Лише кілька десятиліть тому широкого поширення набула точка зору про те, що ГЕС не можуть мати негативний вплив на навколишнє середовище. Однак з часом стало ясно, що при будівництві та експлуатації ГЕС навколишньому природному середовищу завдається істотна шкода (рис. 7.5).
Мал. 7.5. Вплив ГЕС на навколишнє середовище
Головним лихом є саме водосховища, більшу частину яких складають мілководдя. Площі мілководь особливо великі при зарегулюванні рівнинних річок, наприклад, у водосховищ Дніпровського каскаду. Вода мілководь інтенсивно прогрівається сонцем, що в сукупності з надходженням біогенних речовин створює сприятливі умови для розвитку синьо-зелених водоростей і інших евтрофікаціонних процесів. При створенні водосховищ затоплюється територія, що дорівнює площі його дзеркала. Для акумулювання 1 км3 води у водосховищах, що споруджуються на рівнинних річках, площа затоплення складає близько 300-320 км2, на гірських річках - приблизно 80-100 км2. Тому розвиток гідроенергетики краще вести в гірській місцевості. В результаті фільтрації води в борта водосховища навколо нього формується велика зона підтоплення, майже рівна за площею дзеркала водосховища. Хвильові явища викликають переробку берегів і їх обвалення, що збільшує площі мілководь. Мілководдя і підтоплення сприяють заболочування територій, прилеглих до водосховища.
При спорудженні ГЕС відбувається перерозподіл стоку річки, змінюється її рівень, а також хвильової, термічний і льодовий режими.
Швидкості течії річки зменшуються в десятки разів. В окремих частинах водосховища виникають застійні зони. Змінюється тепловий режим в нижньому б'єфі водосховища в осінньо-зимовий період за рахунок надходження з верхнього б'єфу більш теплої води, нагрітої в водосховище за літо. Ці відхилення від природних умов поширюються на сотні кілометрів від греблі ГЕС. Спостерігаються істотні зміни гідрохімічного і гідробіологічного режимів водних мас. У верхньому б'єфі маси води насичуються органічними речовинами, які надходять з річковим і поверхневим стоком, стічними водами, а також вимиває із затоплених грунтів.
Під тиском величезних мас води, накопичених у водосховищах, нерідко відбуваються просадки земної поверхні, зіставні з землетрусами силою до 2-3 балів. В результаті зміни руслових режимів у водосховищах осідають наноси. Зарегулювання річкового стоку відбивається на стані морського середовища. Згубним для Азовського моря виявилося зарегулювання стоку річок Дону і Кубані. Спорудження Цимлянского (на Дону) і Краснодарського (на Кубані) водосховищ зменшило надходження річкового стоку в Азовське море приблизно на 30%, що призвело до зниження рівня моря на 70 см. Чорноморська вода з солоністю 14-17% хлинула в акваторію Азовського моря, солоність якого становила 7-11%. Поступова зміна солоності Азовського моря призвело до зникнення його численного і різноманітного рибного населення. Цьому сприяли також невиправдано високі квоти щорічного вилову риби і забруднення акваторії Азовського моря стоками води рисових плантацій, іншими стічними водами, скидами судів. В результаті протягом 15-20 років рибні запаси Азовського моря опинилися практично вичерпаними.