книги из ГПНТБ / Федосеев, Иван Андреевич (1909-1998). Развитие гидрологии суши в России

ние в грунт, все же оказывается недостаточно, чтобы покрыть отток из озера через Неву в море.

Большие работы в 1873—4893 гг. были проведены морским ведомством на Онежском озере — вторым по величине озере Европы, соединяющемся с Ладожским озером р. Свирью. Сна­ чала экспедицией руководил А. П. Андреев, затем Ф. К. Дри-

женко. В результате этой экспедиции были составлены «Вре­ менные карты Онежского озера»: генеральная карта глубин и три карты отдельных частей озера, которые, уточняясь допол­ нительными промерами, остаются основными по настоящее время 31.

Постоянные водомерные наблюдения на озере были начаты лишь с 1876 г. Но еще в 1854 г. инженер Стабровский в статье «Описание вновь сооруженного Онежского обводного канала» сделал попытку охарактеризовать колебания уровня озера, раз­

делив их на сезонные и периодические. При этом он, некрити­ чески принимая существовавшее у жителей Прионежья ошибоч­ ное представление, утверждал, что продолжительность периоди­ ческих колебаний Онежского озера равна семи годам32. Он описал также колебания горизонта озера в течение суток из-за неодинаковости атмосферного давления в различных частях озера и горизонтального передвижения в связи с этим воздуш­ ных масс, т. е. описал сейши.

Остановимся еще кратко на истории изучения в рассматри­ ваемый период Байкала —.самого глубокого озера в мире (наи­ большая глубина — 1741 м), уступающего по объему воды только одному озеру — Каспийскому морю и представляющего собой наиболее крупное на земном шаре скопление пресной воды (23 000 км3). Еще одна важная особенность Байкала — его древность. Обычно озера самое большее через 10—15 тысяч лет заполняются постепенно наносами и осадками; байкаль­ ский же водоем существует, как полагают, миллионы лет. Зна­ комство русских с Байкалом и его изучение началось еще в се­

камчатской экспедиции Гмелиным, о съемке Байкала, по пору­ чению П. С. Палласа, А. Пушкаревым.

В 1864 г. была издана карта Байкала, основанная на прове­ денной в 1849—1850 гг. подробной съемке его берегов.

81 И. В. М о л ч а и о в. Онежское озеро. Л., 1946.

32 Стабровский. Описание вновь сооруженного Онежского обвод­ ного канала. «Журнал Главного управления путей сообщения и публич­ ных зданий», кн. 5, 1854.

87

Интенсивные исследования Байкала были произведены в

1866—1890 гг. группой участников польского восстания 1863 г., отбывавших ссылку на берегах озера. Известный байкаловед Г. Ю. Верещагин указывает, что работы поляков, особенно Б. И. Дыбовского и И. Д. Черского, составили эпоху в изуче­ нии Байкала33. Б. И. Дыбовский произвел промеры глубин южной частп Байкала по точно нанесенным на карту профилям.

Остановимся теперь на одной из интереснейших проблем гидрографии Средней Азии.

В географическом обществе неоднократно обсуждался во­ прос о древнем течении Аму-Дарьи, о сухом русле Узбоя, о по­

вороте течения Аму-Дарьи в Каспийском море, возможность чего, как мы знаем, пытался выяснить еще Петр I.

Впервые этот вопрос был возбужден в обществе в 1864 г. запиской В. В. Григорьева, Н. А. Ивашинцова и других, в кото­ рой они, основываясь на исторических свидетельствах, выска­ зали убеждение, что Аму-Дарья впадала раньше в Каспийское море п что поворот ее в старое русло возможен.

Согласно указаниям некоторых восточных авторов, еще в XIV—XVI вв. Аму-Дарья по крайне мере часть своих вод от­

давала Каспийскому морю. 5 февраля 1870 г. Р. Э. Ленц высту­ пил на заседании отделения физической географии Русского географического общества с докладом «Наши познания о древ­

нем течении Аму-Дарьи и впадении ее в Каспийское море».

