Водохранилища могут быть в виде крытых резервуаров, открытых бассейнов типа прудов-копаний, лиманов и водоемов, образованных плотинами (плотинные водохранилища).
Рис. 9.1. Элементы плотинного водохранилища.
Крытые резервуары, открытые бассейны и лиманы обычно отличаются незначительным объемом и находят себе применение в водоснабжении и обводнении в качестве резервуаров суточного регулирования. Открытые бассейны, образованные обвалованием, используются также и для суточного регулирования па деривационных ГЭС.
Плотинные водохранилища (рис. 9.1) отличаются значительным объемом и позволяют осуществлять сезонное и многолетнее регулирование стока. Они получили наибольшее распространение в практике водохозяйственного строительства.
Водохранилище плотинного типа имеет следующие элементы: плотину, водозаборные сооружения для изъятия необходимого количества воды, водосбросные устройства для сбросов излишков воды, устройства для промыва наносов при значительном количестве последних. Кроме этого плотинные водохранилища характеризуются величиной полезного объема, или так называемой сливной призмой, величиной мертвого объема (МО) и соответствующими характерными уровнями воды.
Предельный уровень воды, ниже которого водохранилище нельзя срабатывать, называется уровнем мертвого объема (УМО), а объем водохранилища ниже этого уровня называют мертвым объемом. Этот объем обычно предназначается для заиления его наносами, неизбежно отлагающимися во всяком плотинном водохранилище. Уровень воды, при котором и водохранилище помещается полезный объем (ПО), называется нормальным подпорным уровнем (НПУ), или рабочим уровнем; полезным объемом, или сливной призмой, водохранилища называется его объем, заключенный между НПУ и УМО.
Наивысший уровень, до которого может подняться вода в водохранилище при пропуске наибольшею расчетною паводка. называется уровнем катастрофического наводка (УКП).
Рис. 9.2. Топографическая к объемная характеристики водохранилища.
Для выполнения водохозяйственных расчетов требуется наличие топографической, объемной к экономической характеристик водохранилища, составляемых после окончательного определения местоположения плотины.
Топографической характеристикой (рис. 9.2) называется кривая зависимости (связи) площадей зеркала водохранилища от его наполнения ω =
= f(h). Она строится на основании топографического плана водохранилища следующим путем. В пределах каждой горизонтали ложа водохранилища планиметрируются площади до уреза по откосу плотины. Затем полученные значения площадей наносятся на график в прямоугольной системе координат по оси абсцисс, а по оси ординат наносятся глубины, или отметки, в метрах.
Кривая объемов водохранилища W = f(h) (см. рис. 9.2) строится путем определения объемов ∆W отдельных его слоев, заключенных между смежными, последовательными парами горизонталей.
(53)
Объем каждого слоя определяется по формуле 
или по более точной формуле
(54)
где ∆h — расстояние между смежными горизонталями; ω-ω— соответствующие площади в пределах урезов по плотине и горизонталей, между которыми определяется объем слоя.
Путем суммирования объемов отдельных слоев, начиная от
нижней точки водохранилища, получают для каждого уровня полный его объем.
По полученным данным строится кривая W = f(h). Для большинства водохранилищ кривые ω = f(h) и W=f(h) хорошо отвечают уравнениям парабол высших степенен.
Кривые ω=f(h) и W=f(h) при отсутствии на топографических планах достаточного количества горизонтален допустимо экстраполировать в их верхних и нижних ветвях.
Экономическая характеристика водохранилищ — кривая стоимости Sвдх =f(h) — показывает изменение его стоимости с изменением глубины (наполнения). Для ее построения необходимо знать изменение стоимости плотины с высотой, а также изменение стоимости затоплений и мероприятий по подготовке ложа водохранилища в зависимости от уровня воды в нем.
Под стоимостью затоплений понимаются затраты, связанные с переносом из зоны затоплений всех строении; возмещением убытков, вызываемых затоплением ценных в сельскохозяйственном отношении земель; на берегоукрепительные работы в местах населенных пунктов и промышленных предприятий: по вырубке леса в зоне затоплений и его уборке, а также на проведение защитных мероприятий, связанных с предохранением от затоплений и подтоплений объектов, не подлежащих переносу из зоны затоплении.
Мероприятия по подготовке ложа водохранилища включают раскорчевку пней у будущих тоневых участков, закрепление торфяников для предотвращения их всплывания и другие работы.
