Дніпро
Дніпро - одна з найбільших річок Європи, басейн якої розташований у межах трьох держав - Російської Федерації, Білорусі та Україні. Загальна природна довжина річки складає 2285 км (після створення каскаду з шести водосховищ вона скоротилася до 2201 км), площа басейну - 504 тис. км 2, висота витоку - 252 м, а середній нахил русла дорівнює 11 см на 1 км.
Дніпро - довжина 2285 км. Площа басейну 504000 км2. Витоки знаходяться у відрогах Валдайської височини. Впадає у Дніпровсько-Бузький лиман Чорного моря. У верхів'ях, до Дорогобужа, Дніпро - невелика ріка, що тече в низьких лугових берегах. У Дорогобужа берега підвищуються, круті яри переходять то на правий, то на лівий берег. На цій ділянці є багато перекатів-бродів, поряд з ними трапляються глибокі вири. Нижче Могильова заплава річки розширюється, береги носять луговий характер. У районі Києва правий берег стає крутим, лівий залишається низьким. У нижній течії розташовані Київська, Канівська, Кременчуцька, Дніпродзержинська, Дніпровська (Дніпрогес), Каховська ГЕС, вище яких розташовані водосховища.
У самому нижньому плині правий берег як і раніше крутий, лівий - низовинний. Русло річки в низов'ях розбивається на численні рукави, утворюючи заболочені ділянки - плавні. Площа дельти Дніпра складає 350 км2. Перебіг переважно швидке, але зустрічаються тихі плеса і вири із зворотною течією. Глибини різні: є перекати, де глибина ледь досягає 0,5 м, і є ями до 20-30 м. Водна рослинність розвинена добре. Грунти дуже різноманітні: переважають піщані і иловато-піщані, хрящуваті, глинисті, галькові, а місцями і кам'янисті. Льодостав у верхній течії наступає на початку грудня, в середній і нижній - в кінці грудня, розтин - з початку березня в низов'ях, до кінця березня - у верхів'ях. Харчування Дніпра - змішане і залежить від тієї природної зони, за якою він протікає. Bсего в басейн Дніпра впадає близько 32000 річок, серед яких 89 річок - завдовжки 100 км і більше. За рік стік води в Дніпрі становит 53,5 км3. У Дніпро впадає множин приток: найбільші з них Березина, Прип'ять, Сож, Десна, Сула, Псел, Ворскла.
Вода в Дніпрі чиста, м'яка, насичена киснем. Планктон і бентос розвинені нерівномірно на різних ділянках. З прохідних риб у пониззя Дніпра входять: білуга (рідко), осетер, севрюга, стерлядь, оселедець, тарань, рибець і постійно мешкають: щука, плотва, ялець, головень, краснопірка, жерех, лин, підуст, піскар, вусань, уклея, густера, лящ, синець, карась, сазан, голець, в'юн, сом, су, окунь, йорж, носар, вирезуб, минь, шемая
Карта-схема басейну річки Дніпро в межах України
В Україні Дніпро перетворений в ланцюг з шести водосховищ (найбільші Кременчуцьке і Каховське досягають ширини в 25-28 км), практично не залишили ділянок природного русла й істотно змінили природні умови. Після будівництва Дніпрогесу були затоплені Дніпрові пороги, здавна перешкоджали судноплавству по головній річці Україні. Змінився гідрологічний режим річки і на ділянці не порушеному гідротехнічними спорудами - нижче Каховської ГЕС. Тут (як і вниз за течією від інших гребель гідроелектростанцій) спостерігаються добові коливання рівнів, зумовлені нерівномірними скидами води з водосховищ.
У районі Херсона Дніпро розгалужується на ряд проток, кількість яких у напрямку до гирла зростає і річка впадає в Дніпровський лиман кількома великими та другорядними рукавами. Основне судноплавство здійснюється по північному не самому широкому рукаву Рвач, де періодично проводяться днопоглиблювальні роботи.
Оскільки майже весь твердий стік річки практично повністю осідає на дні водоймищ, дніпровська дельта наростає вкрай повільно. Найважливішою особливістю Дніпра є значне використання його ресурсів у системі водопостачання країни. Крім великих дніпровських водосховищ, ще кілька сотень створено на його притоках.
Стік Дніпра
Для визначення природного стоку Дніпра необхідно враховувати вплив господарської діяльності, підрахунок якої утруднений через наявність величезної кількості споживачів води (в тому числі за межами країни) і значного її випаровування з поверхні водосховищ. У зв'язку з цим його оцінку зазвичай виконують на протязі тривалого часу лише для створів річки, що не зазнали значного впливу антропогенного чинника. Для України такими традиційно є два водних пункту - Київ (площа басейну - 328 тис.км 2, відстань від гирла - 880 км) та Кам'янка (459 тис.км 2 і 403 км). Стокові характеристики Дніпра в створі Кам'янки (де площа басейну складає 90%) характеризує практично весь стік річки.
