Додаток. 
Гідрологія водосховищ

Київське водосховище Головним в каскаді і найбільш північним є Київське водосховище. Перекриття Дніпра при його створенні здійснене греблею Київської ГЕС у листопаді 1964 р. Розташоване воно в лісовій зоні країни і приймає воду верхнього Дніпра (до 60% стоку) і Прип’яті (близько 40% стоку). Малі притоки (Уж, Тетерів, Ірпінь та ін.) формують 5−6% його загальної приточності. За показниками водообміну (10−15 разів на рік) у багатоводні роки водосховище відноситься до озерно-річкових водоймищ, в маловодні - до озерних (8−9 разів на рік) [16].

Мілководість (ділянки з глибинами до 2,5−3,0 м займають 33−48% площі), достатньо великі величини сонячної енергії і вмісту біогенних елементів у воді сприяють заростанню водосховища вищими водними рослинами, особливо інтенсивному в північній мілководій частині, гирлах впадаючих річок (Тетерів та ін.), де чагарники з очерету і осоки місцями утворюють смуги шириною 150−200 м.

Мінімальна каламутність води спостерігається в листопаді-березні, весною каламутність води значно підвищується за рахунок повеневих вод, особливо у верхній частині водосховища і дещо знижується до пригребельної. Прозорість води влітку в місцях скупчень синьо-зелених водоростей не перевищує 0,3−0,5 м.

Важливою особливістю водних мас водосховища є їх висока кольоровість, що досягає 70−100 град за хромо-кобальтовою шкалою. Це визначається надходженням вод Прип’яті, які значно багатше гуміновими речовинами, ніж води Дніпра. Саме прип’ятські води додають воді червонувато-бурий відтінок на відміну від світліших зеленуватих вод Дніпра [20, 89].

Мінералізація води в період весняної повені (квітень-травень) складає 120−150 мг/л; влітку підвищується до 250−300 мг/л і максимальних значень (350−380 мг/л) досягає взимку і ранньою весною перед повінню. Особливо підвищується мінералізація в маловодні роки. У верхній частині водосховища вона звичайно дещо вища, ніж у пригребельній.

Середньорічні величини вмісту у воді сполук азоту і заліза наведені в табл. 3. Особливо збагачується вода амонійним азотом у період літнього «цвітіння» і розкладання водоростей (до 2−3 мг/л і вище). Київське водосховище бідне фосфором (табл. 3). Його вода більш насичена залізом, хоча загальний вміст останнього у водосховищах нижчий, ніж у річці до їх створення. Це пояснюється впливом багатих залізом вод Прип’яті, що стікають з боліт і характеризуються слабокислою реакцією, що сприяє розчиненню заліза і переходу його в колоїдний стан.

У порівнянні з іншими водосховищами Київське характеризується мінімальними показниками вмісту кисню й порівняно невисокими межами його максимального насичення. У зимовий період під льодом реєструється дефіцит кисню, що зв’язано із виробітком водосховища і надходженням болотяних вод із низьким вмістом кисню. Це приводить до сильних заморів риби, які поширюються від верхніх до пригребельних ділянок водосховища.

В якості головного Київське водосховище акумулює щорічно до 2 тис. т марганцю, принесеного річками. Максимальною концентрацією зваженого марганцю (12,5−80,0 мкг/л) характеризуються верхні ділянки водосховища в порівнянні з пригребельними (5,0- 16,5 мкг/л) [45]. Концентрація марганцю у воді значно змінюється за сезонами, роками, горизонтами і залежно від донних відкладень. В період падіння вмісту кисню концентрація у воді марганцю (над муловими відкладеннями) може підвищуватися до 1000 мкг/л, що служить перешкодою при підготовці питної води.

