saqarTvelos buneba - wyalsacavi

საქართველოს წყალსაცავები

 

წყალსაცავი - (ინგ. Reservoir) (რუს. Водохранилище)

ხელოვნური (ადამიანის ხელით შექმნილი) წყალსატევი, რომელიც, როგორც წესი, წარმოქმნილია მდინარის ხეობაში, წყლის შეტბორვის ნაგებობებით, წყლის დასაგროვებლად და შესანახად, მისი სახალხო მეურნეობაში გამოყენების მიზნით.

წყალსაცავები ორ სახეობად იყოფა:

ტბის სახის;
მდინარის (კალაპოტის) სახის.

ტბის ტიპის წყალსაცავებისთვის (მაგალითად, რიბინსკის) დამახასიათებელია წყლის ისეთი მასების ფორმირება, რომლებიც თავისი ფიზიკური თვისებებით არსებითად განსხვავდება შენაკადებისგან. ამ წყალსაცავებში დინება ყველაზე მეტად ქარებზეა დამოკიდებული. მდინარის (კალაპოტის) ტიპის წყალსაცავებს (მაგალითად დუბოსარის) წაგრძელებული ფორმა აქვს და მათში დინებები, ჩვეულებრივ, ჩამდინარეა; წყლის მასები მახასიათებლებით მდინარის წყლების მსგავსია.

წყალსაცავების ძირითადი პარამეტრებია მოცულობა, სარკის ფართობი და წყლის დონის ცვლილებების ამპლიტუდა მისი ექსპლუატაციის პირობებში.

ტერმინოლოგია

ბუნებრივი ჩაკეტილი წყალსატევებისგან განსხვავებით, რომლებიც არ გამოიყენება წყალსაცავებად, ამ შემთხვევაში არსებობს ტერმინების ერთობლიობა, რომელიც ახასიათებს წყლის დასაშვებ მარაგს და წყლის კიდის დონეებს:

დონეები

ფორსირებული შეტბორვის დონე (ფშდ) ანუ ფორსირების ჰორიზონტი – წყალსაცავის წყლის ზედაპირის ნიშნული, რომელიც აჭარბებს ნშდ-ს და რომელიც ჰიდროკვანძის პროექტირების დროს, რომლის გამტარუნარიანობა ცნობილია, განისაზღვრება წყალსაცავის ფართობისა და წყლის მაქსიმალური ჩამონადენიდან გამომდინარე. ამ დონის გადაჭარბებამ, შესაძლოა გამოიწვიოს წყლის გადმოღვრა კაშხლის ქედიდან და შექმნას სხვა ავარიული ვითარებები;
ნორმალური შეტბორვის დონე (ნშდ) – წყალსაცავის წყლის ზედაპირის უმაღლესი ოპტიმალური ნიშნული, რომელიც დიდხანს შეუძლია შეინარჩუნოს შეტბორვის ნაგებობამ;
უქმი მოცულობის დონე (უმდ) ანუ წყალსაცავის წყალგდების ჰორიზონტი – ნიშნული წყალსაცავის წყლის ზედაპირზე, რომელიც შეესაბამება წყალსაცავის მაქსიმალურ დაცლას. გამოითვლება დალამვის პირობების, თევზების გამოზამთრებისთვის აუცილებელი წყლის დონის, ეკოლოგიური პირობების უზრუნველყოფის, წყლის შეტბორვის ნაგებობების ტექნოლოგიური თავისებურებების და წყალსატევში შენაკადის მახასიათებლების გათვალისწინებით.

მოცულობები

წყალსაცავის მოცულობა, ანუ სრული მოცულობა – ეს სიდიდე ტოლია უქმი და სასარგებლო მოცულობების ჯამისა;
ფორსირების ტევადობა ანუ წყალსაცავის რეგულირებადი ტევადობა – წყალსატევის მოცულობის ნაწილი ფშდ და ნშდ ნიშნულებს შორის, რომლის დანიშნულებაა ჰიდროკვანძის გავლით მაქსიმალური ხარჯის შემცირება გაზაფხულის წყალდიდობის ან წვიმით გამოწვეული წყალმოვარდნის დროს.
წყალსაცავის სასარგებლო მოცულობა – წყალსატევის მოცულობა ჰორიზონტის უმაღლესი ოპტიმალური დონისა (ნშდ) და მაქსიმალური წყალგდების დონის (უმდ) ნიშნულებს შორის.
წყალსაცავის უქმი მოცულობა – წყალსაცავის მოცულობა წყალსაცავის წყალგდების ჰორიზონტის ნიშნულის ქვევით.

