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

и режима рек Кавказа. В 1910 г. здесь так же, как и в Туркеста­ не, была организована гидрометрическая часть. Вся гидрогра­ фическая сеть Закавказья, где главным образом и производи­

лись гидрометрические работы, была разделена на шесть райо­ нов: Черноморский, Верхне-Куринский, Нижне-Куринский, Верхне-Араксинский, Нижне-Араксинский и Каспийский. Всего действовало около 10 гидрометрических станций и свыше 100 во­

домерных постов, из них 2 лимниграфных Плодотворность деятельности гидрометрической части па

Кавказе характеризуется не только полученными ею фактиче­

скими данными по рекам края, но и значительным вкладом в разработку методов гидрометрии. В научном отношении пред­ ставили интерес изданные в 1913 г. в Тифлисе работы руководи­ теля гидрометрической части А. М. Эссена «Изучение паводков» и «Статистические методы обработки гидрометрических данных».

В последней работе А. М. Эссен, опираясь на математическую статистику, впервые в русской гидрологической литературе на­ учно разбирает вопрос о продолжительности гидрометрических' наблюдений для получения устойчивых характеристик режима

стока. Чтобы подчеркнуть практическую важность этого вопро­ са, он привел следующий пример. Когда в Гидрологическом ко­ митете обсуждалось предложение об организации постоянной гидрометрической части в Туркестане, часть членов комитета склонялась к тому, что для получения практических выводов достаточно изучать режим реки в течение двух-трех лет, для чего временные экспедиции подходят более, чем постоянная организация.

На примере статистической обработки 32-летних данных о горизонтах Западной Двины Эссен показывает, что только мно­ голетние наблюдения могут дать «полную картину режима ре­ ки, позволяющую научно определить основные данные для проектов регулирования реки и всевозможных гидротехнических

сооружений на ней»127.

Изыскательские работы производились на реках Северного

Кавказа и Закавказья. На Северном Кавказе эти работы, имев­ шие целью нужды орошения, регулирования рек, обводнения и устройства водохранилищ в верховьях рек, были сосредоточены в бассейне Терека. При этом повторно были изучены (партией Ю. В. Кашкина) низовья Терека и впервые горные реки бас­ сейна — Ардон, Сунжа, Баксан, Ургун, Чегем, Черек, Урух.

ВЗакавказье исследования для организации орошения и борьбы

снаводнениями производились главным образом в низовьях

Куры и Аракса, причем особенно подробно был изучен Араке.

127 А. М. Эссе н. Статистические методы обработки гидрометриче­ ских данных. Тифлис, 1913, стр. 25.

277

Недостаток воды в юго-восточной части Крыма, имеющей благоприятные условия для интенсивного сельского хозяйства, а в прибрежной полосе — для развития курортов и санаториев, уже давно, начиная со 30-х годов XIX столетия, обратил па себя внимание правительства, общественных и земских кругов. Одна­ ко обстоятельное изучение водного хозяйства Крыма началось лишь в 1911 г. Задачей этого изучения было выяснение возмож­ ности регулирования стока атмосферных вод с целью использо­

вания их для орошения и обводнения. G 1913 г. работы в Крыму были поручены партии Крымских водных изысканий (во главе с К. Д. Кельтсером).

Руководителем гидрометрического отдела партии был

Д. И. Кочерин (1882—1928), явившийся в советские годы одним из наиболее видных гидрологов, много сделавшим для создания основ инженерной гидрологии (расчетов стока), составившим первую карту изолиний норм стока.

Особенность гидрометрических работ в Крыму определялась, во-первых, необходимостью учета дебита самых мелких объек­ тов стока — родников; во-вторых, необходимостью измерения расходов подземных речных потоков, скрывающихся в галечных отложениях русел рек; в-третьих, огромной амплитудой колеба­

ния стока рек. «Так, если обычный меженный расход реки,— пишет Д. И. Кочерин,— имеет десятки тысяч ведер в сутки, то паводочный расход (во время ливней.— И. Ф.) составляет де­ сятки миллионов» 128. Д. И. Кочериным была разработана мето­

дика гидрометрических исследований в указанных своеобразных условиях, характеризующих водные объекты Крыма. Система­ тические измерения расходов воды производились в 1200 источ­ никах (родниках) двадцати речных бассейнов и на 120 реках

ибалках.

С1910 г. были усилены водные исследования в ряде районов Сибири и Дальнего Востока, а именно в районах, предназна­

чавшихся для освоения переселенцами из Европейской России.

