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

Эта брошюра была разослана многим ученым обществам, учреж­ дениям и частным лицам.

Однако сообщения о произведенных наблюдениях поступали, по-видимому, неудовлетворительно, и результаты работ этой ко­ миссии опубликованы не были.

Установлению у нас преувеличенного представления о важной роли леса как фактора, содействующего накоплению и сохранению

очень много высказываний различных ученых за и против обмеле­ ния рек Западной Европы, воспоминания старожилов о многовод­ ности наших рек в прошлом и их обмелении в последнее время.

Располагая 30-летними (с 1850 по 1879 г.) более или менее на­ дежными наблюдениями за уровнем р. Волги у г. Нижнего Новго­ рода и разделив их на два периода, Вейнберг пришел к заключе­ нию, что в последний период самый низкий горизонт реки пони­ зился на 6 вершков. Указанное понижение Вейнберг отнес за счет вырубки лесов.

понизился, и на величину, даже более значительную, чем низкий

вав колебания температуры, осадков, атмосферного давления, уровня озер и других характеристик для большого количества пунктов Земли, пришел к выводу о существовании 35-летних (иногда 20—50-летних) периодов колебаний климата. В течение указанных 35 лет чередуются холодные и дождливые периоды с теплыми и бедными осадками. Далее, сопоставив общий ход ат­ мосферных осадков на всей суше вообще и ход уровней многих рек, а частью и расходов, Брикнер высказался решительно за то, что «общего понижения уровня воды в культурных странах на самом деле вовсе нет, а наблюдаемые движения уровня рек непостоянны, неправильны и обусловлены местными причинами». Далее он го­

вследствие колебаний климата и соответственно им бывает то больше, то меньше» (цитируется по Оппокову [291]).

Существование многолетних колебаний речного стока было

1 B r ü c k n e r Е. Klimaschwankungen seit 1700 nebst Bemerkungen über die Klimaschwankungen der Diluwialzeit. „Geographische Abhaundlungen", 1890, Bd. 4, № 2. Wien.

167

В. В. Докучаев в 1892 г. в своей работе «Наши степи прежде и теперь» [127], написанной в связи с необычайной засухой и неу­ рожаем 1891 г., базируясь на обширном историческом материале, писал, что «степь лишилась огромных лесных массивом, которые защищали местность от размывов и ветров, задерживали снега, способствовали накоплению и сохранению почвенной влаги ...

Степные леса были надежными и верными регуляторами атмос­ ферных вод, а следовательно, и жизни степных рек, озер и источ­ ников».

Докучаев показал, что причина иссушения степей кроется не в уменьшении атмосферных осадков, а в истреблении лесов на водоразделах и в долинах рек, в катастрофическом росте оврагов, в утрате почвой зернистой структуры. Дождевые и талые воды теперь быстро стекают в реки, причиняя на своем пути огромные бедствия, углубляя и расширяя овраги, смывая верхний плодород­ ный слой почвы, занося русла рек песком и илом. Бесструктур­ ные почвы плохо задерживают влагу, и она быстро испаряется.

Докучаев выдвигает новый принцип борьбы с засухой, основан­ ный на необходимости борьбы не с ее последствиями, а с ее при­ чинами, и разрабатывает целый комплекс мероприятий.

Прежде всего он предлагает план улучшения рек. На больших реках он намечает производство выправительных работ, устройство запасных водохранилищ на притоках, расчистку русла, обсадку деревьями и кустарниками прибрежной полосы и др.; на малых ре­ ках — устройство плотин с целью регулирования стока, создания оросительных систем и использования водных сил.

В качестве последующих мероприятий Докучаев предлагает укрепление оврагов и балок и упорядочение водного хозяйства в открытой степи и на водораздельных пространствах. В открытой степи он намечает посадку лесных полос, способствующих накоп­ лению снега, задержанию и лучшему использованию талых и дож­

научной реконструкции всего водного режима черноземной полосы

стве, отметив важное общее значение этой записки, подчеркнул следующее: «Та постановка вопроса по упорядочению естествен­ ного обводнения страны, которая выражена в записке профессора Докучаева, представляет отрадное явление в том смысле, что она

1 Зимой 1891-92 г., еще до издания труда «Наши степи прежде и теперь», Докучаев представил руководителю общественных работ M. Н. Анненкову записку «К вопросу о регулировании водного хозяйства в степях России», являю­ щуюся главой VII этого труда.

