Přehradní jezero , nádrž jezero nebo nádrž je vodní plocha , jejíž úroveň je řízena jedním nebo více struktur, a používá se pro užitkové účely. Přehrada jezera je napájen vodou odtoku a soutoku z řek nacházejících se proti proudu.
Nádrže mají různá použití, která lze kombinovat, zejména k dodávce surové vody do systému čištění vody | systému dodávky a distribuce pitné vody nebo do zavlažovacího systému k regulaci toku toků. Voda po proudu , napájecí kanály , napájení turbíny vodní elektrárny .
Přehrada je přírodní nebo umělé místo (částečné nebo úplné lidské realizace) používané pro skladování, regulaci a kontrolu vodních zdrojů . Polysémický výraz „nádrž“ lze také definovat jako úložný prostor pro tekutiny, plyny, maziva nebo uhlovodíky . Nádrže na vodu na vysoké, vysoké nebo zakopané zemi se také nazývají cisterny . Většina podzemních nádrží se používá ke skladování kapalin, zejména vody nebo oleje . Rybníky , jezera nebo pánve, přírodní nebo umělé, pro skladování, regulaci a kontrolu vody, se také nazývají „nádrže“ .
Umělé nebo rozšířené umyvadlo, umělé jezero je vytvořeno pro skladování vody nebo pro vytvoření vodního útvaru, přes hráz přes údolí nebo přehradu , nebo přes zámek . Umělé jezírka lze vytvořit také výkopem nebo vybudováním řady opěrných zdí.
Přehrada postavena v údolí spoléhá na přirozenou topografii poskytovat většinu z rezervoáru pánve. Přehrady se obvykle nacházejí v úzké části údolí pod přirozenou pánví. Boky údolí fungují jako přírodní stěny, přičemž přehrada je umístěna v nejužším praktickém bodě, aby poskytla pevnost a nejnižší možné stavební náklady. V mnoha projektech výstavby přehradních jezer musí být lidé přemístěni a přemístěni, přemístěny historické artefakty nebo vzácná prostředí. Abu Simbel , přemístěn před výstavbou Asuánské přehrady vytvořit jezero Nasser z Nilu v Egyptě , nebo Borgo San Pietro z Petrella Salto v průběhu výstavby Lago del Salto jsou příklady přemístění infrastruktury.
Stavba nádrže v údolí bude obecně vyžadovat, aby byla řeka během části stavby odkloněna, často dočasným tunelem nebo odkloněním.
V kopcovitých oblastech jsou přehradní jezera často budována rozšiřováním stávajících jezer. Někdy v takových nádržích překročí nová horní hladina vody výšku povodí na jednom nebo více napájecích proudech, jako je tomu u Llyn Clywedog ve středním Walesu . V takových případech jsou k zadržení nádrže zapotřebí další boční hráze.
Když je topografie nevhodná pro jednu velkou nádrž, může být postavena řada menších nádrží v řetězu, jako v údolí řeky Taff ve Walesu, kde nádrže tvoří Llwyn-on, Cantref a Beacons.
Na břehu nádrže jsou skladovací nádrže sladké vody nacházející se na pobřeží v blízkosti ústí z řeky a ukládání záplavové vody z potoka. Vzhledem k tomu, že stavba suchozemské nádrže spotřebovává hodně půdy, je pobřežní nádrž ekonomicky a technicky upřednostňována, protože nezasahuje do půdy. Mnoho pobřežních nádrží bylo postaveno v Asii a Evropě. Saemanguem v Jižní Koreji, Marina Barrage v Singapuru, Qingcaosha v Číně a Plover Cove v Hongkongu jsou příklady stávajících pobřežních nádrží.
Když je voda čerpána nebo sifonována z řeky různé kvality nebo velikosti, mohou být na břehu postaveny nádrže pro skladování vody. Tyto nádrže jsou obecně tvořeny částečně výkopem a částečně vybudováním úplné kruhové hráze nebo obklopujícího břehu, jehož obvod může přesáhnout 6 km . Dno nádrže a hráz musí mít nepropustnou podšívku nebo jádro: zpočátku byly často vyrobeny z hlíny (zemní beton, kalná hlína ), ale tento systém byl obecně nahrazen moderním použitím zhutněného hliněného centrálního jádra ( válcovaná hlína) ). Voda skladovaná v takových nádržích tam může zůstat několik měsíců, během kterých mohou normální biologické procesy dramaticky snížit mnoho kontaminantů a eliminovat téměř jakýkoli zákal . Použití nádrží na březích také umožňuje zastavit odběr vody na dobu, kdy je řeka nepřijatelně znečištěná nebo když jsou podmínky toku velmi nízké kvůli suchu . Londýnský systém zásobování vodou je příkladem využití skladování na břehu: voda pochází z Temže a řeky Lee ; několik velkých nábřeží nádrží Temže, jako je nádrž Queen Mary, je vidět na přístupu na londýnské letiště Heathrow .
