книги из ГПНТБ / Зайков Б.Д. Очерки гидрологических исследований в России

Зимой 1912 г. отряд Обь-Енисейской партии под руководством Близняка [247, вып. 59] произвел исследования р. Енисея на уча­ стке длиной около 400 км от г. Красноярска до г. Енисейска. В результате произведенных исследований, являвшихся первым опытом такого рода работ на столь значительном протяжении реки, были получены:

1) данные о толщине и характере ледяного покрова, плотности

об условиях зимовки судов.

Наблюдения на функционировавших в период наблюдений 25 свайных водомерных постах и 12 автоматических максимальных рейках системы Близняка позволили построить продольный про­ филь весенних вод 1912 г., а собранные сведения по ледяному

Измерения расходов воды. Навигационно-описная комиссия положила прочное начало не только русской водомерной сети, но

ипланомерному измерению расходов воды в реках.

В1879 г. НОК была выработана «Инструкция для собирания описными партиями гидрометрических данных» [88, Максимов]. Согласно этой инструкции, пункты наблюдений, названные гидро­ метрическими станциями, должны размещаться с таким расчетом,

чтобы иметь возможность изучать изменение водоносности по длине реки. Сообразно этому гидрометрические станции необходимо

на других реках были открыты новые станции: одна на Сухоне и Две на Западной Двине.

Всего за время работ с 1879 по 1890 г. было устроено 20 гид­ рометрических станций (рис. 13 и 14). Все они действовали очень короткий период — от 1 до 3 лет — и были закрыты на всех Реках по окончании съемочных работ каждой описной партии.1

Скорости течения на станциях измерялись выписанными из-за границы вертушками Баумгартена и Амслера, опускавшимися с помощью лебедок, снабженных счетчиками глубины. В програм­ му работ станций, помимо измерений расходов воды и наблюде­ ний за уровнями и ледовыми фазами, входило измерение расхода

1 Тем не менее в эти годы был собран достаточно большой материал. Как Указывает Богуславский [42], только на Волге на 9 станциях было измерено до ЮОО расходов воды.

87

взвешенных наносов и производство метеорологических наблю­ дений.

Результаты работ первых гидрометрических станций по бас­ сейну р. Волги опубликованы в работах Н. А. Богуславского [40], Н. П. Коломийцова [185, 186], С. П. Максимова [88] и H. Н. Соко­ лова [365]; по бассейну Северной Двины — в работах Л. К- Юсту­

К сожалению, результаты измерений расходов взвешенных нано­ сов оказались «не настолько вескими, чтобы их можно было опуб­ ликовать» [40].

Измерения расходов воды производились также при разработке проектов и строительстве разного рода гидрометрических сооруже­ ний на реках. Так, например, В. И. Чарномским [421] были опре­ делены расходы воды р. Невы в створе предполагаемого Охтенского моста, расходы воды р. Невы определялись также Богуслав­ ским [41].

Расходы воды измерялись по инициативе и других ведомств и учреждений. Например, в 1879 и 1881 гг. по поручению Москов­ ской городской управы были измерены расходы воды Москвыреки [311].

Хотя расходы воды и измерялись в целом ряде пунктов, но

1892—1898 гг. [420]; на Москве-реке у г. Москвы за 1880 г. [311],

р. Днестру у г. Могилева, подсчитанный Лохтиным, являлся пер­ вым в России рядом по стоку за длительный период наблюдений.

Крайне ограниченное число пунктов, по которым был подсчи­ тан сток, объясняется не только отсутствием практических запро­ сов, но и недостатком, а большею частью даже и полным отсутст­ вием измеренных расходов при высоких уровнях и под ледяным покровом. Полностью этот материал был использован для под­ счета стока уже в послереволюционный период, когда он был до­ полнен недостающими данными и были разработаны приближен­ ные методы подсчета зимнего стока при недостаточном количе­ стве или даже полном отсутствии фактических измерений.

После некоторого перерыва гидрометрические работы на стан­ циях Управления внутренних водных путей и шоссейных дорог возобновились с 1903 г. За год до этого Управлением была утверж­ дена «Инструкция для гидрометрических станций в г. Тетюшах Н а р. Волге», принятая за образец при дальнейшем устройстве гид­ рометрических станций в пределах Казанского округа путей со­ общения (первоначальный проект этой инструкции был составлен

89.

Гидрометрические работы велись также партиями по изучению водных сил, описными партиями, местными округами путей со­ общения (С.-Петербургским, Казанским, Киевским и др.), желез­ нодорожными строительными управлениями [419] и др.