Сорганизацией Барабинской изыскательно-строительной

партии ( под руководством А. Ф. Важеевского) вновь оживились

начатые еще в 1895 г. изыскания и гидротехнические работы в Барабинской степи. Систематическими исследованиями были охвачены реки Омь, верховья Тары и Чулыма, а также многие притоки Оми.

В 1914 г. Рыбинско-Каргалинской партией ОЗУ (под руко­ водством В. И. Волка) были продолжены начатые в 1896 г. изыскания в средней части Тобольской губ,, между реками Ир­ тышем, Ишимом и Ошей, с целью осушения этого района Ишим­ ской степи. Для выяснения водного режима рек и определения

128 Д. К о ч е р и н. Гидрометрические исследования в Крыму. «Гидро­ логический вестник», 1916, № 1.

278

коэффициентов стока для некоторых характерных водосборных площадей здесь в 1914 г. были организованы шесть водомерных

постов, два гидрометрические и четыре дождемерные станции.

В связи с проектом орошения Койбальской степи, располо­ женной между реками Енисеем, Абаканом и предгорьем Саян, организованной в 1912 г. партией (под руководством Г. В. Руд­ ницкого) было произведено повторное (после работ партии МПС) изучение Абакана и ее притоков Беи и Табата.

На Дальнем Востоке изыскания проводились для выяснения

возможностей осушения земель, обводнения населенных пунк­

тов и борьбы с наводнениями. Партия по изысканиям в Амур­ ской области (под руководством П. П. Стакла), развернувшая свою деятельность с 1910 г., содержала на реках 25 водомерных постов; велись также дождемерные наблюдения и изучалось

испарение с водной поверхности и с различных видов раститель­ ного покрова.

Приморская изыскательская партия (под руководством А. И. Булгакова), начиная с 1913 г., обследовала притоки Уссу­ ри; гидрометрические наблюдения велись здесь на 44 водомер­

ных постах и па гидрометрической станции на р. Имане.

В рассматриваемый период значительно усилились инженер­ но-гидрологические изыскания также в бассейнах рек Европей­ ской России. Для исследования водного режима рек в 1914 г. при Отделе земельных улучшений была организована гидроме­ трическая часть, руководство которой было поручено В. Г. Глуш­ кову. Расширение гидрометрических и связанных с ними ме­ теорологических наблюдений в Европейской России по линии ОЗУ достаточно характеризуется увеличением ассигнований на эти наблюдения с 10 568 руб. в 1910 г. до 120000 руб. в 1914 г. До 1914 г. ведомство земледелия имело в Европейской России 110 водомерных постов и 37 метеорологических станций. К на­ чалу 1916 г. действовало 245 постов. Поскольку многие посты закрывались, а вместо них открывались новые, общее число

пунктов водомерных наблюдений, действовавших в разное вре­ мя, было значительно больше. До 1917 г. наблюдения производи­ лись на 182 реках, 28 каналах, 15 озерах, 4 болотах, 1 море. Чис­ ло метеорологических станций возросло в 1915 г. до ИЗ (в том числе 5 испарительных станций и 11 снегомерных пунк­ тов, линий и участков).

Было измерено свыше 2700 расходов воды, причем большая часть измерений производилась в период прохода весенних вод. Гидрометрическая часть продолжала начатое в 1908 г. Водомер­ ной комиссией Академии наук изучение весенних половодий пу­

279

Производились также экспедиционные исследования в бас­ сейнах рек Европейской России. В 1913 г. начала работать По­ лесская изыскательская партия (во главе с Е. В. Оппоковым), основной целью которой было исследование рек Полесья для со­ ставления проектов регулирования их в связи с намечавшимися крупными осушительными работами. Работы партии производи­ лись на реках Припяти, Птичи, Брагинке.

В 1914 г. были начаты изыскательские работы в верхневолж­ ском заболоченном районе (партия К. П. Милославского) п

в засушливых районах Нижней Волги, где действовали две пар

тии; первая — в правобережной части Поволжья (партии Г. И.Тарловского), вторая — в левобережной заволжской части (партия И. И. Фолимонова); работа обеих партий объединялась,

центральной организацией (во главе с Р. П. Спарро). Гидроме­

трические наблюдения этих партий были сосредоточены на вто­ ростепенных реках волжского бассейна. Обе нижневолжские партии особое внимание уделили изучению весеннего стока, производя наблюдения за ним на реках и балках, а также на­ блюдения за снеговым покровом.