168

обнимает вопрос во всей его полноте. Действительно, многими исследователями этого вопроса, многими людьми-практиками вся тяжесть этого вопроса предполагалась в лесах, т. е. в лесоистреблении, и все меры, которые указывались для упорядочения обвод­ нения страны, сводились главным образом к лесонасаждению и на этом заканчивались. Записка профессора Докучаева, как я ска­ зал, обнимает вопрос во всей его полноте».

Экспедиция по исследованию источников главнейших рек Ев­ ропейской России рассматривала леса как хранители и регуля­ торы влаги, играющие важную роль в питании рек и потому под­ лежащие охране [483].

Особенно решительным противником взглядов Берггауза и Векса был Оппоков, выступивший с целым рядом работ по этому вопросу [287, 288, 291, 296].

Основную ошибку названных исследователей Оппоков усмот­ рел в том, что они, во-первых, основывали свои выводы на не все­ гда достаточно продолжительных или не вполне надежных (непо­ стоянство нуля рейки) уровенных наблюдениях и не учитывали изменений, происходящих в русле; во-вторых, не сопоставляли многолетний ход уровней с ходом атмосферных осадков; в-тре­ тьих, не знали о существовании циклических колебаний климата и, в частности, атмосферных осадков, что стало известно значи­ тельно позже.

35 лет) обмеление объясняется весьма просто: оно представляет временное явление, связанное с наступлением известного периода колебания климата. При этом не надо прибегать для объяснения обмеления рек ни к вырубке лесов, ни вообще видеть в этом про­ грессирующую культуру страны» [287].

По поводу этого объяснения Никитин [149] писал: « . . . За по­ следнее время выдвинут был чрезвычайно важный вопрос о перио­

геологической и культурной жизни в водоносности страны не толь­

и «непротивлению» злу в расчете, что период скудного орошения сам собою сменится периодом прежнего благополучия и обилия вод».

Днепра выше г. Киева, роль их в питании рек в годы засухи чисто отрицательная всюду, кроме местностей сухих и с далекими от

169

поверхности земли грунтовыми водами; отрицательна также обычно роль их и в южной полосе; но что касается северной по­ лосы, а равно и дождливых годов в средней полосе, то роль лесов при таких условиях, говоря вообще, может быть и положительной в отношении питания рек, если леса в течение зимы и осени боль­ ше накопляют влаги, чем могут ее израсходовать сами в течение той же весны и лета».

В той же работе Оппоков указывал, что «создавая местные избытки влаги, природа поселяет в то же время здесь и такие виды растительного покрова, которые должны устранять этот из­ быток, а отнюдь не увеличивать и сохранять его для проблематич­ ной пользы рек».

В 1905 г. в Гидрологическом комитете под председательством Герсеванова рассматривался вопрос о влиянии вырубки лесов и осушки болот в районе Бологое-Седлецкой железной дороги на судоходные условия рек Волги и Западной Двины. Поводом к этому послужила поданная Герсевановым министру путей сооб­ щения записка, в которой он рекомендовал принять меры «против вырубки лесов и осушки болот, питающих в настоящее время Верхнюю Волгу».

В связи с постановкой этого вопроса Оппоковым была внесена в комитет записка «К вопросу о влиянии лесов и болот на питание рек в связи с новейшими данными по исследованию речного стока» [291]. В этой записке он признавал ограниченную роль леса и бо­ лот в питании и режиме рек.

Комитет пришел к заключению, что «обсуждаемый вопрос в общей своей постановке представляется настолько сложным и затрагивает столь разнообразные интересы, что высказать окон­ чательное по оному суждение на основании приведенных объясне­ ний представилось бы преждевременным» (цитируется по

И.А. Федосееву [406]).

Особенно убежденным противником обводняющего влияния ле­

сов выступил ученик Докучаева П. В. Отоцкий, который в 90-х го­ дах XIX века установил, что в лесостепи Воронежской области под спелым дубовым насаждением уровень грунтовых вод стоял ниже, чем в открытой степи. На основании этих наблюдений он пришел к заключению об иссушающей роли леса, но при этом не отрицал благотворного влияния на грунтовые воды разного рода лесных опушек, узких защитных полос, колков и тому подобных мелких лесных зарослей. Последнее следует подчеркнуть особо, так как некоторые из современных исследователей не различают влияния на грунтовые воды лесных массивов и мелких заро­ слей.