Servisní nádrže skladují plně upravenou pitnou vodu v blízkosti distribučního místa. Mnoho provozních nádrží je postaveno jako vodárenské věže , vyvýšené konstrukce na betonových sloupech, kde je krajina relativně plochá. Jiné servisní nádrže mohou být téměř úplně pod zemí, zejména v kopcovitých nebo horských oblastech. Ve Velké Británii má Thames Water mnoho podzemních nádrží (někdy také nazývaných cisterny ) postavených v 19. století, z nichž většina je obložena cihlami. Například nádrž Honor Oak v Londýně, postavená v letech 1901 až 1909, kdy byla dokončena, největší podzemní cihlová nádrž na světě, stále zůstává jednou z největších v Evropě.
Servisní nádrže plní několik funkcí, včetně zajištění dostatečného množství vody ve vodovodním distribučním systému a zajištění kapacity vody pro vyrovnání špičkové poptávky spotřebitele, což umožňuje čistírně pracovat s optimální účinností. Velké servisní nádrže lze také řídit, aby se snížily náklady na čerpání, a to tak, že nádrž naplníte v denní době, kdy jsou nízké náklady na energii.
Od starověku byly učiněny pokusy o akumulaci vody, zejména pro zavlažování, budováním přehrad na řekách. Tyto srážky jsou často instrumentální bazénu az XX th století mnoho velkých nádrží byly plánování nebo rybí vedení (včetně v tropech). Tato související činnost občas přispěla k zavlečení a šíření invazních druhů . Během vyprazdňování nádrže jsou někdy organizovány operace obnovy ryb.
Kolem roku 3000 před naším letopočtem byly krátery vyhaslých sopek v Arábii využívány zemědělci k zavlažování jako nádrže .
Suché podnebí a nedostatek vody v Indii (v) vedly k časnému rozvoji dobře udržovaných studní ( Bâoli ) a technickému hospodaření s vodními zdroji , včetně výstavby nádrže v Girnaru v roce 3000 J.- C. umělá jezera pocházející z V. th století byly objeveny ve starověkém Řecku. Bhojsagar umělé jezero v současném indickém státě Madhjapradéš , postaven v XI -tého století, pokrývá 650 km 2 oblast.
Království Kush vynalezl Hafir , typ nádrže, v průběhu období Meroitic . Ve starověkém městě Butana je registrováno 800 starověkých a moderních hafirů . Hafíři zachycují vodu během období dešťů, aby zajistili dostupnost vody po několik měsíců v období sucha, aby poskytli pitnou vodu, zavlažovali pole a vodní dobytek. Velká přehrada poblíž lvího chrámu v Musawwarat es-Sufra je pozoruhodný hafir v Kush.
Na Srí Lance vytvořili starí sinhálští králové velké nádrže , aby ušetřili vodu na zavlažování. Slavný srílanský král Parākramabāhu I ze Srí Lanky prohlásil, že by neměla být dovolena žádná kapka vody vstoupit do oceánu, aniž by z toho měl prospěch lidstvo. Vytvořil nádrž Parakrama Samudra (Sea of King Parakrama). Velké umělé nádrže byly také postaveny různými starověkými královstvími Bengálska, Assamu a Kambodže.