Ленц утверждал, что с X в. Аму-Дарья постоянно впадает в

Аральское море. Впадение ее когда-либо в Каспийское море он

считал сомнительным. Но если Аму-Дарья действительно когда-

то изменила свой путь, то для объяснения этого обстоятельства,

говорит Ленц, следует принять в расчет сильный подмыв пра­ вого берега Аму-Дарьи, о котором свидетельствовали уже древ­ ние восточные писатели. Возможно, заключает' Ленц, измепе-

«Сведения об Аральском море и низовьях Аму-Дарьи с древнейших вре­ мен до XVIII в.» (Ташкент, 1902) различные источники, признал досто­ верность свидетельств о том, что в 1221—1573 гг. наблюдалась бифурка­ ция (раздвоение) Аму-Дарьи и небольшая часть ее вод направлялась в Сарыкамышскую впадину, а из нее по древнему руслу, Узбою, в Каспий­ ское море. Согласно новейшим данным, сток из Сарыкамыша в Каспий по Узбою в средние века существовал, по происходил периодически. От­ носительно происхождения Узбоя имеется несколько гипотез. Так, Л. С. Берг считал, что «Узбой — это соединявший некогда Каспий и Арал пролив, служивший затем руслом для стока вод Арала в Каспий, а впо­ следствии временно занятый рекой, подобно тому, как, например, Волга в среднем течении занимает долину, существовавшую еще в меотическую эпоху, когда высоты правого берега Волги служили берегом меотического моря» (Л. С. Берг. Аральское море. СПб., 1908, стр. 525). В 1953 г.

88

Интерес к исследованию Арало-Каспийского бассейна осо­

бенно усилился с начала 70-х годов, после присоединения к России среднеазиатских республик. Значительные гидрографи­ ческие исследования Аму-Дарьи были произведены в 1874 г.

Аму-Дарьи у Нукуса был определен Ф. Б. Дорандтом в 1474 м3 в секунду. Нивелировками этой экспедиции было установлено, что горизонт Аральского моря стоит выше горизонта Каспий­ ского моря примерно на 75 м. В 1876 г. экспедиция Петрусе-

вича обнаружила существование громадной Сарыкамышской котловины, дно которой лежало ниже уровня Аральского моря более чем на 85 м. Когда-то эта котловина была озером, пере­ сохшим вследствие прекращения течения воды по старым рус­ лам Аму-Дарьи.

В 1879—1883 гг. весьма важная экспедиция с некоторым участием Географического общества, была проведена Министер­ ством путей сообщения в связи с прорывом Аму-Дарьи в поло­

водье 1878 г. в Сарыкамышскую котловину. Перед экспедицией,

возглавлявшейся А. И. Глуховским, была поставлена задача — изыскать пути восстановления прежнего течения Аму-Дарьи в Каспийское море. Проведенные работы показали, что имеется полная возможность выделить из Аму-Дарьи и направить к Кас­ пийскому морю по старым руслам Куня-Дарье, Доудапу и Узбою в среднем около 225 м3’ воды в секунду35.

Касаясь вклада Русского географического общества в изучение климата страны, мы прежде всего отметим ценную инициативу общества по исследованию вопроса о вскрытии и замерзании

А. А. Ямнов и В. II. Кунин по поводу происхождения Узбоя выска­ зали следующую точку зрения (А. А. Ямнов и В. II. Кунип. Неко­ торые теоретические итоги новейших исследований в районе Узбоя в области палеогеографии и геоморфологии. «Известия АН СССР», серия географ., 1953, № 3).

Пра-Аму-Дарья, впадавшая в доисторическое время в Каспийское море, в период континентальных оледенений, вследствие общего похоло­ дания и увлажнения климата, вместе с увеличением водоносности значи­ тельно увеличила и свой твердый сток. Разгружаясь в дельте, она по­ степенно преградила себе наносами путь в Каспий и, все более уклоняясь вправо, с течением времени прорвалась па север и вызвала соединение Арала и Сарыкамыша. Переполнившийся Сарыкамыш избыток своих вод излил на юг и дал начало Узбою, который по системе озер соединил, паконец, Арал и Каспий. Сток по Узбою прекратился во II—I тысячеле­ тиях до н. э. Периодически он вновь возникал в XV—XVII вв.

35 А. И. Г л у х о в с к о й. Пропуск вод р. Аму-Дарьи по старому ее руслу в Каспийское море и образование непрерывного водного Аму-Дарь- инско-Каспийского пути. СПб., 1893, стр. 145.

89

рек. Для сбора фактических материалов по этому вопросу общество прибегает к анкетному методу и в 1848—1849 гг. полу­ чает ответы от 400 лиц. В 1858 г. выходит в свет монография одного из первых ревностных исследователей метеорологиче­ ских явлений К. С. Веселовского «О климате России» 36.

Вопросу о вскрытии и замерзании рек в этом труде уделяет­ ся большое внимание. Веселовский нашел, что, кроме темпера­ туры, на число дней ледостава значительное влияние оказывает скорость течения, а именно: чем больше скорость, тем при более низкой температуре воздуха происходит покрытие реки льдом.