Отоцкий посвятил этому вопросу капитальный труд [300], в ко­ тором изложены результаты многолетних наблюдений в России и за границей, произведенных им самим, а также Докучаевым, Мо­ розовым, Высоцким, Вольни, Эбермайером, Кингом и другими ис­ следователями. Главнейшие выводы Отоцкого о гидрологической роли лесов, расположенных преимущественно в равнинных обла-

170

В результате систематических наблюдений в 1892—1899 гг. за влажностью почво-грунтов Высоцкий пришел к следующим вы­

циалами И. П. В ней сообщается: « . . . В лесистых местностях се­ верной и средней России население различает в половодье три воды, известные под разными названиями. Так, в Костромской гу­ бернии различается полевая, лесная и коренная вода, в Нижего­ родской — снежица, лесная и подешвенная. Первая вода стекает с поверхности открытых мест (полей, лугов и др.); вторая, появ­

воды «сходятся в одно время». Это вполне понятно: запасы грун­ товых вод с уничтожением леса слабеют, лесной воды нет и вы­ ступает в повышенном размере одна лишь «полевая» вода.

Вопрос о роли леса в питании источников и рек, так же как и в предшествовавший период, проник и в художественную литера­

и птиц, мелеют и сохнут реки, исчезают безвозвратно чудные пей­ зажи. ..».

Осушение болот. Западная экспедиция по осушению болот По­ лесья положила начало длительной, продолжающейся до нашего времени дискуссии о роли болот в питании рек.

В Министерстве путей сообщения находили осушительные ме­ роприятия в Полесье вредными, способными понизить летние уровни воды в реках и еще больше затруднить судоходство на Припяти и ее притоках, и без того страдающее от мелководья. Воейков писал, что «в Министерстве путей сообщения это мнение держалось так крепко, что осушительные работы не были допу­ щены на значительном пространстве вокруг Пинска, т. е. там, где проходит Днепровско-Бугский канал, соединяющий системы Дне­

172

неблагоприятном влиянии осушения на водные пути приобрело новых сторонников. Немалое число людей, особенно помещиков черноземных губерний, стали полагать, что благодаря осушению болот Полесья уменьшилось количество дождей, выпадающих в этих губерниях, и все чаще стали повторяться засухи.

Исследования Гейнца по вопросу о влиянии осушения на кли­ мат («Записки Академии наук», 1893, т. 70) показали, что какоголибо изменения климата не замечено.

В1893 г. на I I съезде инженеров-гидротехников Н. И. Макси­ мович выступил с докладом о причинах уменьшения стока и по­ нижения уровня р. Днепра в период с 1876 по 1892 г., причем, как указывает Оппоков [291], в качестве основной причины привел осушение болот в Полесье и вырубку лесов в бассейне.

Втом же году Министерство путей сообщения, намереваясь предпринять исследование вопроса, учредило комиссию для вы­ работки программы гидрологического исследования Полесья под председательством Тилло, в составе И. В. Мушкетова, А. И. Воей­ кова, М. А. Рыкачева, Ф. Г. Зброжека, А. Ю. Саковича и др. Ко­ миссия составила в 1894 г. обстоятельную программу с объясни­ тельной запиской и картой [401]. Особое внимание комиссия обра­

тила на необходимость организации 9 гидрометрических станций и 12 водомерных постов. Однако практически эта программа не была осуществлена, так как деньги, потребные для ее выполнения, ассигнованы не были.

С. Н. Никитин, возглавлявший гидрогеологическую часть экс­ педиции Тилло, основываясь на значительной водоудерживающей способности торфа и достаточной его водопроницаемости, настой­ чиво проводил мысль о регулирующей роли торфяных болот в пи­ тании рек [515, 521]. Он так определял роль болот в бассейне Верх­ ней Волги: «Значение болот, моховых, лесных, травяных... как важнейших питателей всей речной системы верховьев Волги в наи­ более важное меженное время было, как мы надеемся, достаточно разработано... Не может подлежать после всего сказанного сом­ нению, что и здесь, как в верховьях Днепра, дренирование и осу­ шение всех типов этих болот (особенно лесных) в сколько-нибудь значительных размерах было бы гибелью для водоносности всей системы, по крайней мере без надлежащей соответственной за­ держки весенних, а может быть и осенних вод дорогостоящими гидротехническими сооружениями, которые едва ли были бы в со­ стоянии окупить стоимость осушенных болот».

Мнение Никитина поддерживалось всей экспедицией, которая рассматривала болота как хранители и регуляторы влаги, играю­

образом на общих соображениях, при этом он сам сознавал, что «цифровые точные вычисления различных факторов водоносности» были для экспедиции недостижимы ввиду сложности строения района и краткости периода наблюдений [497].