Якість води в Київському водосховищі в цілому задовільне. Проте в нижній його частині, особливо взимку, можуть спостерігатися перевищення нормативних показників кольоровості, вміст гумусу та інших органічних речовин, погіршення газового режиму та ін. Влітку погіршення якості води відбувається при «цвітінні» і відмиранні синьо-зелених водоростей. Це свідчить про необхідність найуважнішого відношення до питань охорони водосховища від забруднення, євтрофування та інших несприятливих наслідків господарської діяльності людини у водоймищі й на площі водозбору.

Канівське водосховище Нижче греблі Київської ГЕС розташовується Канівське водосховище, утворене перекриттям русла Дніпра в 1972 р. греблею ГЕС біля Канева. До району акваторії Канівського водосховища увійшли ділянки Дніпра, зверху обмежені Київським і знизу Кременчуцьким водосховищами.

Прозорість основних водних мас водосховища в період вегетації змінюється в межах 0,5−1,8 м, зменшуючись на верхніх ділянках водосховища (нижче Києва) і в період «цвітіння» води. Суттєвий вплив на формування гідрохімічного режиму водосховища роблять стічні води Києва, що вказує на необхідність їх високого очищення [20, 91].

Мінералізація води в Канівському водосховищі за сезонами року коливається в межах 240−360 мг/л, що за верхніми межами знаходиться в рамках коливань для інших водосховищ каскаду. Переважаючими іонами у воді є кальцій і гідрокарбонат (НСО_з-) концентрація їх коливається протягом року і на різних ділянках: для кальцію — 45−56 мг/л, для НСО_з— 152−244 мг/л. Вміст сульфатів і хлоридів у воді невисока (15−56 і 12−20 мг/л відповідно), підвищуючись у районах, прилеглих до ділянок скидання стічних вод. В цілому граничні концентрації головних іонів знаходяться або в інтервалах коливань, характерних для Київського водосховища (гідрокарбонат, кальцій, хлор, сульфати, сума іонів), або дещо перевищують їх за нижніми межами (магній, натрій і калій).

Вміст кисню у воді коливається в межах 5,6−14,6 мг/л (40−145% насичення). Зниження кисню спостерігається в придонних шарах води і на забруднених ділянках.

Кременчуцьке водосховище За Канівським водосховищем нижче за течією річки розташовано Кременчуцьке — одне з найбільш великих водосховищ каскаду. Знаходиться воно в лісочагарниковій зоні на ділянці Дніпра між Кременчуком і Каневом. Поповнюється в основному водами Канівського водосховища. Роль приток — Супой, Золотоноша, Ірклей, Сула (з лівого берега), Рось, Олипанка, Тясмін, Цибульник (з правого) — в його водному балансі порівняно невелика.

Прозорість води змінюється в основному в межах 0,6−1,6 м, але в зимовий період, особливо в пригребельних ділянках, підвищується до 5 м і більше, а влітку в період «цвітіння» води синьо-зеленими водоростями зменшується до 0,2−0,3 м. Кольоровість води водосховища коливається в межах 20−40 град, тобто значно нижче, ніж у вищерозміщених водосховищах, що пояснюється переважанням менш гуміфікованих дніпровських вод.

Мінералізація води невисока (225−298 мг/л); найбільш низки межі вмісту у воді гідрокарбонату кальцію, магнію, хлору, сульфатів [9].

Вміст розчиненого кисню у воді змінюється від 4,5 до 15 мг/л (42−174% насичення). Максимальний вміст кисню характерний для поверхневих горизонтів води в літній період при інтенсивному фотосинтезі, значно менше — в придонних шарах.

У ряді місць водосховища в донних відкладеннях відмічено накопичення марганцю: за останні 10 років його концентрація збільшилася приблизно в 1,2−1,4 рази [19]. Вміст цинку у воді коливається в межах 2−18 мкг/л, що нижче, ніж у решті водосховищ. Вміст міді складає 2−9 мкг/л.

Санітарно-біологічна ситуація на Кременчуцькому водосховищі дає підставу для висновку, що якість води на сучасному етапі в ньому задовільна, хоча спостерігаються окремі ділянки локальних забруднень.