Mnoho přehradních vodních nádrží a většina pobřežních nádrží se používá k dodávce surové vody do úpravny vody, která dodává pitnou vodu prostřednictvím distribuční sítě. Nádrž neudržuje pouze vodu, dokud ji není potřeba - může to být také první část procesu úpravy vody. Retenční čas vody před jejím uvolněním se nazývá retenční čas . Jedná se o konstrukční prvek, který umožňuje usazování částic a bahna , stejně jako čas pro přirozené biologické čištění pomocí řas , bakterií a zooplanktonu, které přirozeně žijí ve vodě. Přirozené limnologické procesy v jezerech mírného podnebí však produkují teplotní stratifikaci ve vodě, která má tendenci distribuovat určité prvky, jako je mangan a fosfor, v hluboké, studené anoxické vodě, během měsíců léta. Na podzim a v zimě se jezero opět úplně promíchá. V období sucha je někdy nutné čerpat studenou vodu ze dna nádrže a zejména vysoká hladina manganu může způsobit problémy v úpravnách vody.
Přehradní jezero připojené k vodní elektrárně umožňuje akumulovat vodu pro použití během špičkových období spotřeby a pomocí výšky pádu vytvořené přehradou čerpat veškerou energii z jejích elektrických generátorů .
V roce 2005 bylo asi 25% z 33 105 velkých přehrad na světě (nad 15 metrů na výšku) použito pro vodní energii . Spojené státy vyrábějí 3% elektřiny z 33 105 přehrad všech velikostí. Probíhá iniciativa na renovaci dalších přehrad, aby se dobře využila stávající infrastruktura a aby se mnoha malým komunitám poskytl spolehlivý zdroj energie. Nádrž vyrábějící vodní energii se skládá z turbín připojených k nádrži trubkami o velkém průměru. Tyto generátory mohou být na dně hráze nebo v určité vzdálenosti. V plochém údolí řeky musí být nádrž dostatečně hluboká, aby vytvořila hydraulickou hlavu u turbín; a pokud jsou období sucha, musí nádrž obsahovat dostatek vody, aby dosáhla průměrného toku řeky po celý rok nebo roky. Vodní řeka ve strmém údolí s konstantním průtokem nepotřebuje nádrž.
Některé nádrže vyrábějící vodní energii využívají nabíjení čerpadel: nádrž na vysoké úrovni je naplněna vodou pomocí vysoce výkonných elektrických čerpadel, v době, kdy je nízká poptávka po elektřině, a poté tuto vodu využívá k ukládání elektřiny uvolňováním vody do nízký stav nádrže, když je vysoká poptávka po elektřině. Tyto systémy se nazývají přečerpávací zařízení .
Nádrže lze použít mnoha způsoby k řízení toku vody v následných tocích:
Přívod vody po proudu - voda může být vypouštěna z horní nádrže, takže ji lze odvádět na pitnou vodu dále po systému, někdy i stovky kilometrů dále po proudu. Zavlažování - voda v zavlažovací nádrži může být vypouštěna do kanalizačních systémů pro použití na zemědělské půdě nebo sekundárních vodních systémech. Zavlažování může být také podporováno nádržemi, které udržují tok řeky, což umožňuje odběr vody pro zavlažování dále po řece. Protipovodňová ochrana - také známá jako rovnovážné nádrže nebo vyrovnávací nádrže, protipovodňové nádrže shromažďují vodu v době velmi silných dešťů a poté ji pomalu uvolňují během následujících týdnů nebo měsíců. Některé z těchto nádrží jsou postaveny přes říční linii, přičemž nepřetržitý tok je řízen clonou . Když průtok řeky překročí kapacitu clony, voda se hromadí za přehradou; ale jakmile průtok klesne, voda za přehradou se pomalu uvolňuje, dokud není nádrž opět prázdná. V některých případech tyto nádrže fungují pouze několikrát za deset let a půdu za nádrží lze rozvíjet jako společenskou nebo rekreační půdu. V boji proti možným důsledkům změny klimatu se vyvíjí nová generace vyrovnávacích přehrad . Nazývají se „ protipovodňová ochrana nádrže “ ( anglicky : Flood Detention Reservoir ). Protože tyto nádrže zůstanou po dlouhou dobu suché, může existovat riziko vysychání hliněného jádra, což snižuje jeho strukturální stabilitu. Nedávný vývoj zahrnuje použití kompozitního výplňového jádra vyrobeného z recyklovaných materiálů jako alternativy k jílu. Kanály - Tam, kde není možné odvádět vodu z přírodního potoka do kanálu , lze vybudovat nádrž, která zajistí hladinu vody v kanálu: například když kanál prolezne přes zámky a překročí řetěz kopců. Rekreace - voda může být uvolněna z nádrže, aby se vytvořily nebo doplnily podmínky pro divokou vodu pro kajaky a jiné divoké sporty . Na řekách lososovitých se vypouštějí speciální vypouštění ( v Británii nazývané freshety , sladkovodní proud (?)), Které podporují přirozené migrační chování ryb a poskytují rybářům různé podmínky rybolovu.Kanály jsou umělé vodní cesty. Je proto nutné jim dodávat vodu přes nádrže, které vodu akumulují k regulaci hladiny vody. V případě kanálu s dělícím dosahem je pro zajištění tohoto dosahu nejčastěji poskytována zvláštní nádrž .