Он также отметил существование то теплых, то холодных перио­ дов продолжительностью в 10—12 лет. С 1870 г., когда была создана в Географическом обществе метеорологическая комис­ сия, обработке наблюдений за вскрытием и замерзанием рек по­ святил много времени и труда М. А. Рыкачев. В июне 1870 г.

он опубликовал статью «О значении наблюдений над вскрыти­ ем и замерзанием рек». Его многолетние исследования этого вопроса увенчались в 1886 г. выходом в свет обширного труда

«Вскрытия и замерзания вод в Российской империи», получив­ шего тогда же высокую оценку А. И. Воейкова37. В труде

М. А. Рыкачева собраны и обработаны данные наблюдений в 921 пункте, причем приведено 11894 наблюдения над вскрыти­ ем и 10437 наблюдений над замерзанием рек, т. е. в 4!/г раза более, чем у К. С. Веселовского. А. И. Воейков называет труд

Рыкачева монументальным и прекрасным и особенно отмечает ценность составленных автором таблиц средних сроков вскры­ тия и замерзания и их колебаний.

Важнейшим делом, выполненным Географическим обще­ ством, было издание в 1863—1886 гг. пятитомного «Географиче­

ско-статистического словаря Российской империи», составлен­

ного П. П. Семеновым (Тянь-шанским), По гидрографии суши статьи словаря, как говорится в предисловии к нему, охватыва­ ют «все судоходные и сплавные реки, а также все реки, пре­ вышающие 50-верстное протяжение в Европейской и 100-верст­ ное в Азиатской России, а также и меньшие горные реки, за­ мечательные своими долинами или золотыми россыпями; заме­

чательные пороги, скалы, острова и мысы, встречающиеся вдоль течения судоходных рек; пристани на этих реках; озера, пре­

восходящие 10 верст в одном из диаметров; болота того же раз­

мера; все сколько-нибудь значительные соленые озера, обшир­ ные солончаки, минеральные источники, все искусственные ком­ муникационные каналы и системы их». Словарь П. П. Семенова

30 К. С. В е с е л о в с к и й. О климате России. СПб;, 1857.

37 А. И. Воейков. Рецензия на книгу М. А. Рыкачева «Вскрытия и замерзания вод в Российской империи». «Известия Русского геогра­ фического общества», 1887, т. XXIII.

90

подытожил все известные к тому времени сведения о географии России, в том числе богатейшие сведения, добытые знаменитыми

■общегеографическими экспедициями, проведенными по поруче­

нию общества самим составителем словаря П. П. Семеновым

(1856—-1857), а затем Н. М. Пржевальским и другими смелыми

русскими путешественниками в малодоступные области Азии. В «Географическо-статистическом словаре» получили обобщение накопленные к тому времени сведения по гидрографии нашей родины.

Заканчивая обзор того, что делалось в России в первых трех

четвертях XIX в. в отношении гидрографического и отчасти гид­

рометеорологического изучения страны, необходимо упомянуть ■еще экспедиции, связанные с деятельностью Академии наук, до­ ставившие ценные сведения по гидрографии. Весьма плодотвор­ ным было путешествие по Восточной Сибири, совершенное в

1843—1844 гг. академиком А. Ф. Миддендорфом. Это трудное путешествие имело два направления: 1) от Красноярска к ни­ зовьям Енисея, затем на Пясину, Хатангу и Таймыр; 2) от Крас­ ноярска на Якутск, к Охотскому морю, в бассейн Амура. В пер­ вой части изданного Академией наук в 1860—1877 гг. обшир­ ного сочинения А. Ф. Миддендорфа «Путешествие на север и восток Сибири» (в двух частях, в трех книгах) имеется раздел «География и гидрография», в котором описаны реки обследо­

ванного края. Много ценных сведений сообщает Миддендорф

п о климате Сибири.

Одним из важнейших событий рассматриваемого периода было учреждение в 1849 г. на базе физической обсерватории Горного института Главной физической обсерватории (передан­ ной в 1866 г. в ведение Академии паук), сыгравшей исключи­ тельно большую роль в гидрометеорологическом изучении страны.

Из гидрологических работ на реках, проводившихся в этот период за границей, нельзя не сказать об исследовании Мисси­ сипи и ее притоков и об организации службы прогнозов уров­

ней Сены, поскольку эти работы послужили примером и для других стран.

