Введение
Территория Чувашской Республики имеет площадь 18,3 тыс. км2, на которой проживает 1,29 миллиона человек. Энергоснабжение Республики осуществляет филиал ОАО «МРСК ВОЛГИ» - «Чувашэнерго». Тарифы на электроснабжение достаточно высоки и имеют тенденцию к росту.
Снизить зависимость потребителей электроэнергии от централизованного электроснабжения могли бы ГЭС, созданные на малых реках республики.
Удовлетворение рекреационных потребностей населения, особенно в летний период, наиболее целесообразно у воды и на воде. На территории Чувашской Республики расположено Чебоксарское водохранилище. Однако оно обеспечивает рекреационные потребности, в основном, жителей крупных городов – Чебоксар и Новочебоксарска, поскольку эти города расположены на берегу Чебоксарского водохранилища.
Потребности населения глубинных районов в отдыхе в какой-то мере обеспечиваются малыми реками, но в связи с их малыми размерами качество такого отдыха низкое.
В то же время на территории республики имеется большое количество небольших водохранилищ, использование которых в качестве территориально-рекреационных систем позволило бы удовлетворить рекреационные потребности населения отдаленных от Чебоксарского водохранилища регионов.
Малые реки Чувашской Республики
На территории республики протекает 70 рек длиной 10-25 км, 20 рек длиной 26-50 км, 12 рек длиной более 50 км (табл. 1).
Таблица 1 - Характеристика рек Чувашской Республики длиной более 50 км
|
Название реки |
Длина реки, км |
Площадь водосбора реки, тыс. км2 |
Падение, м |
|||
|
общая |
в пределах ЧР |
общая |
в пределах ЧР |
общее |
в пределах ЧР |
|
|
Бездна |
97,7 |
97,7 |
1,3 |
1,3 |
105,9 |
105,9 |
|
Карла |
91,5 |
40,0 |
1,0 |
0,43 |
142,3 |
110,0 |
|
Киря |
91,2 |
91,2 |
0,8 |
0,8 |
94,9 |
94,9 |
|
Меня |
85,0 |
45,0 |
0,71 |
0,33 |
142,7 |
21,2 |
|
Аниш |
60,7 |
60,7 |
0,89 |
0,89 |
93,7 |
93,7 |
|
Выла |
55,4 |
55,4 |
0,9 |
0,9 |
81,4 |
81,4 |
|
Сорма |
52,2 |
52,2 |
0,37 |
0,37 |
132,6 |
132,6 |
|
Алатырь |
296,0 |
20,0 |
11,2 |
0,2 |
145,0 |
11,0 |
|
Кубня |
193,5 |
150,0 |
2,47 |
|
151,6 |
|
|
Б. Цивиль |
172,2 |
172,2 |
4,66 |
4,66 |
105,5 |
105,5 |
|
М. Цивиль |
134,2 |
134,2 |
1,44 |
1,44 |
106,0 |
106,0 |
|
Була |
127,7 |
50,0 |
1,59 |
0,8 |
150,7 |
126,0 |
Гидроэнергоресурсы малых рек
Теоретическая мощность руслового потока реки определяется при среднемноголетнем расходе или норме стока, уровне воды, соответствующему этому расходу, длине реки по тальвегу по формуле [3]
где 
- среднемноголетний расход, м3/с; Lрк – длина реки по тальвегу; Н – продольное падение уровня воды, м.
Решение (1) производится путем численного интегрирования, например, по формуле трапеций [3; 6]:
где n – число участков разделения длины реки; i – номер створа (границы смежных участков); ?Н – падение уровня воды на участке.
Методика (2) называется методом линейного учета. Применение этого метода при большом количестве рек становится трудоемким, при этом требующим подробной гидрографической информации. Поэтому для множества малых рек использован обобщенный метод, когда мощность группы рек вычисляется через мощность так называемой «средней» реки:
где ?ГЭР оценивается различными способами. Например, в предположении линейности Q(L) и H(L) этот коэффициент получается ?ГЭР =0,5. В работе [2] для бассейна Волги принят ?ГЭР =0,4. В исследованиях [7] получены другие оценки ?ГЭР. Проработки, выполненные для осредненных по реальным рекам зависимостям Q(L) и H(L), дали значения ?ГЭР=0,334.
Теоретическая энергия руслового потока принимается равной среднемноголетней величине, определяемой по формуле:
Гидроэнергоресурсы малых рек республики определены следующим образом: ресурсы малых рек длиной более 100 км – методом линейного учета, ресурсы других рек – обобщенным методом. Результаты расчетов даны в табл. 2.