წყალსაცავის სახეობები, გვხვდება შემდეგი სახის წყალსაცავები:

დახურული რეზერვუარები, რკინის, ბეტონის, ქვის და სხვა მასალისგან გაკეთებული. ისინი განთავსებულია მიწის ზემოთ ან მიწაში (მთლიანად ან ნაწილობრივ) და  გამოიყენება წყალმომარაგებაში,  როგორც დღიურად რეგულირების რეზევრბუარები ან დიდი ჭავლის(წნევის) შესაქმნელად.
ღია აუზები, რომლებიც მოწყობილია ამოთხრილ ან ნახევრად ამოთხრილ მიწაში, ასევე ჰორიზონტალურ ან დამრეცი ფერდობის გამაგრების შედეგად. ამ სახის წყალსაცავები უმეტესად სადერივაციო ტიპის ჰესებთან ეწყობა, სადღეღამისო რეგულირების აუზის სახით. აგრეთვე, ღია აუზებს იყენებენ სარწყავად დიდი ნაკადის დროებითი შეკავების მიზნით, რომელიც შემდგომ გამოიყენება ქვემოთ მდებარე (განლაგებულ) ტერიტორიებზე ან თვითონ წყალსაცავებში (ლიმანური მორწყვა).
წყალსაცავი, განთავსებული ხეობაში, ბუნებრივი წყლის ობიექტზე აგებული საყრდენი ნაგებობა (ჯებირი, ჰესის შენობა, დამცავი კარიბჭე და სხვ.) ამ სახის წყალსაცავი ყველაზე გავრცელებულია და მნიშვნელოვანია ეკონომიკისთვის. აქვე გამოყოფენ ორ ქვეტიპს:
მდინარის ტიპის(კალაპოტის) წყალსაცავები, განთავსებულია მდინარის ხეობებში. ხასიათდებიან წაგრძელებული ფორმით, ჭარბი დინებით და წყლის მასები თავისი თვისებებით ახლოს არიან მდინარის წყლებთან;
ტბების ტიპის წყალსაცავები, იმეორებენ რეზერვუარების ფორმას, მდებარეობენ საბრჯენებზე და თავისი ფიზიკურ–ქიმიური თვისებებით განსხვავდებიან შენაკადების წყლის თვისებებისგან.

წყალსაცავების ტიპები

გვხვდება შემდეგი ტიპის წყალსაცავები:

დახურული რეზერვუარები, რომლის მოწყობა ხდება რკინის, ბეტონის, ქვისა და სხვა მასალებისგან. ისინი ნაწილობრივ ან მთლიანად მიწის ზემოთ ან მიწაშია განთავსებული და გამოიყენება წყალმომარაგებაში, როგორც დღეღამური რეგულირების რეზერვუარები ან დაწნევის შესაქმნელად.

ღია აუზები, რომლებიც მიწაში ეწყობა ამოთხრით ან ნახევრად ამოთხრით, ასევე ჰორიზონტალურ ან ოდნავ დახრილ ზედაპირზე შემოზიდვის გზით. ასეთი წყალსაცავები ზოგჯერ დერივაციული ტიპის ჰესებთან ეწყობა, როგორც დღეღამური რეგულირების აუზები. ისინი ასევე გამოიყენება მოსარწყავად, ძლიერი ჩადინების დროებით შესაკავებლად, რომელიც შემდგომ გამოიყენება ქვემოთ განლაგებულ უბნებზე ან საკუთრივ წყალსაცავში (ლიმანური რწყვა).