Складні розрахунки стоку Дніпра за більш ніж 120-річний період спостережень (починаючи з 1881 р.) дозволили встановити середній показник багаторічного витрати води в районі Києва, що склав 1370 м 3 / с (43,2 км 3 на рік). Максимальний середній річний витрата спостерігався в 1970 р. - 2490 м 3 / с (78,5 км 3), а мінімальний (1921 р.) - 600 м 3 / с (18,9 км 3). За цей же період середнє багаторічне значення стоку в районі Кам'янки склало 1640 м 3 / с (51,7 км 3). Тут найбільший річний стік відзначався в 1970 р. - 3060 м 3 / с (96,5 км 3), а найменший 1921 склав 709 м 3 / с (22,4 км 3). Стік Дніпра в гирлі (з урахуванням Інгульця, Конки, Базавлука та ін приток) оцінюється в 53,0 км 3.
Оскільки стік Дніпра зарегульований, оцінку його максимального і мінімального значення доцільно здійснювати для періоду, що передував будівництва гідротехнічних споруд. Максимальна витрата води у Києва спостерігався вмае 1931 р. і склав 23100 м 3 / с., А в районі Кам'янки максимум (25100 м 3 / с.) Був досягнутий через тиждень.
Процеси в водосховищах
Найбільшої висоти (до 4 метрів) вітрові хвилі досягають у Кременчуцькому водосховищі, де вони зафіксовані в районі Світловодська восени 1969 р. На розвиток вітрових хвиль вплинув розмір акваторії і орієнтація водосховища (з північного заходу на південний схід) по лінії найбільших швидкостей вітру . Внаслідок дії вітрових хвиль у Кременчуцькому водосховищі відзначалися випадки пошкодження суден і навіть їх затоплення.
Значну повторюваність на водосховищах мають згінно-нагінні явища, найбільшого розвитку досягають у осінній період на Київському, Кременчуцькому та Каховському водосховищах. Найбільший нагон на Київському водосховищі спостерігався поблизу Вишгорода в листопаді 1981 р. і склав 50 см, а найбільший зганяння (45 см) у жовтні 1974 р. На Кременчуцькому водосховищі максимальний нагін (71 см) відзначений у Світловодська в жовтні 1973 р., а максимальний зганяння (72 см) - в жовтні 1969 р. поблизу Черкас. Найвищий нагон на дніпровських водосховищах зафіксований у Нової Каховки (83 см) в січні 1969 р., якому в той же день у північно-східній частині Каховського моря відповідав максимальний зганяння - 106 см.
Сейши (франц. seiche) - стоячі хвилі, що виникають у відносно замкнутих водоймах, при яких відбувається коливальний рух всієї маси води з амплітудою до 1-2 м і періодом від лічених хвилин до декількох годин
На великих дніпровських водосховищах (насамперед Каховському) сейшевие явища мають значну повторюваність. При цьому у вузлах сейшен можливе формування течій, що досягають швидкості 0,5 м / с і більше. Припускають, що з сейшевимі явищами пов'язані часті випадки швидкого сходження льодових полів, в деяких випадках призводили до пошкодження суден.
Температурний і льодовий режим.
Б'єф (франц. bief), частина водойми чи річки, що примикає до водопідпірних споруд (гребля, шлюз). Верхній б'єф розташований вище за течією, перед водопідпірною спорудою, а нижній б'єф знаходиться нижче за течією (по інший бік водопідпірної споруди).
Основний напрямок Дніпра (з півночі на південь) зумовлює зростання температури води вниз за течією. У середньому найвища температура поверхневого шару води спостерігається в липні, коли у верхніх б'єфах водосховищ вона складає - Київського +21,0 ° С, Канівського +21,5 ° С, Кременчуцького +22,0 ° С, Дніпродзержинського +22,5 ° С , Дніпровського +23,0 ° С, Каховського +23,0 ° С. Максимальні температури, зафіксовані в поверхневому шарі водосховищ, у Київському та Канівському склали +30 ° С, а в розташованих нижче за течією - +32 °, +33 ° С.
Перехід температури води позначки +0,2 ° С навесні в Київському водосховищі відбувається в кінці березня, в Каховському - на два тижні раніше. Зворотний перехід відзначається восени на Київському водосховищі 10 грудня, а в Каховському - під новий рік. Щорічно на водосховищах каскаду відзначаються льодові явища, найбільша тривалість яких спостерігається на Київському водосховищі, а найменше - на Дніпровському і Каховському. Середня тривалість льодоставу становить відповідно 100-110 і 60-70 діб, а максимальна товщина льоду - від 40 см (Київське) до 25-30 см (Дніпровське і Каховське).