Tyto nádrže se skládají z:
Nádrže lze použít k vyrovnání průtoku ve vysoce řízených systémech, k absorpci vody při vysokých průtokech a jejím uvolňování při nízkých průtokech. Aby to fungovalo bez čerpání, je nutné pomocí jezů pečlivě kontrolovat hladinu vody . Jak se blíží velká bouře, operátoři přehrady vypočítají, kolik vody přidá bouře do nádrže. Pokud předpovídaná dešťová voda přetéká z nádrže, voda se z nádrže před a během bouře pomalu odvádí. Pokud je to provedeno s dostatečným časovým předstihem, velká bouře nádrž nenaplní a oblasti po proudu nebudou mít škodlivé toky. Přesné předpovědi počasí jsou pro provozovatele přehrad nezbytné, aby mohli správně naplánovat čerpání před silným deštěm. Provozovatelé přehrad přisuzovali povodně v Queenslandu v letech 2010–2011 špatné předpovědi počasí. Příklady vysoce spravovaných nádrží jsou přehrada Burrendong v Austrálii a jezero Bala ( Llyn Tegid ) v severním Walesu . Jezero Bala je přírodní jezero, jehož hladina byla zvýšena nízkou přehradou a do kterého řeka Dee teče nebo se vypouští v závislosti na podmínkách toku, jako součást regulačního systému řeky Dee. Tento režim provozu je formou hydraulické kapacity v říčním systému.
Mnoho nádrží má často určité rekreační využití , jako je rybaření a plavba lodí . Pro veřejnou bezpečnost a ochranu kvality vody a ekologii okolí mohou platit zvláštní pravidla. Mnoho nádrží nyní podporuje a podporuje méně formální a méně strukturované rekreační aktivity, jako je přírodní historie , pozorování ptáků , malování krajiny , procházky a pěší turistika , a často poskytuje informační tabule a materiály.
Voda, která padá jako déšť před nádrží, a jakákoli podzemní voda vystupující jako prameny, je uložena v nádrži. Přebytečnou vodu lze odvádět pomocí speciálně navrženého jezu . Skladovaná voda může být napájena samospádem pro použití jako pitná voda , pro generování hydroelektřiny nebo pro udržení toku řeky na podporu následných použití. Někdy se podaří zadržet vodu během silného deště, aby se předešlo nebo snížilo povodeň po proudu. Některé tanky podporují několik použití a provozní pravidla mohou být složitá.
Většina moderních nádrží má speciálně navrženou odtahovou věž, která může odvádět vodu z nádrže na různých úrovních, a to jak pro přístup k vodě při poklesu hladiny vody, tak pro umožnění průtoku vody. Specifická kvalita vypouštění do řeky jako „ vyrovnávací voda “ ( rezervovaný tok ): provozovatelé mnoha horských nebo říčních nádrží jsou povinni vypouštět vodu do řeky po proudu, aby udržovali kvalitu řeky, podporovali rybolov, udržovali průmyslové a rekreační využití po proudu nebo pro jiné účely. Tyto vypouštění se označují jako doplňovací voda .
Jednotky používané k měření ploch a objemů nádrží se v jednotlivých zemích liší. Ve většině zemí světa jsou oblasti nádrží vyjádřeny v kilometrech čtverečních; ve Spojených státech se běžně používají akry. Pro objem jsou široce používány metry krychlové nebo kilometry krychlové, přičemž ve Spojených státech se používají akrové stopy .
