На В. различают: нормальный подпорный уровень (или горизонт) (НПУ, или НПГ) — высший подпорный уровень, который плотина может поддерживать в течение длительного времени при обеспечении нормальной эксплуатации всех сооружений; форсированный подпорный уровень (ФПУ) — высший подпорный уровень, который можно поддерживать недолгое время в период пропуска паводка, обеспечивая сохранность сооружений; уровень мёртвого объёма (УМО) — минимальный уровень, допустимый в условиях нормальной эксплуатации (см. рис. ).
Создание В. существенно изменяет ландшафт речных долин, а регулирование ими стока преобразует естественный гидрологический режим реки в пределах подпора. Изменения гидрологического режима, вызываемые созданием В., происходят также и в нижнем бьефе гидроузлов, иногда на протяжении десятков и даже сотен км . Особое значение имеет уменьшение половодий, в результате чего ухудшаются условия нереста рыб и произрастания трав на пойменных лугах. Уменьшение скорости течения вызывает выпадение наносов и заиление В.; изменяется температурный и ледовый режим, в нижнем бьефе образуется не замерзающая всю зиму полынья (иногда длиной в десятки км ). На В. высота ветровых волн больше, чем на реках (до 3 м и более). Гидробиологический режим В. существенно отличается от режима рек: биомасса в В. образуется интенсивнее, меняется видовой состав флоры и фауны. На ряде В. в первые годы их эксплуатации появлялись плавающие торфяные острова площадью от нескольких м2 до сотен га .
Крупнейшие водохранилища мира.
| Водохранилище | Река | Страна | Полный объём, км3 | Площадь вод- ного зерка- ла, км2 |
| Братское . . . . . . . . . . . . | Ангара | СССР | 169,3 | 5470 |
| Кариба . . . . . . . . . . . . . | Замбези | Замбия, ЮР3 | 160,4 | 4450 |
| Наср . . . . . . . . . . . . . . . | Нил | ОАР, Судан | 157,0 | 5120 |
| Вольта . . . . . . . . . . . . . | Вольта | Гана | 148,0 | 8480 |
| Маникуаган-5 . . . . . . . . | Маникуаган | Канада | 142,0 | 1940 |
| Красноярское . . . . . . . | Енисей | СССР | 73,3 | 2000 |
| Портидж-Маунтин . . . . | Пис-Ривер | Канада | 70,1 | 1760 |
| Оуэн-Фолс1 . . . . . . . . . | Виктория-Нил | Уганда4 | 68,05 | — |
| Вади-Тартар . . . . . . . . . | Тигр | Ирак | 67,0 | 2000 |
| Саньмынься . . . . . . . . . | Хуанхэ | КНР | 65,0 | 3500 |
| Куйбышевское . . . . . . . | Волга | СССР | 58,0 | 6448 |
| Бухтарминское . . . . . . | Иртыш | СССР | 53,0 | 5500 |
| Иркутское2 . . . . . . . . . . | Ангара | СССР | 48,5 | — |
| Оз. Мид . . . . . . . . . . . . | Колорадо | США | 36,7 | 631 |
| Глен-Каньон . . . . . . . . . | Колорадо | США | 33,3 | 646 |
| Волгоградское . . . . . . . | Волга | СССР | 31,5 | 3117 |
1 В подпоре оз. Виктория. 2 В подпоре оз. Байкал. 3 Южная Родезия. 4 Также Кения и Танзания. 5 По проекту 204,8 км3 .
В зависимости от конфигурации, интенсивности водообмена, а следовательно, гидрологического режима, В. делятся на 2 типа: озёрные и речные. Для В. озёрного типа (например, Рыбинского) характерно формирование водных масс, существенно отличных по своим физическим свойствам от свойств вод притоков. Течения в этих В. связаны больше всего с ветрами. В. речного типа (Дубоссарское и др.) имеют меньшие размеры, течения в них носят гравитационный характер, водная масса по своим характеристикам близка речным водам.
Создание В. вносит ряд изменений в природу и хозяйство территории: затопляются, подтопляются и размываются прибрежные земли, на которых располагались естественные и культурные угодья, населённые пункты, промышленные предприятия, пути сообщения; изменяются сложившиеся экономические, транспортные и другие связи, санитарно-гигиеническая обстановка, условия рыбного промысла. Влияние В. на климат возрастает с увеличением их водной массы. Крупные В. оказывают более или менее заметное влияние на климат в сравнительно узкой прибрежной полосе шириной 3—10 км . Здесь отмечаются более плавный ход температуры, менее резкие суточные и годовые колебания её, повышенная влажность воздуха.
Во 2-й половине 20 в. в некоторых районах с развитой промышленностью и сельское хозяйством стал ощущаться острый недостаток воды; это касалось не только районов, характеризующихся малым и неравномерным стоком, но и тех, где ранее (пока была слабо развита промышленность) естественный сток был достаточным. Радикальным, а во многих случаях и единственным способом устранения или смягчения неравномерностей распределения стока рек является сооружение В. Большинство В. создаётся в интересах нескольких отраслей хозяйства, т. е. для комплексного использования.
В СССР эксплуатируется и находится в стадии подготовки около 1000 В. объёмом более 1 млн. м3 каждое, в том числе 150 В. объёмом свыше 100 млн. м3 каждое. В СССР В. необходимы для орошения и обводнения земель (большинство водохранилищ в южных районах: Кайраккумское, Чардаринское, Мингечаурское, Токтогульское и др.), для водоснабжения городов и промышленных предприятий (Иваньковское, Можайское, Ириклинское, Магнитогорское, Краснооскольское и др.), для гидроэнергетики (Братское, Красноярское и многие др.). В. Волжско-Камского и Днепровского каскадов наряду с регулированием стока в интересах гидроэнергетики улучшают условия орошения земель, судоходства, лесосплава, борьбы с наводнениями, организации отдыха населения и т.п. На Дальнем Востоке, на Кавказе, в Карпатах и других районах В. имеют большое значение для борьбы с наводнениями (Зейское, Мингечаурское и др.). Состав и значение отдельных участков водохозяйственного комплекса изменяются не только по территории страны, но и во времени в связи с развитием хозяйства и гидротехнического строительства.
За рубежом наибольшее количество водохранилищ имеется в США, Индии, Бразилии, Испании, Мексике, Канаде, Австралии, Японии. В США свыше 1500 В. объёмом свыше 6 млн. м3 каждое, из них 468 В. объёмом свыше 100 млн. м3 . В странах, испытывающих недостаток в воде, В. создаются для улучшения водоснабжения и полива земель. В горных районах многих стран большое число В. образовано плотинами ГЭС.
При образовании В. в верхних и нижних бьефах гидроузлов осуществляются: инженерная защита территорий, на которых находятся важные объекты и ценные с.-х. угодья (обвалование, дренаж, берегоукрепительные работы и т.п.); земельнохозяйственное устройство землепользователей в новых условиях; переселение жителей; перенос, переустройство, новое строительство или снос строений и сооружений и т.п.; лесосводка, перенос археологических и других памятников.