Согласно инструкции, выработанной Комиссией по электро­ гидравлической описи водных сил России, главное внимание было обращено на возможно более частые измерения расходов воды с охватом по возможности всего зимнего периода вплоть до ясно обозначившейся весенней прибыли воды. Поэтому когда в 1909 г. было выдвинуто предложение об электрификации С.-Петербург­ ского железнодорожного узла путем использования энергии Вол­

боты по измерению зимних расходов р. Волхова [136]. В последу­ ющие годы гидрометрические работы на Волхове велись описной партией Е. А. Палицына [247, вып. 29], а с мая 1911 г. — С.-Пе­

для ограниченного числа пунктов и притом для большинства из них за короткие ряды наблюдений: р. Волга выше и ниже Верхне­ волжского бейшлота за 1897—1901 гг. [54], у Ярославля за 1877— 1912 гг. [363], у Самары и Царицына за 1881 — 1912 гг. [439]; Ока у Орла за 1884—1897 гг.; р. Москва у Москвы за 1892—1909 гг.

небольшая гидрометрическая часть (из инженера и техника), за­ дачей которой являлось руководство работой вновь открываемых гидрометрических станций. Эти станции группировались по семи гидрометрическим районам: Камско-Тобольскому (шесть станций),

00

на порожистых участках некоторых рек, изучавшихся с целью ис­ пользования их водной энергии. На большей части станций име­ лись выездные створы. Срок действия станций предусматривался до 5 лет, а в последующие годы их предполагалось перенести на главнейшие реки страны. Число открытых в 1912 г. гидрометри­ ческих станций первой очереди достигало 23, но гидрометрическая часть Бюро исследований не смогла своевременно обработать и издать материалы их наблюдений. Были опубликованы лишь ре­ зультаты работ гидрометрических станций на реках Чусовой и Исети [247, вып. 61].

Из ранее существовавших гидрометрических станций действо­ вали до 1915 г. волжские станции у Ярославля, Вязовых, Тетюшей и Дубовки и их выездные створы на притоках Волги.

По примеру и указаниям Управления внутренних водных пу­ тей и шоссейных дорог начиная с 1912 г. местные округи путей со­

стремиться к упорядочению и расширению производившихся ис­ следований путем образования специальных отделов изысканий, гидрологических бюро и пр., а также к организации новых изы­ скательских партий и гидрометрических станций [144].

На гидрометрических станциях ведомства путей сообщения, помимо производства обычных гидрометрических измерений, ста­ вились и методические исследования. Изучалась, например, пуль­ сация и ее влияние на точность определения скорости в точке, производились испытания различных приборов для измерения ско­ ростей, проверялась точность определения уклона поверхности во­ ды, осуществлялись поверки существующих формул для вычисле­ ния средней скорости на вертикали и по живому сечению реки, различных способов обработки расходов и др. Особую ценность представляют работы Зейской гидрометрической станции (1908— 1909 гг.), выполненные под руководством H. Н. Соколова и пос­ лужившие основой при составлении обобщающего труда А. И. Фидманом и А. В. Шафаловичем [247, вып. 34], а также материалы гид­ рометрических станций на реках Чусовой и Исети — С. И. Моисеенко [247, вып. 61], на р. Енисее —А. А. Зиринга [247, вып. 33] и на р. Волге —А. Е. Коровина [190].

К методическим исследованиям относится и работа H . М. Вер­ надского и А. О. Юркова [33], которые в 1912 г. впервые в Рос­ сии сделали попытку определить расход воды химическим спо­

Вопросам методики гидрометрических работ посвящены также

91

Труд Архиепископова (1910 г.) содержит обстоятельный обзор существующих систем и описание приборов для производства наб­ людений на водомерных постах.

В конце рассматриваемого периода А. И. Крыловым была на­

гидрометрические работы, образование гидрометрических партий, тарирование вертушек, обработка гидрометрических материалов и приводятся примеры практического применения результатов наб­ людений при проектировании гидротехнических сооружений.

Организация исследований. В рассматриваемый период уделя­ лось внимание и вопросам улучшения организации, расширения и углубления исследований рек, в частности в округах путей со­ общения.

В 1911 г. H. Н. Жуковский представил на рассмотрение прав­ ления Казанского округа путей сообщения «Проект положения об

ческих наблюдений и исследований». В ведении каждого из райо­

организовать также подчиненные отделу «институт речной гид­ равлики» и ряд триангуляционно-нивелировочных, описных и изы­ скательских партий.

Большая часть предложений проекта была направлена «к не­ которому преобразованию и упорядочению в административно-тех­ ническом отношении работ, уже существующих в округах, и к ор­ ганизации таких вообще работ, задачи и цели коих признаются давно уже установленными и общеизвестными». Лишь предложе­ ния об устройстве «речных наблюдательных станций» и «инсти­ тута речной гидравлики» касаются организации работ и учрежде­ ний нового типа.

Основной задачей речной наблюдательной станции «является освещение и по возможности всестороннее исследование явле­ ний речного быта, имеющих место в затруднительных для судо­ ходства участках реки, претерпевающих ощутительные изменения ложа и берегов, дурно поддающихся воздействию на состояние русла тех или иных технических мероприятий и т. п.