Kapacita, objem nebo skladování nádrže je obvykle rozdělena do samostatných oblastí. Mrtvé nebo neaktivní úložiště ( anglicky : dead or inactive storage ) se vztahuje na vodu v nádrži, která nemůže být odváděna gravitací prostřednictvím drenážních konstrukcí přehrady, přepadu nebo vstupu do elektrárny a nemůže být čerpána. Mrtvý plátek umožňuje usazování sedimentu, což zlepšuje kvalitu vody a také vytváří prostor pro ryby při nízkých hladinách. Užitečná kapacita nádrže nebo její užitečná rezerva ( anglicky : active storage or live storage ) je ta část nádrže, kterou lze použít k ochraně před povodněmi, výrobě energie, navigaci a následným vypouštěním. „Protipovodňová kapacita“ (v angličtině : protipovodňová kapacita ) nádrže je navíc množství vody, které lze regulovat během povodně. „Dodatečná kapacita“ (v angličtině : přetížitelnost ) je kapacita nádrže nad prahovou hodnotou přepadu (v angličtině : hřeben přepadu ), kterou nelze regulovat.
V USA se voda pod normální maximální hladinou nádrže nazývá „rezerva vody“ (v angličtině : ochrana bazénu ).
Ve Spojeném království „normální úroveň zadržení“ ( anglicky : horní hladina vody ) popisuje stav plné nádrže, zatímco „zcela vyčerpaná“ popisuje minimální zadržený objem.
Existuje široká škála softwaru pro modelování nádrží, vysoce specializované nástroje pro správu bezpečnostních programů (DSPMT) až po relativně jednoduchý WAFLEX (in) , integrované modely, jako je systém Water Evaluation And Planning (in) (WEAP), který staví operace tanku do kontextu rozšířeného systému poptávky a nabídky.
Přehradní jezero je nádrž, která přijímá z povodí , vodní vstupy, ale také pevné vstupy z prostředí přehradního jezera, nazývané sediment , jehož vlastnosti jsou silně spojeny s geologií a morfologií nádrže. Povodí a vodní tok, design přehradního jezera a doba jejich akumulace v přehradní nádrži. Sedimenty pocházejí z několika původů a jejich transport probíhá hlavně ve dvou formách, a to zátěží nebo zavěšením .
Akumulace těchto pevných částic v nádrži má několik příčin , hlavními jsou provozní podmínky přehrady, kvalita vodního sloupce, překážky v přívodu vody , provoz a konstrukce ventilů, bezpečnost atd.
Pevné částice jsou přírodního původu - endogenní, to znamená, že pocházejí z organické hmoty, nebo exogenní , z minerálních částic - nebo antropogenní. Přírodní částice pocházejí z větrné eroze půd, vodní eroze pánve a listí stromů nesených větrem a spadlé do vodních toků. Částice antropogenního původu jsou organické povahy a pocházejí z průmyslové, městské a zemědělské činnosti. Tyto částice jsou zdrojem zanášení a znečištění vodních nádrží, protože obsahují znečišťující látky, zejména těžké kovy ( kovové stopové prvky ).
Přeprava sedimentů ve vodních nádržích se provádí převážně zátěží nebo zavěšením: Přeprava zátěží je pohyb dna cyklem válcování nebo solení, který se týká hrubých materiálů (písek, štěrk ...). Závěsná doprava je doprava, která se provádí hlavně během povodňových období. Tyto suspendované částice ve vodě v závislosti na směru a rychlosti pohybujícího se proudu. Podle zdrojů EDF tvoří suspendované materiály obvykle 90 až 95% všech přepravovaných materiálů.
Analýzou mechanismu ukládání sedimentu podle Hjulstromova diagramu vidíme, že rychlost sedimentace a transport částic sedimentu jsou spojeny s jejich velikostí částic . U jemného písku a oblázků platí, že čím vyšší je rychlost toku, tím více mobilních zrn lze mobilizovat. Tento jev je opačný u částic s menší velikostí částic, které se vyznačují svou soudržnou silou a elektrostatickým účinkem.
Globálně jsou sedimenty tvořeny několika prvky, které lze seskupit do několika fází: organická fáze, anorganická nebo minerální fáze, znečišťující látky a voda.
Tyto ve vodě nasycené Sedimenty v dolní části přehrad. Je přítomen ve všech složkách sedimentů. Jakmile jsou sedimenty vytěženy z přehrad, voda zabírá asi 100 až 300% hmotnosti, to znamená, že sedimenty z nádrží jsou během bagrování zcela nasycené . Je však dobré poznamenat, že druh obsahu vody v sedimentech silně závisí na typu použitého bagrování.