Организованной в 1915 г. Полтавской изыскательской парти­ ей (под начальством Ю. В. Ланге) изучались реки Сула и Хо­ рал, отчасти Псел, в целях осушения заболоченных пойм этих рек.

Относительно водных исследований ОЗУ в Европейской Рос­ сии еще можно указать на начатые в те годы работы по изуче­ нию нижних участков и плавней Днестра и Днепра.

Следует, однако, сказать, что экспедиционные исследования;

ОЗУ в Европейской России закопчены не были.

Заканчивая обзор деятельности Отдела земельных улучше­ ний в области инженерно-гидрологических исследований, необ­

ходимо указать на проводившееся им в рассматриваемый пери­ од изучение гидромодуля. Гидромодуль это то расчетное коли­ чество воды, которое необходимо дать на единицу орошаемой

площади или отвести с единицы осушаемой площади, чтобы создать для растений наиболее благоприятные водные условия.

Таким образом, если задачей гидрометрических исследований является учет водных богатств страны, то изучение гидромодуля имеет целью наиболее правильное и выгодное использование их в земледелии. Попятно, что с величиной гидромодуля связаны размеры оросительных и осушительных каналов. Работами но

изучению гидромодуля, начатыми в 1912 г., были охвачены мно­ гие засушливые и избыточно увлажненные районы страны. Ор­ ганизатором и руководителем работ по исследованию гидромо­ дуля, обеспечившим успех этого важного дела, был А. Н. Костя­ ков (1887—1957), возглавлявший гидромодульную часть ОЗУ.

К числу проводившихся Отделом земельных улучшений ме­ роприятий, имевших значение для развития гидрологии, отно­

280

сятся съезды инженеров-гидротехников. Значительно более пло­ дотворным, чем 1-й (состоявший в 1908 г.), был 2-й съезд, про­

исходивший в январе 1913 г.

Съезд рассмотрел многие научные и технические вопросы

мелиоративно-гидрологической деятельности ОЗУ, по которым

был представлен 61 доклад. Значительный интерес для развития инженерных расчетов стока представляли доклады «О нормах стока для расчета осушительных каналов» И. А. Крогзема и «Нормы стока для расчета прудовых водосливов» Г. И. Тарловского, о которых выше уже говорилось.

Вследствие усилившегося интереса к мелиоративному делу

в рассматриваемые годы возникла общественная организация^

поставившая своей целью проведение периодических съездов в

различных районах страны для привлечения к обсуждению во­ просов мелиорации широких кругов общественности. Такие съезды состоялись в Одессе, Киеве, Новочеркасске и Москве.

В начале 1914 г. эта организация оформилась как Совет мели­ оративных съездов в России с участием в нем как выборных

лиц, так и представителей заинтересованных ведомств. Среди вопросов, которыми занимался Совет мелиоративных съездов, представляет интерес вопрос о создании центрального научного гидрологического учреждения. Для разработки этого вопроса в мае 1914 г. Совет образовал особую комиссию, в которую вхо­ дил ряд видных ученых, в том числе Б. Б. Голицын, Н. А. Ка­

минский, Д. И. Мушкетов, П. В. Отоцкий, В. Г. Глушков,

В. Н. Сукачев. После нескольких месяцев изучения вопроса ко­ миссия высказалась за создание при Главном управлении зем­

леустройства и земледелия Гидрологического комитета и Ин­ ститута опытной гидрологии при нем с сетью районных гидро­ логических станций и лабораторий. О цели проектируемых учреждений говорилось, что она заключается: «а) в согласова­ нии и объединении всех гидрологических исследований в импе­ рии, б) в освещении научных вопросов гидрологического харак­ тера, касающихся водного хозяйства страны при производстве

гидротехнических и иных работ и изысканий, в) в собирании и разработке материалов, необходимых для выяснения гидрологи­ ческих условий страны и г) в организации самостоятельных ис­ следований и наблюдений с разработкой соответствующих во­ просов методики для указанных в предыдущих пунктах це­ лей» 129. При обсуждении характера деятельности будущего центрального гидрологического учреждения комиссия (кратко называвшаяся гидрологической) решила, во-первых, определить предмет и состав гидрологии и, во-вторых, ее связь с другими

129 «Труды Совета мелиоративных съездов в России. Группа научных вопросов. Труды Комиссии по разработке вопроса о центральном гидро­ логическом учреждении в России». Пг., 1915, стр. 7.