.. .Речные наблюдательные станции производят по мере на­ добности: водомерные наблюдения, измерения расходов воды,, выяснение распределения в реке элементарных расходов на вер­ тикалях, наблюдения над распределением в отдельных точках реки скоростей воды по величине и направлению, наблюдения над перемещением наносов, взвешенных и влекомых, как с помощьюбатометрических наблюдений, так и по планам периодических съемок реки, наблюдения грунтов, образующих ложе и берега ре-

94

ки, наблюдения уклонов воды, наблюдения влияния ветров на рас­ пределение скоростей и наносов в реке, наблюдения над ледохо­ дом и жужгою и другие наблюдения — по выяснении их надобно­ сти».

Таким образом, по мнению Жуковского, исследования на реч­ ных наблюдательных станциях должны носить комплексный ха­ рактер и включать изучение как структуры внутренних течений потока, так и режима наносов и деформации русла при различ­ ных фазах водного режима реки.

«Институт речной гидравлики» должен исследовать различные практические вопросы, тесно соприкасающиеся с чисто теоретиче­ скими вопросами гидравлики, и состоять из: а) испытательного бас­ сейна; б) гидравлической лаборатории; в) гидротехнической ла­ боратории; г) лаборатории батометрических наблюдений.

Из всего проекта Казанским округом путей сообщения прак­ тически была осуществлена только организация временной, дей­ ствовавшей два года речной наблюдательной станции на верхнем плёсе р. Волги.

В 1915 г. в «Пояснительной записке к проекту учреждения Московским округом путей сообщения речной наблюдательной станции для работ в пределах Окского бассейна» [144] Жуков­ ский поместил «Дополнительные пояснения к учреждению речных наблюдательных станций». Здесь, в частности, он писал: «В ка­ честве общего принципа, коего должны всегда придерживаться в своих работах наблюдательные станции, должно служить тре­ бование: не спешить с обобщениями и выводами общего харак­ тера и всегда базировать их совершенно прочно на достаточно

к частным случаям явлений, несравненно более ценны для прак­ тики, чем недостоверные выводы общего характера, как бы под­ купают^ просты они не были по своей формулировке».

Наиболее полно развернуть исследования на речной наблю­ дательной станции Жуковскому удалось только в советское время.

В 1913 г. на XV съезде русских деятелей по водяным путям Близняк сделал доклад «О желательности некоторых улучшений в водомерных наблюдениях на русских водных путях». В нем из­ лагались предложения по улучшению организации и методики во­ домерных наблюдений на реках, основанные на учете накоплен­ ного к тому времени опыта.

Таким образом, деятельность ведомства путей сообщения в ча­ сти исследования русских рек носила преимущественно гидрогра­ фический и гидрометрический характер и в основном была направ­ лена на решение вопросов, связанных с улучшением условий судоходства. Однако иногда предпринимались и исследования гид­ рологического порядка, как, например, по вопросам о движении воды и наносов в руслах рек, образовании донного льда и о дру­ гих явлениях зимнего режима, ливневом стоке и т. п. Подробнее

95

об этих исследованиях будет сказано ниже. Большое значение в такого рода исследованиях имело учреждение съездов инжене­ ров-гидротехников в С.-Петербурге, которые состоялись в 1892 и 1893 гг., а затем съездов русских деятелей по водяным путям, собиравшихся с 1894 по 1914 г. 16 раз. Съезды инженеров-гидро­ техников способствовали объединению сил деятелей в области исследования вод, служили целям обмена опытом и ознакомления с результатами производившихся гидротехнических и гидрологиче­

Одновременно с ведомством путей сообщения в рассматривае­ мый период исследованиями русских рек занималось и ведомство государственных имуществ и земледелия. Исследования, предпри­ нятые этим ведомством, первоначально носили экспедиционный характер и, в отличие от исследований ведомства путей сообщения, интересовавшегося главным образом большими судоходными ре­ ками, касалась преимущественно средних и малых рек. Работы не­ которых экспедиций ведомства государственных имуществ и зем­ леделия сыграли большую роль в развитии гидрологии.

В 1872 г. была образована Комиссия для исследования нынеш­ него положения сельского хозяйства и сельской производительно­ сти в России, имевшая целью разработку мероприятий по увели­ чению его продуктивности. Комиссия признала необходимым про­ ведение в ряде районов мелиоративных работ. Для осуществления этого в 1873 г. Министерством государственных имуществ для осу­ шения болот были созданы две экспедиции — Северная и Запад­ ная.

и впервые осветила гидрологические особенности бассейна р. При­ пяти.

Западная экспедиция специально не имела в виду исследова­ ния рек, но с первого же года стала уделять этому вопросу из­ вестное внимание. С 1873 по 1881 г. на р. Припяти и ее притоках было измерено 106 расходов воды, причем скорости течения опре­ делялись вначале поплавками, а с 1877 г. вертушками. В 1875 г. стали действовать 3 водпоста на р. Припяти, а с 1878 по 1881 г.— водпосты на ее притоках. Из-за отсутствия средств в 1882 г. работы на реках были прекращены, за исключением наблюдений на по­ стах р. Припяти. С 1893 г. гидрометрические исследования возоб­

которых лицами, проверяющими работу поста, измерялись рас­ ходы воды.

m