Organická fáze se skládá hlavně z živé organické hmoty, čerstvé organické hmoty, humusu a sloučenin procházejících evolucí. Tato fáze, pokud jde o hmotnost, je méně reprezentativní ve srovnání s minerální fází, ale značně modifikuje fyzikální vlastnosti částic.
Anorganická nebo minerální fáze, složená převážně z oblázků, štěrku, štěrku , písku , koster organismu, tvoří zrnitou část sedimentů. Je to v zásadě tato část, která je u základny zanášení vodních nádrží. Tyto částice jsou většinou suchozemského původu a pocházejí z eroze půdy.
Tyto znečišťující látky jsou připojeny k pevné částice a jsou zdroje znečištění vodního sloupce zásobníku, půdy a podzemní vody . Podle literatury se znečišťující látky v zásadě skládají z kovových stopových prvků, které jsou výsledkem lidské činnosti při skladování průmyslového a městského odpadu, zemědělských postupů a znečištění ovzduší. Je třeba také poznamenat, že částice na dně vodních nádrží jsou velmi jemné a je pravděpodobné, že obsahují enormní množství znečišťujících látek.
Kvůli zemědělským postupům, které zhoršují jevy půdní eroze , a zdrojům znečištění pesticidy a eutrofikanty , mnoho přehradních nádrží zaniklo a jejich sedimenty se mohly stát toxickými nebo nevhodnými pro použití jako zemědělská novela (která byla kdysi jejich cílem). Umělá tvorba vodních toků, které indukují, má silný dopad na sezónní toky, oběh stěhovavých ryb, objemy vody vyhrazené ( vyhrazený tok ) pro spodní tok, ale také na rychlost kyslíku. A teplotu vody v nádrži, ale také po proudu.
Porovnáním velmi podobných vodních toků, z nichž jeden má přehradní přehradní jezero a druhý nikoli, jsme zjistili, že v létě přítomnost přehradního jezera mění teplotu velmi složitým způsobem. se silnými výkyvy v závislosti na hydrometeorologických podmínkách, způsobu, jakým je nádrž využívána k regulaci průtoků po proudu, konfiguraci přehrady a jejího objemu vody (srov. tepelná setrvačnost), možné tepelné vrstvě nádrže a hloubce sání uvolněné vody po proudu. Některé přehrady mají delaminační zařízení (to je například případ jezera Mas Chaban ( Charente , Francie)).
Vliv na teplotu se mění s časem, dnem, ročním obdobím a dokonce rok od roku. To má důsledky pro biologii řeky. Čím je voda chladnější, tím méně rozpuštěného kyslíku může obsahovat. Lososovitých taková potřeba velmi čistá voda. Mnoho patogenů se navíc snáze snáší v horkých vodách chudých na kyslík.
Všechny nádrže budou před výstavbou podrobeny posouzení peněžních nákladů / přínosů, aby se zjistilo, zda má projekt smysl pokračovat. Taková analýza však často může přehlédnout dopady přehrad a nádrží, které obsahují, na životní prostředí. Určité dopady, jako je produkce skleníkových plynů spojených s výrobou betonu, lze odhadnout relativně snadno. Jiné dopady na přírodní prostředí a sociální a kulturní dopady mohou být obtížnější posoudit, ale identifikace a kvantifikace těchto problémů jsou nyní ve velkých stavebních projektech rozvinutými zeměmi běžně vyžadovány.
Přírodní jezera přijímají organické sedimenty, které se rozpadají v anaerobním prostředí a uvolňují metan a oxid uhličitý . Uvolněný metan je asi 8krát účinnější než skleníkový plyn než oxid uhličitý.
Jakmile se naplní umělá nádrž, jsou stávající rostliny ponořeny a po léta, než se tento materiál rozloží, uvolní mnohem více skleníkových plynů než jezera. Přehrada nacházející se v údolí nebo úzkém kaňonu může pokrývat relativně malou vegetaci, zatímco přehrada na nížině může zaplavovat velké množství vegetace. Místo může být nejprve zbaveno vegetace nebo jednoduše zaplaveno. Tropické povodně mohou produkovat mnohem více skleníkových plynů než v mírných oblastech.