Технические, т. е. возможные к использованию, гидроэнергоресурсы отличаются от теоретических на величину потерь гидроэнергии, возникающих при ее преобразование в энергию электрическую. Результаты определения технических ресурсов показаны в табл. 2.
Таблица 2 - Гидроэнергоресурсы малых рек Чувашской Республики (ЧР)
|
Номер группы рек |
Длина реки, км |
Количество рек в группе |
Теоретические ресурсы в пределах ЧР |
Технические ресурсы в пределах ЧР |
|
|
МВт |
млрд. кВт·ч |
млрд. кВт·ч |
|||
|
1 |
10-25 |
70 |
5,9 |
0,052 |
0,009 |
|
2 |
26-50 |
20 |
7,1 |
0,062 |
0,011 |
|
3 |
51-100 |
7 |
8,2 |
0,072 |
0,013 |
|
4 |
>100 |
5 |
15,3 |
0,134 |
0,024 |
|
Всего |
|
102 |
36,5 |
0,320 |
0,057 |
При среднем потреблении электроэнергии в России 6000 кВт•ч в год на человека малые реки могут обеспечить потребности примерно 9500 человек.
Водохранилища на малых реках
На территории республики по данным Комитета природных ресурсов ЧР насчитывается около 100 водохранилищ на малых реках. Водохранилища отличаются площадью водной поверхности, глубиной, длиной и т. п. Не все водохранилища целесообразны для рекреационного использования, т. к. параметры некоторых из них не соответствуют рекреационным критериям.
Для оценки рекреационного потенциала из общего количества водоемов были отобраны те, параметры которых имеют следующие показатели: средняя глубина не менее 1,5-2,5 м; средняя глубина определялась как отношение объема и площади зеркала; площадь водной поверхности не менее 5 га.
Эти показатели вычислялись для групп водохранилищ. Деление последних на группы производилось по площади зеркала. Показатели отобранных водохранилищ даны в табл. 3.
Таблица 3 - Показатели водохранилищ, пригодных для рекреационного использования
|
Группы водоемов по площади зеркала, га |
Средние параметры группы водоемов |
Общий объем, млн. м3. |
Общая площадь зеркала, га |
Общее количество водоемов в группе |
||
|
Ширина, м |
Длина, км |
Глубина, м |
||||
|
5-15 |
107,5 |
8,1 |
6,0 |
20,5 |
363 |
31 |
|
15-30 |
147,7 |
6,2 |
3,7 |
25,62 |
698,97 |
33 |
|
30-50 |
191,3 |
2,3 |
3,7 |
24 |
640,2 |
17 |
|
50-75 |
187,8 |
3,3 |
3,0 |
9,4 |
302,3 |
5 |
|
75-100 |
260 |
3,4 |
3,2 |
8,1 |
255,8 |
3 |
|
Всего |
|
|
|
87,62 |
2260,2 |
89 |
Рекреационные ресурсы водохранилищ на малых реках
Рекреационный потенциал территориально-рекреационной системы может быть оценен количеством рекреационных единиц единовременного посещения [4]. Наиболее востребованными видами рекреационных занятий являются купание (отдых на воде) и принятие солнечных и воздушных ванн (отдых у воды, на пляже).
Потенциал рекреационной площади зеркала может быть определен количеством купающихся как:
Ркуп=Fрек /fкуп, (5)
где Fрек – рекреационно-привлекательная площадь акватории; fкуп – рекомендуемая норма водной поверхности на рекреационную единицу, fкуп=0,02 га/чел. [1; 4].
Опыт использования водоемов показывает, что рекреационно-привлекательная площадь не превышает половины общей площади водной поверхности Fобщ, т. е.
Fрек? 0,5Fобщ. (6)
Потенциал отдыхающих у воды можно оценить через коэффициент эквивалентности. Согласно [5] единице купающихся соответствует 1,8 единиц отдыхающих у воды, т. е.
Рвод=1,8Ркуп. (7)
Величина Рвод может считаться рекреационным потенциалом водохранилища. Он представляет собой количество человек единовременно отдыхающих у воды и на воде.
Исходя из общей площади водной поверхности 2260,2 га (табл. 3), можно получить рекреационный потенциал водохранилищ на малых реках ЧР. Он составляет около 102 тыс. чел.
Выводы
Результаты исследований показали следующее:
1. Гидроэнергоресурсы малых рек Чувашской Республики невелики; однако это не исключает их использования путем сооружения нескольких малых ГЭС для электроснабжения отдельных потребителей.
2. На территории Чувашской Республики имеется значительное число водохранилищ на малых реках.
3. Использование этих водохранилищ целесообразны для рекреационных целей.
4. Такое использование может обеспечить удовлетворение потребностей в отдыхе более 100 тыс. чел.
Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение № 14.B37.21.0320.