წყალსაცავები, რომლებიც იქმნება წყლის ბუნებრივი ობიექტების ხეობებში წყლის (შეტბორვის ნაგებობების კაშხლების, ჰესის შენობების, რაბების და სხვ.) აშენებით. წყალსაცავების ეს ტიპი ყველაზე მეტად არის გავრცელებული და ყველაზე მნიშვნელოვანია ეკონომიკისთვის. მასში ორ ქვეტიპს გამოყოფენ:

მდინარის (კალაპოტის) წყალსაცავები, რომლებიც მდინარეების ხეობებშია განლაგებული. ახასიათებთ წაგრძელებული ფორმა. ჭარბობს ჩამდინარე დინებები და მდინარის წყლების მსგავსი მახასიათებლების მქონე წყლის მასები.

ტბის ქვეტიპის წყალსაცავები, რომლებიც იმეორებს შეტბორვის წყალსატევის ფორმას და ფიზიკურ-ქიმიური თვისებებით განსხვავდება შენაკადებისგან.

უძველესი წყალსაცავები

პირველი წყალსაცავები ძველ ეგვიპტეში შეიქმნა ნილოსის ხეობის მიწების ათვისების მიზნით (ჩვენს წელთაღრიცხვამდე 3000 წელზე მეტი ხნის წინ).

რუსეთში პირველი წყალსაცავები 1701-1709 წლებში შეიქმნა, როდესაც შენდებოდა ვოლგის ბალტიის ზღვასთან შემაერთებელი ვიშნევოლოცკის წყლის სისტემა. 1704 წელს აშენდა ალაპაევის წყალსაცავი (შუა ურალში) წყლითა და მექანიკური ენერგიით ქარხნის უზრუნველსაყოფად. წყალსაცავი სესტრორეცკი რაზლივი წარმოიქმნა 1721 წელს.

ეკოლოგიურ ვითარებაზე ზეგავლენა

წყალსაცავების შექმნა არსებითად ცვლის მდინარეების ხეობების ლანდშაფტს, მათ მიერ ჩადინების რეგულირება კი გარდაქმნის მდინარის ჰიდროლოგიურ რეჟიმს შეტბორვის ფარგლებში. ჰიდროლოგიური რეჟიმის ცვლა, რომელსაც წყალსაცავების შექმნა იწვევს, ხდება ჰიდროკვანძების ქვედა ბიეფშიც, ზოგჯერ ათობით და ასობით კილომეტრის მანძილზე. განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს წყალდიდობების შემცირებას, რის გამოც უარესდება ქვირითობისა და ჭალის მდელოებზე ბალახის ზრდის პირობები. დინების სიჩქარის შემცირება იწვევს ნატანის ვარდნას და წყალსაცავების დალამვას; იცვლება ტემპერატურული და ყინულის რეჟიმები, ქვედა ბიეფში წარმოიქმნება მთელი ზამთრის განმავლობაში გაუყინავი ყინულღრუები.

წყალსაცავებში ქარით გამოწვეული ტალღების სიმაღლე მეტია, ვიდრე მდინარეებში (3 მეტრამდე და უფრო მეტიც).

წყალსაცავების ჰიდრობიოლოგიური რეჟიმი არსებითად განსხვავდება მდინარეების რეჟიმებისგან: წყალსაცავებში ბიომასა უფრო ინტენსიურად წარმოიქმნება, იცვლება ფლორისა და ფაუნის სახეობრივი შემადგენლობა.

წყალსაცავების დალამვა

წყალსაცავების დალამვა ნიშნავს წყლის მოცულობის დაკარგვას ფსკერის აბსოლუტური ნიშნულის ზრდის ხარჯზე. მიზეზები: შეტივტივებული ნაყარის შემოტანა წყალშემკრებიდან, ქარის მიერ ხმელეთიდან ქვიშის გადმოტანა, ქიმიური ნაერთების დალექვა, წყლის მცენარეების ბიომასა, ნაპირების ჩარეცხვა ტალღური პროცესებით, ტორფის გამორეცხვა მცურავი ჭაობებიდან, რომლებიც, პირობითად, წყალსაცავების საზღვრებს გარეთ იმყოფება.

წყალსაცავების დალამვის პროცესი რთულია. დეტალურად არის შესწავლილი 1938 წლის ნაშრომში.