Дніпродзержинське водосховище Нижче греблі Кременчуцької ГЕС розташоване порівняно невелике внутрішньо-каскадне водосховище Дніпра — Дніпродзержинське. Знаходиться воно в північній частині степової зони України, обмежено знизу греблею Дніпродзержинської ГЕС і Запорізьким водосховищем, зверху — Кременчуцької ГЕС. Завершене будівництво Дніпродзержинської ГЕС в 1964 р. Водосховище відноситься до типу річкових водоймищ з дуже порізаною береговою лінією, наявністю ряду заток, що утворилися на місці гирлових ділянок приток (найбільша з них — Ворсклінська, р. Ворскла). Характеризується максимальним водообміном серед дніпровських водосховищ і відносно постійним гідрологічним режимом (максимальна виробіток рівня складає всього 0,5 м) [7].

Прозорість води коливається в межах 0,6−1,7 м, істотно знижуючись в період літнього «цвітіння» води синьо-зеленими водоростями. Мінералізація води знаходиться в межах 187−425 мг/л. Підвищеною мінералізацією відрізняються райони впадання у водосховище Ворскли.

За показниками вмісту біогенних елементів водосховище може бути віднесене до євтрофних водоймищ. За кількістю у воді заліза воно знаходиться на рівні інших внутрішньо-каскадних водосховищ, але нижче, ніж у Київському [9].

Вміст кисню коливається в межах 6,3−12,9 мг/л, ступінь насичення 54₁₀₆ %. Гострий дефіцит кисню спостерігається локально в місцях викиду стічних вод, у придонних шарах замулених заток. В цілому по водосховищу кількість кисню в придонних шарах не нижче 54% [9].

Вміст мікроелементів (марганцю, цинку, міді) не перевищує гранично допустимих концентрацій для поверхневих вод.

Якість води Дніпродзержинського водосховища в цілому задовільна. Проте зареєстровані локальні ділянки з перевищенням ГДК за вмістом фенолів, нафтопродуктів, органічних речовин, поверхнево-активних з'єднань. Звичайно вони приурочені до місць скидання стічних вод, але завдяки здатності водоймища до самоочищення якість води на відстані 20−30 км нижче джерела забруднення поліпшується.

Запорізьке водосховище Нижче греблі Дніпродзержинської ГЕС розташоване саме невелике за площею, але найбільш глибоководне руслове внутрішньо-каскадне водосховище Дніпра — Запорізьке (Дніпровське). Знаходиться воно в степовій зоні країни. Заповнювалося водосховище двічі: перший раз при спорудженні греблі Дніпрогесу в 1931 р., другий раз — у 1947 р. після відновлення греблі гідроелектростанції, зруйнованої в роки війни.

Граничні величини мінералізації протягом року і на різних ділянках водосховища змінюються дуже суттєво — від 191 до 387 мг/л. Особливо високою мінералізацією води характеризується затока Самари (до 2000 мг/л), що пояснюється скиданням в нього високомінералізованих вод. За граничними концентраціями головних іонів і мінералізацією води (НСО₃-, кальцій, магній, хлор) Запорізьке водосховище суттєво не відрізняється від інших водосховищ у каскаді. Дещо підвищена в ньому в порівнянні з вищерозміщеним водосховищем кількість сульфатів, натрію і калію. За рівнями вмісту основних біогенних елементів водосховище в достатньо високому ступені євтрофоване. За вмістом заліза у воді воно суттєво не відрізняється від інших внутрішньо-каскадних водосховищ (табл. 3).

Вміст розчиненого кисню у воді коливається в межах 6,2−14,5 мг/л (68₁₃₁% насичення). Через малу прозорість води фотосинтетичне виділення його перевищує споживання на деструкцію органічної речовини тільки в поверхневому 2−3-метровому шарі. У глибших шарах води споживання кисню перевищує його надходження в результаті атмосферної і фотосинтетичної аерації. У зв’язку з цим на глибині більше 3−5 м, особливо при значній товщині донних мулових відкладень, у придонних шарах води ступінь кисневого насичення падає до 60₈₀%, а на великих глибинах (до 20 м і більше) — до 3−5%.

