойму невеликих розмірів і площею водяної поверхні менше 1 км2 називають ставком.

Існують і інші класифікації водоймищ; по глибинах, конфігурації, термічному режиму і т.д.

11. Основні складові об'єму і нормативні рівні водоймищ

Параметри водоймища, що визначають його розміри, встановлюють на основі водогосподарчого розрахунку. При цьому об'єм води у водоймищі прийнято підрозділяти на мертвий і корисний.

Мертвий об'єм - це постійна частина повного об'єму водоймища, що у нормальних умовах експлуатації не спрацьовується й у регулюванні стоку не бере участь.

Рівень поверхні води, що обмежує цей об'єм зверху, називають рівнем мертвого об'єму (РМО). При наявності в греблі донних отворів мертвий об'єм ділиться на об'єм нижче порога отворів, що не спрацьовується самопливом, і об'єм вище отворів, що при необхідності (у виняткових умовах) може бути частково спрацьований.

Корисний об'єм - основний об'єм водоймища, який безпосередньо використовується для регулювання стоку. Він розташований вище РМО й обмежений зверху нормальним підпірним рівнем (НПР), тобто найвищим проектним підпірним рівнем верхнього б'єфа, що може підтримуватися в нормальних умовах експлуатації гідротехнічних споруджень.

За допомогою штучної греблі створюється різниця рівнів води перед греблею і за нею (рис. 7).

Рис. 7. Схема створення напору води.

Водний простір перед греблею називається верхнім б'єфом 1, а за греблею - нижнім б'єфом 2. Різниця рівнів б'єфів є напором установки. Чим вище гребля, тим більше напір (рис. 8).

Рис. 8. Схематичний розріз гідроелектростанції:

1 - турбіна, 2 - генератор, будівля гідростанції, 4 - затвори, 5 - міст, 6 - глуха земляна гребля, 7 - водозливна бетонна гребля.

Повний об'єм водоймища відповідає оцінці НПР і дорівнює сумі корисного і мертвого об'ємів.

Підпірний рівень вище нормального, що тимчасово допускається у верхньому б'єфі в надзвичайних умовах експлуатації гідротехнічних споруджень, називають форсованим підпірним рівнем (ФПР). Він обмежує зверху об'єм води, що знаходиться у водоймище вище НПР, що називають форсованим (або протиповіневим) об'ємом ФПР.

Головна задача водогосподарчого розрахунку водоймища - визначення корисного об'єму \/кор і вибір оцінки НПР. Корисний об'єм - це робочий об'єм водоймища, призначений для регулювання стоку з метою гарантованого забезпечення споживачів водою. Він залежить від призначення водоймища, тривалості регулювання (добове, сезонне, багаторічне) і знаходиться шляхом зіставлення розрахункового стоку і сумарного водоспоживання.

Корисний об'єм має визначальне значення при обчисленні оцінки нормального підпірного рівня, на вибір якої впливають особливості створу греблі і ложа водоймища. Стосовно до НПР розраховують гідротехнічні спорудження, що забезпечують роботу водоймища, їхні габарити і розміщення, встановлюють економічні показники регулювання стоку, збиток, що наноситься народному господарству затопленням, підтопленням і переробкою берегів. Остаточно НПР приймають у результаті техніко-економічного зіставлення різних варіантів.

Мертвий об'єм і відповідний йому РМО визначають з обліком ряду умов. На річках, що транспортують