Následující tabulka ukazuje emise nádrží v miligramech na metr čtvereční za den pro různé vodní útvary.
| Umístění | Oxid uhličitý | Metan |
|---|---|---|
| Jezera | 700 | 9 |
| Mírné nádrže | 1 500 | 20 |
| Tropické nádrže | 3000 | 100 |
V závislosti na zaplavené oblasti ve vztahu k vyrobené energii může nádrž postavená na výrobu vodní energie snížit nebo zvýšit čistou produkci skleníkových plynů ve srovnání s jinými zdroji energie.
Studie Národního amazonského výzkumného ústavu zjistila, že vodní nádrže uvolňují velký puls oxidu uhličitého z rozpadajících se stromů, které zůstaly v nádržích, zejména během prvního desetiletí po zaplavení. To zvyšuje dopad přehrad na globální oteplování na mnohem vyšší úrovně, než jaké by se stalo při výrobě stejné energie z fosilních paliv. Podle zprávy Světové komise pro přehrady (Přehrady a rozvoj), když je nádrž relativně velká a nebylo provedeno žádné předchozí vyklízení lesa v zatopené oblasti, mohly by být emise skleníkových plynů v nádrži vyšší než emise skleníkových plynů konvenční ropné palivo. tepelná elektrárna. Například v roce 1990 měla nádrž za přehradou Balbina v Brazílii (slavnostně otevřená v roce 1987) více než 20krát větší dopad na globální oteplování než výroba stejné energie z fosilních paliv, a to kvůli velké oblasti zaplavené na jednotku vyrobené elektřiny.
Tucuruí přehrada v Brazílii (dokončeno v roce 1984) měl pouze 0,4 krát vliv na globální oteplování, jak produkovat stejné množství energie z fosilních paliv.
Dvouletá studie úniku oxidu uhličitého a metanu v Kanadě dospěla k závěru, že i když vodní nádrže emitují skleníkové plyny, je to v mnohem menším měřítku než tepelné elektrárny podobné kapacity. Hydroelektřina obecně vydává 35 až 70krát méně skleníkových plynů na TWh elektřiny než tepelné elektrárny.
Snížení znečištění ovzduší nastane, když je přehrada použit namísto tepelné energie výroby , jak je elektřina vyrobená z vodní výroby nevede k žádným kouřových plynů z hoření. Fosilních paliv (včetně oxidu siřičitého , oxidu dusnatého a oxidu o uhlíku na uhlí ).
Přehrady mohou vytvářet překážku pro migraci ryb, uvěznit je v určité oblasti, vytvářet potravu a stanoviště pro různé vodní ptactvo. Mohou také zaplavit různé suchozemské ekosystémy a způsobit vyhynutí.
Vytváření rezervoárů může změnit přirozený biogeochemický cyklus rtuti . Po počátečním vytvoření nádrže, dochází k prudkému nárůstu produkce toxických methylrtuti (MeHg) pomocí mikrobiální methylace v zatopených půdy a rašeliny. Hladiny MeHg se také zvyšují v zooplanktonu a rybách.
Přehrady mohou drasticky snížit množství vody do zemí po proudu, což způsobí vodní stres mezi zeměmi, například Súdánem a Egyptem , což poškodí zemědělské podniky v zemích po proudu a sníží pitnou vodu.
Farmy a vesnice, například Ashopton , mohou být zaplaveny vytvářením nádrží, které ničí mnoho obživy. Z tohoto důvodu muselo být 80 milionů lidí na světě (údaj v roce 2009, podle učebnice geografie Edexcel GCSE Geography) násilně vysídlen kvůli výstavbě přehrad.
Limnology nádrží má mnoho podobností s tím jezer rovnocenné velikosti. Existují však významné rozdíly. Mnoho nádrží vykazuje značné rozdíly v hladině a vytváří velké plochy, které jsou přerušovaně pod vodou nebo odvodněné. To značně omezuje produktivitu nebo vodní nádrže a také omezuje počet druhů schopných přežít v těchto podmínkách.
Horské nádrže mají tendenci mít mnohem kratší dobu zdržení (jak dlouho voda nebo jakákoli látka zůstává v daném oddělení hydrologického cyklu) než přírodní jezera, což může vést k rychlejšímu cyklu živin tělem vody, takže jsou ztracen v systému rychleji. To lze považovat za nesoulad mezi chemií vody a biologií vody s tendencí k tomu, aby biologické složky byly více oligotrofní, než chemie naznačuje. (Oligotrofní jezero je jezero s nedostatkem živin pro rostliny a obvykle obsahující velké množství rozpuštěného kyslíku bez výrazné stratifikace.)