Зниження ступеня кисневого насичення води зменшує інтенсивність процесів самоочищення у водосховищі і погіршує якість води [9].

Концентрація марганцю в цілому по водосховищу коливається в межах 9−71 мкг /л, у придонних шарах при дефіциті кисню може досягати 40−125 мкг /л. Вміст цинку у воді складає 12- 35 мкг/л, що знаходиться або на рівні інших водосховищ (Дніпродзержинське, Каховське), або перевищує його (Кременчуцьке). Вміст міді коливається в межах 0−7,7 мкг/л [19].

В цілому на відміну від інших водосховищ дніпровського каскаду Запорізьке відрізняється менш задовільними показниками якості води.

Каховське водосховище Нижче найбільшої на Дніпрі греблю Дніпрогесу (перепад води більше 45 м) плескаються хвилі Каховського водосховища. Це одне з найбільш великих на Дніпрі, що замикає каскад і поки найбільш південне водосховище. Розташоване воно в степовій зоні країни на ділянці Дніпра від Запоріжжя до Нової Каховки.

Водосховище достатньо глибоководне (мілководдя займають близько 5% площі) і малопроточне (водообмін 1,5−3,0 рази на рік), має поки найнижчу проточність у каскаді (в середньому 1,6 см/с). У зв’язку з цим і в результаті досить складної морфометрії його чаші водосховище в достатньо сильному ступені замулене: загальна площа замулювання рівна 79,8%, а середня потужність шару мулу досягає 17,6 см, максимальна до 1 м.

Як найбільш південне Каховське водосховище характеризується достатньо високими показниками сумарної сонячної радіації, що сприяє його заростанню, особливо в мілководій верхній частині і «цвітінню» води синій зеленими водоростями на значній частині акваторії [15].

Прозорість води в Каховському водосховищі вище, ніж у вище розташованому, що пояснюється хорошим відстоєм води. Кольоровість води мінімальна і складає в основному 15−30 град.

Мінералізація води змінюється за роками, сезонами і ділянками водосховища і коливається в межах 253−433 мг/л [9]. Переважаючим катіоном у воді є кальцій, аніоном — НСО^3-. Рівні коливання у воді вмісту біогенних елементів свідчать про значне євтрофування водосховища. Концентрація заліза у воді мінімальна в порівнянні з іншими водосховищами каскаду.

Вміст кисню у воді коливається в межах 6−12,5 мг/л (61−142% насичення). На основній частині акваторії водосховища вміст кисню в придонному шарі води нижче 40% насичення не падає. Зниження концентрації розчиненого кисню спостерігається в місцях викиду стічних вод, по затоках, в плямах «цвітіння» водоростей.

Концентрація марганцю у воді дуже стабільна, за винятком верхньої частини водосховища (де спостерігається його підвищення до 200 мкг/л), а також районів скидання стічних вод окремих міст [19]. Вміст зваженого цинку у воді водосховища в середньому складає 16−30 мкг/л, міді - в межах 2,1−3,9 мкг/л, що в цілому знаходиться в межах ПДК для поверхневих вод України.

Якість води в Каховському водосховищі в цілому може бути оцінена як задовільна. Проте реєструються локальні ділянки із забрудненням води фенолами, нафтопродуктами, важкими металами та іншими хімічними речовинами, особливо у верхніх ділянках водосховища.

Рис. 1 Схема басейну Дніпра [20, 82]

Таблиця 1 Основні водосховища України.

Таблиця 2 Граничні значення хімічних інгредієнтів у воді Дніпра до його зарегулювання.

• * БО — біхроматна окислюваність.
• ** ПО — перманганатна окислюваність.

Рис. 2 Схематична карта каскаду дніпровських водосховищ