281

научными дисциплинами, имеющими отношение к изучению

вод. В связи с этим комиссии был представлен ряд записок, в том числе краткая записка В. Г. Глушкова «О гидрологии» 130.

В своей записке В. Г. Глушков, кроме общего понятия гидро­

логии как пауки о жизни воды на земном шаре, впервые в лите­ ратуре дал следующее определение ее содержания: собственно

гидрология, писал он, «рассматривает типичные явления в жиз­ ни воды и выясняет причинную связь и их взаимодействие с различными комплексами внешних условий и с различным чере­ дованием этих комплексов во времени и пространстве». Здесь же Глушков дал следующую схему гидрологических дисциплин:

Гидрология

гидрономия

гидрофизика гидромеханика гидрохимия

1919 г. Российского гидрологического института.

Освещая водные исследования и развитие гидрологии суши в начале XIX в., мы остановились на деятельности в этой обла­

130 «Труды Совета мелиоративных съездов в России...», стр. 16.

. 282

сти лишь двух ведомств: путей сообщения и земледелия. Сле­ дует, однако, сказать что по некоторым рекам севера Сибири сведения были получены также в результате работы небольших экспедиций, проводившихся Русским географическим обществом. Отметим еще ценную инициативу гидрологической комиссии

Географического общества, предпринявшей в 1915 г. издание библиографического журнала по гидрологии — «Гидрологиче­ ского вестника» (вышло четыре номера в 1915 г. и два номера в 1916 г.). Кроме библиографических заметок, в журнале печа­

тались также отдельные научные статьи и сообщения о гидро­ логических исследованиях. Так, в № 1 за 1915 г. была опублико­ вана упомянутая выше статья В. Г. Глушкова «О гидрологии», а в № 1 за 1916 г. статья Н. Е. Долгова о ливневом стоке.

Как уже указывалось, с началом войны деятельность партий по изучению рек и вообще гидрологические исследования силь­ но пошли на убыль, а к 1917 г. почти полностью прекратились.

Развитие гидрологии суши в нашей стране, причем несрав­ нимо более быстрыми темпами, чем до 1917 г., вновь началось после Великой Октябрьской социалистической революции.

5. К р а т к и е выводы

Всвязи с потребностями улучшения и развития внутренних водных путей и возникновением проблемы «белого угля» после перерыва в гидрографических работах, наступившего в конце XIX в., с 1904 г. в ведомстве путей сообщения вновь начинается оживление в водных исследованиях. При этом, наряду с рабо­ тами на малоизученных реках Европейской России, большое внимание уделяется исследованию рек Сибири и Дальнего Во­ стока.

В1909 г. при Министерстве путей сообщения создается Меж­

дуведомственная комиссия для составления плана работ но

улучшению и развитию водяных сообщений империи, которая наметила схему главных магистралей внутренних водных пу­ тей и составила план гидрографических исследований в 1911— 1915 гг. и план гидротехнических работ на внутренних водных

путях в 1912—1916 гг. Для производства намеченных планом на реках и водоразделах исследований, начатых весной 1911 г., был создан ряд крупных изыскательских партий под руководст­

вом Е. В. Близняка, А. А. Фидмана, О. О. Тейхмана, Л. П. Белявина, С. А. Васильева, Е. И. Иогансона и др. Общее руководство деятельностью изыскательских партий осуществлялось создан­ ным в 1910 г. в Управлении внутренних водных путей и шос­ сейных дорог МПС бюро исследований во главе с В. М. Родевичем. Изыскания проводились по значительно более полной про­

грамме, чем в период работы партий Навигационно-описной

283

комиссии. В результате работ выяснялись не только плановые и

морфометрические данные о руслах и поймах рек, но и их гид­ рологические особенности. В ряде случаев производилось изуче­ ние речных наносов, донного льда и других явлений зимнего

режима рек.

Изыскательскими партиями МПС было создано дополнитель­ но к действовавшим большое количество новых водомерных постов. Водомерная сеть ведомства путей сообщения к началу

1917 г. составила 845 постов. Важным моментом в гидрологиче ­

ском изучении рек явилась организация в 1912 г. сети постоян­

ных гидрометрических станций со сроком действия до пяти лет,

число которых в 1912—1917 гг. доходило до сорока. Водные ис­ следования и гидрологические наблюдения проводились по под­ робно разработанным инструкциям, издание которых само „по себе явилось значительным вкладом в гидрологию.