Работы на Миссисипи были предприняты в 50-х годах по решению Конгресса США и продолжались около 10 лет. За это

поперечные профили, скорости течения и расходы воды, площа­

ди бассейнов и количества выпадающих на них осадков. Осо­ бенно подробные изыскания были произведены от места впаде­ ния Миссури до устья. В этой части реки, кроме определе­ ния необходимых топографических данных, были измерены уклоны водной поверхности при различных горизонтах; па

91

множестве установленных комиссией водомерных постов произ­ ведены наблюдения за колебаниями уровня воды; точно измере­ ны профили русла при различных горизонтах; измерены расхо­ ды твердого стока Миссисипи и ее притоков; исследованы раз­ меры и свойства половодий и паводков; сделаны наблюдения над осадками и температурами атмосферы и воды. В результа­ те обработки собранных данных были получены выводы о сред­ них значениях наблюдавшихся величин 38.

Исследования Гемфрейса и Аббота имели широкий отклик в мировой научной литературе. И это объяснялось не только' обширностью предпринятых изысканий, но и тем, что Гемфрейс и Аббот попытались на основании полученных данных сделать

некоторые заключения и выводы, касающиеся свойств свобод­ ных водных потоков. Однако в русской литературе отмечалось,

что результаты исследований Гемфрейса и Аббота в теоретиче­ ском отношении «были переоценены». «Многие думали,— пи­ сал профессор М. П. Рудский в 1893 г.,— что найдена новая, на­

стоящая теория рек. Между тем были найдены эмпирические,

впрочем, несколько натянутые формулы, вкратце резюмирую­ щие наблюдения Гемфрейса и Аббота». Вместе с тем профес­ сор М. П. Рудский подчеркивал, что, благодаря исследовани­ ям Гемфрейса и Аббота, «наше фактическое знание (свойств речного потока.— И. Ф.) значительно увеличилось»39.

Во Франции в 1854 г. инженером Бельгроном были начаты обширные наблюдения за различными метеорологическими и ги­ дрологическими элементами и изучение проницаемости почв в бассейне Сены с целью предсказания высоты уровней реки в Париже. Точность налаженных к 70-м годам прогнозов достига­ ла 10—12 см. О некоторых других исследованиях за рубежом,

представляющих значительный теоретический интерес, будет сказано в соответствующих местах ниже.

Итак, гидрографические исследования в России в первых трех четвертях XIX в. получают дальнейшее развитие.

Накопление гидрографических сведений и элементов гидро­ логических знаний в этот период, во-первых, по-прежнему про­ исходило в связи с изысканиями па реках и водораздельных про­ странствах с целью улучшения существующих и устройства но­ вых водных путей. С начала XIX в. работы на водных путях вновь, после длительного застоя, приобретают заметное оживле­ ние и, благодаря созданию департамента водяных коммуника-

92

днй, известную централизацию. Особенно значительные водные исследования и гидротехнические работы по устройству судо­ ходных каналов были произведены в первой четверти XIX в.

В качестве основного метода исследований, как и прежде, при- мен-ялся экспедиционный метод. Вместе с тем было обращено внимание и на организацию стационарных наблюдений за коле­ баниями уровня воды в реках и каналах, по необходимой сети водомерных постов в этот период создано не было. Важным де-

.лом, начатым департаментом водяных коммуникаций, явилось создание гидрографических атласов и карт, из которых карта 1846 г. представляла весьма ценное издание, отразившее резуль­

таты больших работ по изучению гидрографической сети Евро­ пейской России. Итоги длительных гидрографических исследо­ ваний нашли обобщение также в крупных литературных трудах, таких как «Гидрография Российской империи» И. X. Штукен­ берга, «Судоходный дорожник Европейской России», «Геогра­

фическо-статистический словарь Российской империи» П. П. Се­

менова.

Во-вторых, накопление гидрографических материалов и гид­ рологических знаний происходило благодаря продолжавшемуся общегеографическому изучению страны, в котором наиболее ак­ тивное участие принимало организованное в 1845 г. Русское гео­

графическое общество. Экспедициями этого общества, обратив­

шего основное внимание на реки Азиатской части России, а

также па изучение крупных озер, особенно Аральского и Каспий­ ского морей, были добыты обширные и ценные гидрографические и гидрологические данные. Большие исследования крупных озер,

начатые преимущественно с конца второй половины XIX в., были проведены также гидрографическим департаментом Мор­ ского министерства.

В результате исследований были составлены и изданы под­ робный атлас Каспийского моря и гидрографические карты Аральского моря, Ладожского и Онежского озер. Большое вни­ мание уделило географическое общество проблеме древнего тече­ ния Аму-Дарьи и Узбоя. К числу серьезных заслуг Русского гео­ графического общества относится его инициатива в изучении сроков вскрытия и замерзания рек России.

Кроме интересов судоходства и потребностей общегеографи­ ческого изучения страны, на развитие гидрологических знаний

в рассматриваемый период стали оказывать влияние также за­ просы сельского хозяйства, особенно в связи с необходимостью проведения мелиорации земель.