Naopak nížinné nádrže čerpající vodu z řek bohatých na živiny mohou vykazovat přehnané eutrofické vlastnosti, protože doba zdržení v nádrži je mnohem delší než v řece a biologické systémy mají mnohem větší příležitost využít dostupné živiny.
Hluboké nádrže s víceúrovňovými odtahovými věžemi mohou vypouštět studenou vodu hluboko do řeky po proudu, což výrazně snižuje velikost jakéhokoli hypolimnionu . To zase může snížit koncentrace fosforu uvolněné během jakéhokoli každoročního míchání, a proto může snížit produktivitu .
Indukované seismicity (rezervoáru spouštěné seismicita RTS) často bylo přičítáno náplni (napouštění vody) nádrže, protože seismické události došlo v blízkosti přehrady nebo v nádržích v minulosti. Tyto události mohly být spuštěny naplněním nebo provozem nádrže a jsou ve srovnání s množstvím nádrží na světě v menšině. Mezi více než 100 registrovaných akcí lze uvést nejstarší přehradu Marathon , 60 m , Řecko (1929), Hoover Dam v USA (1935), vysokou 221 m . Většina událostí zahrnuje velké přehrady a malé množství seismicity. Jediné čtyři události zaznamenané o síle 6,0 (M w ) zahrnují přehradu Koyna v Indii s výškou 103 m , přehradu Kremasta v Řecku, vysokou 120 m , která obě zaznamenala 6,3 M w , přehrada Kariba v Zambii 122 m při 6,25 m w a přehrada Xinfengjiang 105 m v Číně při 6,1 M w . Spory vznikly v době, kdy k RTS došlo kvůli nedostatku hydrogeologických znalostí v době výskytu. Předpokládá se však, že infiltrace vody do pórů a hmotnost nádrže přispívají k modelům RTS. Aby došlo k RTS, musí existovat seizmická struktura v blízkosti přehrady nebo její nádrže a seismická struktura musí být blízko selhání. Kromě toho musí být voda schopna infiltrovat hluboké vrstvy hornin; dokonce i u přehrady s rezervoárem hlubším než 100 m je dopad dodatečné hmotnosti vody z rezervy na stresové pole kůry poblíž hypocentra - které může být umístěno v hloubce více než 10 km - ve srovnání s nosností zanedbatelný napětí horninového masivu.
Nádrže mohou změnit místní mikroklima zvýšením vlhkosti a snížením teplotních extrémů, zejména v suchých oblastech. Některé jižní australské vinice také tvrdí, že tyto účinky zvýšit kvalitu výroby vína.
V mnoha zemích jsou velké nádrže přísně regulovány ve snaze zabránit nebo minimalizovat selhání zadržování.
Velká část úsilí je zaměřena na přehradu a její stavby považované za nejslabší část celkové stavby; účelem těchto ovládacích prvků je zabránit nekontrolovanému vypouštění vody z nádrže. Poruchy nádrže mohou generovat obrovské zvýšení průtoku v údolí řeky, s ničivým potenciálem pro města a vesnice proti proudu. Selhání kontejnmentu například v Llynu Eigiau zabilo 17 lidí (viz také prasknutí přehrady ).
Význačný případ nádrží používaných jako válečný nástroj zapojený v Royal Air Force se Dambusters nájezd Německu během druhé světové války (krycím názvem „ Operation kárat “), ve kterém byly vybrány tři německé tankové přehrady ke zničení..
Kvalita surové vody v jezeře určuje způsob úpravy použité k pitné úpravě před distribucí. Kromě konvenčních ošetření zaměřených na odstranění suspendovaných látek a dezinfekci vody ( například chlorace ) může být nutné použít mikrofiltry nebo dokonce nanofiltry , například v případě přítomnosti cyanofyceae ve fytoplanktonu, který pravděpodobně syntetizuje toxiny .
Jezero lze také využít ke koupání nebo vodním aktivitám. V tomto případě existuje ve Francii systém zdravotního dohledu implementovaný regionálními zdravotnickými agenturami na náklady provozovatele.
V roce 2005 bylo Mezinárodní komisí pro velké přehrady (ICOLD) zařazeno 33 105 velkých přehrad (výšek ≥ 15 m).