დალამვასთან საბრძოლველად რეკომენდებულია შემდეგი ღონისძიებები:

წყალსაცავების შენება არა ძირითად კალაპოტში, არამედ გვერდით ღელეებზე;
წყალმოვარდნის გატარება გვერდითი არხებით;
წყალსაცავის დასაწყისში ფსკერის განივი გალერეების მოწყობა;
კაშხალში ფსკერიდან წყალჩასაშვების მოწყობა;
ტბორების მოწყობა მდინარეებზე ზედა დინებაში;
ნატანის შემკრები მოცულობების შექმნა;
წყლის რაციონალური რეჟიმი;
წყალშემკრების აგროტექნიკა.

ძირითადი ხერხი, რომელიც რეკომენდებულია დალამვასთან ბრძოლის „სახელმძღვანელოში“, არის ნატანის გარეცხვა წყალსაცავიდან ჩამოშვებული წყლით. პრაქტიკაში მიღებულია ზამთრის პერიოდში, საჭიროების არარსებობის შემთხვევაში წყალსაცავის უწყლოდ დატოვება. ამას არ აკეთებენ წყლის უმაღლესი მცენარეულობის (ლელქაშის, ლერწმის) ვეგეტაციის პერიოდში, რომელიც იზრდება აკვატორიის მთელ ფართობზე, თუ წყლის სიღრმე 1,5 მეტრზე ნაკლებია.

მონოგრაფიაში გაანალიზებულია მსოფლიოს თითქმის 100 წყალსაცავი, რომელთაგან უძველესი 1814 წელს არის შექმნილი.

საქართველოს წყალსაცავები

საქართველოს ტერიტორიაზე არის 44 წყალსაცავი, რომელთა საერთო ფართობია 163 კმ², ხოლო მოცულობა 3,3 მლნ. მ3. წყალსაცავების წყალი ძირითადად გამოყენებულია ჰიდროელექტროსადგურების ასამუშავვებლად და საირიგაციოდ. იყენებენ აგრეთვე თევზის მეურნეობის ობიექტებად. საქართველოს წყალსაცავები წარმოდგენილია კასკადების (გალი-ჯვარის, შაორი-ტყიბულის, სამგორის) ან წყალსატევების (წალკის, ჟინვალის) სახით. დასავლეთ საქართველოს კაშხლიანი წყალსაცავები მხოლოდ ენერგეტიკაში, ჰიდროელექტროსადგურებისთვის წყლის რესურსების დასაგროვებლადაა შექმნილი. მათ შორის უდიდესი - ჯვრის წყალსაცავი - სპეციალურად ენგურჰესისთვის აშენდა. წყალსაცავების დიდი ნაწილი მდინარის ხევებშია განლაგებული, ზოგი მეორეული მდინარეების შესართავებთან.

ფართობით საქართველოში უდიდესია წალკის წყალსაცავი (33,7 კმ²), რომელიც გაშენებულია მდინარე ხრამის ხეობაში, ზღვის დონიდან 1506 მ სიმაღლეზე. წყალსაცავზე გაედინება მდინარე ქცია-ხრამი. წყალსაცავი ემსახურება 2 ჰესს: - ხრამჰეს I, ხრამჰეს II. განვითარებულია თევზის რეწვა.

დასავლეთ საქართველოში უმნიშვნელოვანესია ჯვრის წყალსაცავი, რომლის ზედაპირის ფართობია 13,5 კმ². წყლის მოცულობა 1100 მლნ. მ³. შეიქმნა მდინარე ენგურის ჩამონადენის რეგულირებისა და ენერგეტიკული მიზნებისათვის. წარმოადგენს საქართველოში ყველაზე ღრმა წყალსაცავს (226 მ). მიეკუთვნება გალი-ჯვრის წყალსაცავების კასკადს. მნიშვნელოვანია აგრეთვე რაჭის ქედის ჩრდილოეთ კალთაზე მდებარე შაორის წყალსაცავი, რომელიც შექმნილია მიწაყრილის კაშხალით. წყლის მოცულობა 90,6 მლნ მ³.

