Факультет

Студентам

Посетителям

Реки вытекают из морей

Орошению столько же тысячелетий, сколько. и земледелию. Собственно, в самом начале оно было и тем и другим.

«Сама собой река наводняет и орошает поля, — писал Геродот о Древнем Египте, — а оросивши, вступает обратно в свои берега; тогда каждый засевает свое поле и пускает на него свиней, которые втаптывают семена в землю».

Когда-то жизнь зародилась в полосе прибоя. Перешагнув через прибой, вышли на сушу рыбы, перестав быть рыбами. Вот так же началось и земледелие — в узкой прибрежной полосе рек, то затапливаемой, то осушаемой. Прошло время, людей стало больше, и земледелие вышло за пределы тех клочков земли, которые река «сама собой наводняет». Именно тогда, отказавшись от услуг свиней, оно и стало земледелием. Через некоторое время после этого Сиутский монарх Хети II (2125 г. до н. э.) имел возможность похвастаться перед потомками: «Я принес воду в дар этому городу… Я заменил канал… Я вырыл его для того, чтобы вспахать землю. Я оборудовал ворота для него… Я снабдил водой высокие поля. Я сделал хранилище воды для этого города, высокие земли которого не видели воды… Я заставил воды Нила подняться выше древних межей».

С этого времени произошло разделение труда между ирригацией и земледелием. Первая принялась рыть каналы и возводить плотины, второе — пахать землю. Трудно сказать, чьи обязанности были священнее. Плуг, как известно, обожествлялся, но не меньше ценилось и «каналопроведение». Во всяком случае, староперсидское право гласило: «Если потребуется провести канал, а на его пути лежит беременная женщина, не останавливайся, а распори ей живот и проведи воду». И это правило действовало вовсе не из-за малого уважения к продолжательнице рода. Напротив, то же самое право вещало: «Если у шаха будут украдены вещи и окажется, что на них сидит беременная женщина, то их можно будет взять лишь тогда, когда женщина уйдет».

Противоречия здесь нет: женщина может дать жизнь лишь нескольким людям, вода — целому народу.

Способ прятать украденное под беременной женщиной прожил не менее долго, чем кодекс законов Хаммурапи. Один из его пунктов гласил: «Если кто-нибудь поленился укрепить свою плотину… и в его плотине случился прорыв, и он водою смыл поле соседа, пусть тот, по вине которого смыто поле, отмерит хлеб сообразно урожаю соседа».

Человек начал становиться человеком намного раньше того дня, когда сумел вооружиться суковатой палкой. Это произошло, когда он отложил на «черный день» некоторый запас пищи. Создание пищевых запасов освободило ему время для размышлений…

Хранить воду люди научились намного позднее. Ведь в отличие от пищи она почти всегда была под рукой, так как расселялись по земле, следуя течениям рек. Время создавать водохранилища пришло значительно позднее, и, наконец, совсем недавно наступила эпоха раздумий над содеянным…

За 6 тысяч лет до наших дней египтяне принялись усердно измерять колебания уровня вод Нила. Для этих целей были созданы так называемые ниломеры. Одни, самые простые, устраивались на прибрежных скалах, другие, почитаемые как святыня бога Сераписа, изготавливались из беломраморных колонн. Устанавливались они в специальных бассейнах, соединенных с Нилом. Отметки на ниломерах сопровождались надписями. Из них стало известно, в частности, что новый год в Египте начинался в день летнего половодья — 15 июня. «Трепещут те, кто видит Хапи, — повествует надпись на одной из пирамид, — когда несутся его воды, но поля смеются, берега расцветают, дары богов спускаются с небес, люди поклоняются Хапи, сердца богов полны радости».

Статистика, полученная с помощью ниломеров, показала, что Хапи был достаточно привередливым. Уровень отметок колебался весьма существенно, и, когда он падал, полям не хватало воды.

Трудно сказать, кому первому пришла в голову мысль «отложить» воду на «черный день». Можно предположить, что первое водохранилище построил легендарный фараон Египта Менее около 5 тысяч лет тому назад. Он же возвел и новую столицу — Мемфис. По свидетельству Геродота, менее в 10 километрах от своей будущей резиденции построил плотину на Ниле и отвел его воды в искусственное озеро. Уровень озера был выше уровня столицы, что обеспечило ее бесперебойное водоснабжение.