В начале XIX в. становится вполне ощутимой потребность в подготовке инженерных кадров для путей сообщения, в том числе и для водных путей. Созданный в 1809 г. в Петербурге Институт инженеров путей сообщения явился хорошей школой,

93

Глава V

ВОДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

В ПОСЛЕДНЕЙ ЧЕТВЕРТИ XIX в. НАЧАЛО ФОРМИРОВАНИЯ ГИДРОЛОГИИ КАК САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ НАУКИ

1. Исследования ведомства путей сообщения

Переход России к капитализму.— Развитие торговли.— Усиление внима­ ния к использованию водных путей.— Учреждение Навигационно-описной комиссии.— Описание крупных рек.— Работы А. А. Тилло по гипсомет­ рии.— Организация водомерной сети.— Начало изучения водоносности рек.— Выход в свет крупных работ по гидрографии и русловой гидрологии.

V* начала XIX в. в экономике России все заметнее начинают проявлять себя элементы капитализма. Мануфактура по­

степенно превращается в капиталистическую фабрику, капита­ лизм все сильнее внедряется в земледелие. В связи с большим

ростом внутренней и внешней торговли происходит усиленное строительство железных дорог. Работы по расширению исполь­ зования внутренних водных путей сообщения отодвигаются на задний план.

Следует сказать, что уже в период перехода России к про­ мышленному капитализму в ее внешней торговле увеличился

вывоз хлеба. Вместе с тем к концу первой половины XIX в. крупного подъема достигает металлургическая промышлен­ ность, а к началу 60-х годов — угольная. Перевозки хлеба, угля,

нефти, металла, леса и других строительных материалов осо­ бенно увеличиваются после отмены крепостного права и уси­ ления промышленного развития России. Для перевозки всех

этих громоздких грузов, не требующих для своей транспорти­ ровки больших скоростей, водные пути являются весьма удоб­ ными и экономически выгодными.

Естественно поэтому, что в послереформепное время русское правительство начинает уделять большее внимание развитию водных путей, которые, как это стало ясно уже вскоре после

95

сооружения некоторых линий железных дорог, не могли быть

полностью ими вытеснены. Причем главное состояло в том, что

была осознана необходимость всестороннего изучения рек. Свидетельством этого является прежде всего создание в 1875 г.

при Министерстве путей сообщения Навигационно-описной ко­ миссии (НОК).

Что касается гидротехнических работ — сооружения новых каналов, шлюзов, водохранилищ,—то они во второй половине

XIX в. и в дальнейшем до Великой Октябрьской революции большого развития практически не получили. Крупные работы в это время были в основном произведены лишь на Мариинской системе. В 1883 г. было приступлено к устройству Обь-Енисей-

ского водного соединения. С конца 70-х годов на ряде крупных рек были предприняты значительные выправительные работы.

Большая заслуга в организации Навигационно-описной ко­ миссии принадлежит видному деятелю в области русской гид­ рографии адмиралу К. Н. Посьету, возглавлявшему с 1874 г. Министерство путей сообщения. В изданном им в мае 1875 г.

приказе об организации Навигационно-описной комиссии указы­ валось на то, что «отсутствие систематических данных о наших реках, озерах и каналах, из которых большинство-вовсе не ис­ следовано и не описано, лишает возможности составить проек­

ты по улучшению водяных путей» *. Действительно, до иссле­ дований Навигационно-описной комиссии по существу мало что было известно о большинстве наших рек, кроме направления их течения. Как говорил председатель Навигационно-описной ко­ миссии видный инженер П. А. Фадеев, «даже пе было известно в точности их протяжение» 21. Так, например, длина Волги ука­ зывалась в «Гидрографии» Штукеиберга равной 3160 верстам,

а в словаре Семенова — 3480 верстам; длина Дона соответствен­ но — 1650 и 2000 верстам. Было решено приступить с 1875 г. «к всестороннему научному исследованию, нивелировке и измерению глубин рек, каналов и озер Европейской России и вооб­ ще к их подробному описанию в техническом и экономическом отношении» 3. В Восточную и Западную Сибирь командирова­ лась группа специалистов для выяснения вопроса о возможно­

сти соединения бассейнов рек Енисея и Оби.

Деятельность Навигационно-описной комиссии, существовав­ шей по март 1884 г., заключалась, во-первых, в съемке, изме­ рении и описании рек и, во-вторых, в организации сети водо­ мерных постов и гидрометрических станций для изучения режи­ ма уровней и водоносности рек.

1 «Журнал Министерства путей сообщения», 1875, кн. 3.

96