მდინარე ივრის შუა წელში გაშენებულია სიონის წყალსაცავი, რომელსაც უკავია სიონის ქვაბულის ფსკერი. წყლის საერთო მოცულობა 325,4 მლნ. მ³. სასარგებლო მოცულობა 290 მლნ. მ³. განკუთვნილია მდინარე ივრის ჩამონადენის მრავალწლიური რეგულირებისათვის. იყენებენ სარწყავად. სიონის ჰიდროკვანძი მცირე ჰესების კასკადის მოქმედებასაც განაპირობებს.

ქალაქ თბილისიდან აღსანიშნავია თბილისის წყალსაცავი, ანუ „თბილისის ზღვა“, რომლის წყალს იყენებენ სარწყავად, თბილისის წყალმომარაგებისათვის, თევზის სარეწად, წყლის სპორტისათვის. წყლის მოცულობა 308 მლნ. მ³. მაქსიმალური სიღრმე 45 მ. საზრდოობს მდინარე ივრის წყლით.

საქართველოს მნიშვნელოვანი წყალსაცავებია:

# ჩამონათვალი სარკის ფართობი
1 წალკის წყალსაცავი 33.7 კმ²
2 ჯვრის წყალსაცავი 13.5 კმ²
3 შაორის წყალსაცავი 13.0 კმ²
4 სიონის წყალსაცავი 12.8 კმ²
5 ტყიბულის წყალსაცავი 12.1 კმ²
6 თბილისის წყალსაცავი 11.8 კმ²
7 ჟინვალის წყალსაცავი 11.5 კმ²
8 გალის წყალსაცავი 8.2 კმ²
9 გუმათის წყალსაცავი 3.12 კმ²
10 ლაჯანურის წყალსაცავი 1.4 კმ²

 

მსოფლიოს უდიდესი წყალსაცავების სია (სარკის ფართობით):

# ჩამონათვალი სარკის ფართობი ქვეყანა
1 ირკუტსკის წყალსაცავი 31500 კმ² რუსეთი
2 ვოლტა 8482 კმ² განა
3 სმოლვუდის წყალსაცავი 6527 კმ2 კანადა
4 კუიბიშევის წყალსაცავი 6450 კმ2 ზიმბაბვე, ზამბია
5 კარიბა 5580 კმ2  
6 ბუხთარმის წყალსაცავი 5490 კმ2 ყაზახეთი
7 ბრატსკის წყალსაცავი 5426 კმ2 რუსეთი
8 ნასერის წყალსაცავი 5248 კმ2 ეგვიპტე, სუდანი
9 რიბინსკის წყალსაცავი 4580 კმ2 რუსეთი
10 კანიაპისკოს წყალსაცავი 4,318 კმ2 კანადა
11 გურის წყალსაცავი 4,250 კმ2 ვენესუელა
12 კარიბა 180 კმ³ ზიმბაბვე, ზამბია
13 ბრატსკის წყალსაცავი 169.3 კმ2 რუსეთი
14 ნასერის წყალსაცავი 160.0 კმ2 ეგვიპტე
15 ვოლტა 148.0 კმ2 განა
16 მანიკუაგანის წყალსაცავი 142 კმ2 კანადა
17 გურის წყალსაცავი 135 კმ2 ვენესუელა
18 უილისტონის ტბა 74 კმ2 კანადა
19 კრასნოიარსკის წყალსაცავი 73³კმ2 რუსეთი
20 ზეის წყალსაცავი 68³კმ2 რუსეთი

 

დაგროვილი წყლის სრული მოცულობის მიხედვით უმსხვილესი წყალსაცავებია:

# ჩამონათვალი სარკის ფართობი ქვეყანა
1 კარიბა 5580 კმ² ზიმბაბვე, ზამბია
2 ბრატსკის წყალსაცავი 5426 კმ² რუსეთი
3 ნასერი 5248 კმ² ეგვიპტე, სუდანი
4 ვოლტა 8482 კმ² განა
5 მანიკუაგანი 141.6 კმ³ კანადა
6 გური 138.0 კმ³ ვენესუელა
7 ტარტარი 85.0 კმ³ ერაყი
8 კრასნოიარსკის წყალსაცავი 73.3 კმ რუსეთი
9 ზეის წყალსაცავი 68.4 კმ³ რუსეთი