С 1910 г., после длительного перерыва, интенсивные инже­ нерно-гидрологические исследования организует Главное управлиие землеустройства и земледелия. Изыскательская деятель­ ность партий Отдела земельных улучшений (ОЗУ) и местных органов указанного управления сосредоточивается главным обра­

зом в Средней Азии и Закавказье, будущих районах отечест­ венного хлопководства, а затем в Крыму, Сибири, па Дальнем

Востоке, на некоторых второстепенных реках Европейской Рос­ сии. В отличие от исследований ведомства путей сообщения, основной целью которых являлось гидрографическое описание рек, а их гидрологические особенности выяснялись лишь в свя­ зи с задачей использования рек для судоходства, исследования

ОЗУ имели более гидрологическое направление, в них больше внимания уделялось изучению водоносности рек и стоку наносов. В 1910 г. в Туркестане и Закавказье, а в 1914 г. при ОЗУ для работ в Европейской России были созданы гидрометрические части, организовавшие широкую сеть водомерных постов и ги­

дрометрических станций. Особенно интенсивной и плодотвор­ ной и в практическом и научном отношении была деятельность гидрометрической части в Туркестане, руководившейся В. Г. Глушковым.

В итоге водных исследований, проведенных в рассматривае­ мые годы, в основном завершается гидрографическое описание всех главных и большинства второстепенных рек Европейской России и почти всех главных рек Азиатской России. В эти годы получает дальнейшее развитие сеть водомерных постов и гидро­ метрических станций, общее число которых к 1917 г. превысило 1300. В результате работы гидрометрических станций происхо­ дило совершенствование и создание новых методов и приборок гидрометрии. Большим вкладом в теорию гидрометрии и в раз­ работку ее практических методов явились опубликованные в те

284

годы работы Н. Н. Жуковского, А. В. Шафаловича, Н. Н. Соко­

лова, А. А. Зирипга, Е. В. Близняка, А. М. Рундо, С. И. Моисеен­

ко, А. М. Эссена, Д. И. Кочерина и особенно В. Г. Глушкова. Гидрометрическими частями в Туркестане и Закавказье бы­

ло положено начало изучения речных наносов.

В изучении зимнего режима рек вообще сделано было немно­ го, но большое внимание было уделено проблеме образования донного льда, давно привлекавшей к себе интерес исследовате­ лей, особенно же обострившийся в рассматриваемые годы в свя­ зи с перебоями в работе петербургского водопровода и огромны­ ми ледяными зажорами на р. Неве. Первые попытки объяснения

образования донного льда принадлежат французским физикам Ф. Араго и Л. Гей-Люссаку (30-е годы XIX в.). Объяснить явле­ ние донного льда по наблюдениям на реках Сибири пытались также многие русские ученые, в том числе Щукин, А. Ф. Миддендорф, В. А. Обручев и др. Специальные исследования по донно­ му льду в начале XX в. были проведены М. Ф. Ционглинским,

В. М. Лохтиным, Л. Л. Владимировым й др. В 1915 г. в России впервые было начато лабораторное изучение проблемы донного льдообразования. В результате этого изучения В. Я. Альтбергом была выдвинута новая теория образования дойного льда.

Другой теоретической проблемой, имеющей важное практи­ ческое значение, в разработку которой русские гидрологи внес­ ли в рассматриваемый период большой вклад, была проблема речного стока.

Уже в последней четверти XIX в., и особенно благодаря А. И. Воейкову, учение о стоке приобретает прочную научную

основу. Сформулированное Воейковым положение, что реки

являются продуктом климата и что сток рек представляет собой прежде всего результат осадков, получает подтверждение в ра­

ботах по стоку, принадлежащих М. А. Рыкачеву, Е. А. Гейнцу, Е. В. Оппокову, а также иностранным авторам. При этом выяс­ няется, что не только абсолютные количества стока следуют

'за осадками, но и коэффициент стока не остается, как счита­ лось, постоянной величиной, а также зависит от осадков. В ре­

зультате исследования вопроса о накоплении и расходовании влаги грунтами А. Пенк и Е. В. Оппоков формулируют уравне­

ние водного баланса речного бассейна.

Вконце XIX и начале XX в. появляются формулы, выражаю­ щие сток в функции осадков. Более общее выражение этой зависимости, чем у зарубежных авторов, в русской литературе дает Э. М. Ольдекоп. Он же устанавливает типы бассейнов по соотношению между осадками, испарением и стоком и дает

глубокий анализ факторов стока.

Большое внимание в рассматриваемое время уделяется раз­ работке методов расчета максимальных расходов дождевых и

285