Сторінка
2

Оцінка процесу формування кисневого режиму заток Дніпра в районі Києва

В зв‘язку з тим, що тривалість попускових хвиль достатня для підйому рівня води в затоках до позначки його в руслі під час кожного попуску, що доведено натурними дослідженнями (Тимченко, Дубняк, 2000), амплітуда коливання (підйому) рівня в будь-якому місці Київської ділянки Дніпра (DHL), може визначатися рівнянням:

, (7)

де DHГЕС - величина підйому рівня води при попуску в нижньому б‘єфі Київської ГЕС, м; L - відстань від ГЕС до заданого створу, км; е - основа натурального логарифму.

Таким чином, водообмін затоки з руслом і, як слідство, вклад цього водообміну в баланс кисню в воді затоки залежать від попусків ГЕС, тобто можуть регулюватися штучно.

Розглянемо таку можливість на прикладі затоки Десенка - старого рукава р. Десни, котрий на початку століття був штучно відокремлений від неї. Зараз Десенка з‘єднана з Дніпром на 20 км від греблі ГЕС і має довжину 12,1 км, площу - 4,89 км2, середню глибину - 4,66 м, об‘єм -24,7 млн. м3. Освоюється в зв‘язку з будівництвом житлового масиву Троєщина і піддається інтенсивному антропогенному навантаженню як рекреаційний об‘єкт.

Згідно рівнянню (7), амплітуда коливання рівня води в місці, де починається затока складає 55% від амплітуди в нижньому б‘єфі Київської ГЕС. При найбільш можливому підйому рівня води біля ГЕС за цикл 1,45м (що зумовлено вимогами діючих Правил експлуатації дніпровських ГЕС), в Дніпрі біля затоки і в самій затоці вода підіймається до 0,8 м. При цьому за кожний цикл попуску з основного русла в затоку притікає приблизно 3,91 млн. м3 води; за добу - 7,82 млн. м3.

В літній період в руслі Дніпра в районі м. Києва насичення води киснем нестабільне. Нерідко воно складає 3,3-5,8 мг О2 дм-3 (Оксиюк и др., 1999). В цей час вміст кисню в воді Десенки дещо вищій, внаслідок фотосинтетичної аерації вищої водяної рослинності та фітопланктону. Отож, якщо прийняти Сp,n-1 = 4 мг О2 дм-3, а Сn-1 = 7 мг О2 дм-3, то тільки за рахунок водообміну з руслом за добу концентрація кисню у воді затоки повинна зменшитися на 0,95 мг О2 дм-3.

Якщо ГЕС працює в режимі з меншими коливаннями рівня води в нижньому б‘єфі, негативний вплив руслової води на кисневий режим затоки слабкіший. При таких же значеннях вихідної концентрації кисню в воді русла і затоки (Сp,n-1, Сn-1), але при попусках ГЕС з коливаннями в нижньому б‘єфі 0,9 м (DHL = 0,5 м, W = 4,89 млн. м3), річкова вода здатна зменшити концентрацію кисню затоці Десенка лише на 0,59 мг О2 дм-3 за добу.

В періоди, коли в затоці вода має меншу концентрацію кисню ніж в руслі, попусками можна покращити кисневий режим затоки. Так при Сp,n-1 = 8 мг О2 дм-3, Сn-1 = 6 мг О2 дм-3 та DHГЕС = 0,8 м добова надбавка до вмісту кисню в затоці складає 0,35 мг О2 дм-3. При тих же вихідних концентраціях Сp,n-1 та Сn-1 попуски ГЕС з підйомами рівня води в нижньому б‘єфі до 1,2 м приводять до збільшення добавки концентрації кисню в воді затоки за рахунок водообміну з руслом до 0,52 мг О2 дм-3.

Таким чином, є можливість не тільки оцінити процес формування вмісту кисню в воді придаткової мережі Дніпра в районі м. Києва, але й в значній мірі впливати на нього.

Список літератури

1. Оксиюк О.П., Стольберг Ф.В. Управление качеством воды в каналах. - Киев: Наук. думка, 1986. -178с. 2. Оксиюк О.П., Тимченко В.М., Давыдов О.А. и др. Состояние экосистемы Киевского участка Каневского водохранилища и пути его регулирования. - Киев: Ин-т. гидробиологии НАНУ, 1999. - 60с. 3. Оксиюк О.П., Тимченко В.М., Якушин В.М. и др. Прогнозирование и пути улучшения кислородного режима Киевского водохранилища в зимний период. - Киев: Ин-т. гидробиологии НАНУ, 2000. - 44с. 4. Романенко В.Д., Оксиюк О.П., Жукинский В.Н. и др. Экологическая оценка воздействия гидротехнического строительства на водные объекты. - Киев: Наук. думка, 1990. - 256с. 5. Тимченко В.М., Дубняк С.С. Экологические аспекты водного режима Киевского участка Каневского водохранилища // Гидробиол. журн. -2000. - Т.36, №3. - С.57-67.