173

недостатке осадков и при ограниченном подземном притоке к ним влаги и не только не являются источниками питания рек, а напро­ тив, сами нуждаются в нем и нередко даже они лишают реки из­ вестного меженного питания, перехватывая приток грунтовых вод, направленный к рекам» [296].

В подтверждение отсутствия регулярности питания из торфя­ ных болот Оппоков приводил наблюденные случаи пересыхания или почти пересыхания ряда рек с болотными водосборами на Черниговщине и в Белорусском Полесье.

Центр тяжести в питании рек в межень лежит, по Оппокову, вовсе не в торфяных и иных болотах, а в песчаных, галечных и другого рода почво-грунтах, много поглощающих, но мало испа­ ряющих, способных действительно отдавать обратно рекам много воды.

Оппоков считал, что болота не только не служат источниками питания рек, но и способствуют еще большей неравномерности речного стока, уменьшая меженное питание рек и усиливая сток талых вод, так как болота, насыщенные водой, очень плохо ее пропускают. Поэтому надо не охранять болота, а дренировать и

мнению Оппокова, действительной причиной этого явились пони­ женные в этот период атмосферные осадки, годовая сумма кото­

в 1904 г., открыто признал свою ошибку и заявил, что «ныне со­

Днепре в начале 90-х годов не имеют причиной зависимость от осушения Пинских болот и свойственны не одному только послед­ нему времени, а известны издавна и повторяются периодически».

Вопрос о вредном или полезном для питания рек влиянии осу­ шения болот через некоторое время потерял остроту и около 1910 г. осушительные работы стали производиться уже без учета того, вредны или полезны эти мероприятия.

Распашка земель. Воейков еще в 1882 г. указывал: «Нет сом­ нения, что и в России, по крайней мере в черноземной и степной полосе, распашка лесов, лугов и степей имеет заметное влияние на уменьшение количества проточной воды, особенно летом» [79]. Это уменьшение он связывал с большей по сравнению с лесной и степной растительностью испаряющей способностью культурных растений, особенно широколиственных, таких, как кукуруза, а также клевера, гороха и других бобовых.

Из всего вышесказанного видно, что дискуссия о влиянии вы­ рубки лесов, осушения болот и распашки полей на питание рек к концу рассматриваемого периода не закончилась. Вопрос о влия-

175

нии хозяйственной деятельности человека на речной сток остался нерешенным. Это объясняется как чрезвычайной сложностью во­ проса, так и несовершенством применявшихся методов.

При решении вопроса исследователи шли двумя путями: 1) ин­ дуктивным, т. е. от изучения отдельных сторон влияния рассмат­ риваемого фактора к результирующему влиянию его на речной сток, и 2) дедуктивным, т. е. от изучения режима рек непосредст­ венно к различным факторам, на него влияющим.

вопроса, как данный, а равно оба не могут быть свободны от мно­ гих возражений. Принять во внимание и учесть все стороны влия­ ния леса на речной сток весьма трудно, так как оно сопровожда­ ется целым рядом влияний посторонних в данном случае факторов, отделить от которых изучаемое влияние леса почти невозможно». Понятно, что это заключение целиком относится и к исследованию влияния на речной сток осушения болот и распашки лугов.

Дискуссия о влиянии деятельности человека на речной сток продолжается и в настоящее время.

Гидрологические информации, прогнозы и расчеты

Информации о текущем состоянии рек были введены в России еще до 1878 г. Так, например, С. М. Житков [140] сообщает, что с давнего времени Варшавский округ путей сообщения доставлял различные сведения с расположенных на р. Висле водомерных постов в Германию. С 1878 г. по просьбе Германского консульства с поста у г. Завихость 1 стали доставляться телеграфом сведения о всякой прибыли воды на р. Висле. Кроме того, телеграфные све­ дения о стоянии уровня воды в Висле доставлялись Правлению Варшавского округа путей сообщения, которое рассылало копии телеграмм заинтересованным учреждениям и лицам [140].

В 1889 г. Лохтин организовал службу информации на р. Дне­ стре. Сведения о стоянии уровня посылались телеграфом из ме­ стечка Жванец — самого верхнего пункта на Днестре в пределах России — водомерным наблюдателям на четырех пристанях: Мо­ гилев, Сороки, Дубоссары и Варница (в 10 км выше г. Бендеры). Наблюдатели сейчас же отмечали высоту воды в Жванце и вы­ соту воды в пункте их нахождения на особой, установленной на пристани доске, где для удобства сохранялись также соответст­ вующие сведения за предшествующий день. Это давало возмож­ ность судоводителям сразу же определить, можно ли ожидать повышения уровня или, напротив, понижения его. Так как вер­

176