Температурний режим у середніх і схилів частинах водосховищ відрізняється від нижніх б'єфів, де в літній період вона трохи нижче (чим вниз за течією), а взимку утворюються досить великі ополонці (до 10 км і більше в довжину). Певна роль у температурному режимі водосховищ належить антропогенного фактору, зокрема скидання підігрітої води Київської ТЕЦ-5, Трипільської, Придніпровської, Запорізької ТЕС, Запорізької АЕС та іншими великими підприємствами. У районі скидів теплої води Дніпро ніколи не замерзає, а температура води тут вище, ніж на прилеглих ділянках.
Гідрохімічна характеристика Дніпра.
Великі розміри, що несе води в різних природних зонах, Дніпра та значний вплив господарської діяльності зумовлюють відмінність (від існували десятиліття тому) його сучасних гідрохімічних характеристик. Враховуючи, що більша частина довжини річки нині являє собою каскад водосховищ, саме на них розташована більшість пунктів спостережень.
При дослідженні гідрохімічних характеристик по довжині річки відзначається зростання мінералізації від 303 мг / л (в районі Києва) до 342 мг / л (у Херсона).
У напрямку до гирла відбувається певна зміна в співвідношенні головних іонів, зокрема зростає частка сульфатів, відзначаються відмінності і в газовому режимі - у напрямку до гирла зменшується насиченість води киснем і разом з тим трохи зростає його біохімічне споживання.
Зміст у дніпровській воді забруднюючих речовин не є дуже високим, в середньому становлячи: нафтопродуктів - 0,084 мг / л (нижче Києва) і 0,008 мг / л (у Херсона), фенолів, відповідно, 0,002 і 0,001.
Дослідження якісного стану води в Дніпрі підтверджує вступ до нього значної кількості забруднюючих речовин, але при цьому зростання їх концентрації практично не простежується. Це пов'язано з тим, що Дніпро давно являє собою не водотік, а ряд водосховищ, у яких відбуваються складні перетворення якісного складу води. Існування на дні водоймищ значної кількості накопиченого мулу сприяє накопиченню в ньому основної частини забруднюючих речовин (концентрація важких металів у донних відкладеннях на кілька порядків вище, ніж у воді).
Водогосподарське використання Дніпра.
Зручне місцезнаходження Дніпра і його величезний природний потенціал визначили активну водогосподарське використання річки, з яким пов'язано не менше половини підприємств країни. Крім того, головна річка країни є основним джерелом питної води для багатьох великих і малих міст України. Це підтверджують і статистичні дані, згідно з якими середньорічний відбір дніпровської води становить 10,75 км 3, використання - 8,5 км 3, безповоротне водоспоживання - 6,0 км 3, а водовідведення - 5,15 км 3.
Дніпровську воду споживає більше половини населення країни (понад 1000 населених пунктів, з яких 50 - великі міста). На ній працює близько 10 тис. промислових підприємств України, вона зрошує майже 1,5 млн. га сільськогосподарських угідь.
Водогосподарське використання Дніпра має довгу історію, найважливішим (етапним) подією якої стало будівництво Дніпрогесу - свого часу наймогутнішої гідроелектростанції в Європі. Її створення дозволило затопити Дніпровські пороги і здійснити судноплавство по всій довжині річки в межах України. Враховуючи круті схили берегів цієї ділянки Дніпра, створення водосховища вдалося здійснити без значних затоплень і понині створене на початку 1930-х років Дніпровське море залишається найбільш компактним за площею.
У післявоєнні роки були створені Каховський, Кременчуцький, Дніпродзержинський, Київський і Канівський гідровузли, формування яких призвело до затоплення значних територій. На гідроелектростанціях каскаду, що є основним регулятором потужності в енергосистеми країни, щорічно виробляється 9-11 млрд. кВт-год. електроенергії, що в загальному обсязі Україні становить 5-7%. Особливо зростає роль ГЕС в холодну пору року і темний час доби, коли зростає споживання електроенергії.
Без нинішнього зарегулювання Дніпра було б значно ускладнено забезпечення водою великої кількості господарських об'єктів і промислових підприємств. Завдяки великим каналам (Північно-Кримському, Каховському, Дніпро-Донбас, Дніпро-Кривий Ріг, Дніпро-Інгулець) вода з дніпровських водосховищ перекидається на значні відстані, в тому числі за межі басейну. Дніпровські водосховища є важливими рибно-господарськими об'єктами, в яких щорічно виловлюється до 10 тис. тонн риби. Дніпро - основна водно-транспортна артерія Україна, береги водосховищ і приток якої служать для рекреації і туризму.