Царствовавший через тысячу лет после Менеса Аменемхет III, прозванный Меридом, решил еще более грандиозную задачу. Диодор Сицилийский, посетивший Египет в I веке до н. э., отмечал, что «никто поистине не может достойно восхвалить царскую мудрость Мерида, приносящую благоденствие всем жителям Египта. Ибо как Нил, не одинаковым образом умножаяся, разливается, и от умеренности оного плодородие земли зависит, царь для вмещения вод его выкопал озеро, дабы Нил безмерным наводнением своим озер и болот не делал, не меньше потребного разливался, недостатком воды плодам не препятствовал».

По описаниям древних, Меридово озеро имело 600 километров в окружности — больше, чем все морское побережье Египта! Вода текла в него по каналу из Нила 6 месяцев, остальное же время — благодаря системе шлюзов — вытекала назад в Нил, пополняя его в «межсезонье».

Последний факт вызывает сомнения, во всяком случае, его можно считать непроверенным. Если он имел место, то это означает, что Аменемхету удалось, говоря современным языком, «зарегулировать» течение реки Нил, взять ее под свой полный контроль. И основой зарегулирования явилось гигантское водохранилище. Было отчего обожествлять фараона-гидростроителя! Кстати говоря, за другого — китайского — императора Ю молитвы возносились еще в начале нашего века. И все по тому же поводу: этот монарх несколько тысяч лет назад тоже отличился размахом гидротехнического строительства. Знаменательно, что Леонардо да Винчи стал одним из первых в истории человечества геологов, руководя строительством канала. Обнаженные земляными работами слои горных пород дали ему повод для размышления о чередовании пластов, о включении в них раковин, свидетельствовавших о присутствии морей на месте теперешней суши.

То, что видел Леонардо, свидетельствовало о разрушающей и созидающей силе природных геологических процессов. Но он не обратил внимания на другой, казалось бы, более очевидный факт: ведь сами земляные работы, которыми он руководил, были тоже геологическим процессом, только не природным, а искусственным, антропогенным. «С человеком, — писал академик В. Вернадский, — несомненно, появилась новая огромная геологическая сила на поверхности нашей планеты».

Когда-то фараоны, возводившие пирамиды, были уверены, что достигнут бессмертия, сравняются с богами и природой, создав нечто похожее на горы. Между тем не пирамиды, а каналы, плотины и водохранилища, не фараоны, а землекопы действительно сделали человека равным богам (читай — природе). Именно они открыли перед ним, по словам В. Вернадского, «огромное будущее в геологической истории биосферы».

Возведение плотин и сооружение водохранилищ свидетельствовало о наступлении принципиально новой эпохи во взаимоотношениях человека с окружающим его миром. До этого времени он создавал главным образом технические предметы — мотыги и женские украшения, посуду и мечи — тысячи вещей, природных лишь по использованному материалу, в целом же — чисто искусственных. Жизнь этих предметов зависела только от человека. А вот жизнь систем, созданных Ю или Аменемхетом, зависела не только от них, но и от природы. Создавая для человека специфически человеческое, он создал новые элементы природы. Человек впервые стал походить на придуманного им бога. Сотворение мира плотин и каналов дало жизнь новой природной системе, которая начала жить одновременно по законам и природы и человека. Пытаясь регулировать подачу воды на свои поля, люди создали крупные природно-технические устройства. Новым орудием производства пользовались и они и природа, причем трудно сказать, у кого это получалось и получается лучше: желание людей управлять своим созданием частенько натыкалось на нежелание природы признать за ними это право.

М. Ломоносов писал: «Природа держится своих законов самым крепким образом даже в малейшем, чем мы пренебрегаем». Поэтому именно со времен Ю и Аменемхета и начинаются одновременно и эпоха могущества человека над природными стихиями, и эпоха самых серьезных конфликтов его с этими стихиями.

Создание искусственных емкостей для хранения воды — пример наиболее глубокого вмешательства человека в природные процессы на большой территории. Мало того — это пример «быстрого вмешательства» и, соответственно, — «скоростной отдачи». До этого результативность воздействия на природу можно было заметить, разве что прожив десяток, а то и больше жизней. Охота на мамонтов, например, длилась пятьдесят тысяч лет, прежде чем настало время удивляться — куда делось крупнотоннажное зверье? Леса в Европе уничтожали тоже несколько тысяч лет подряд, а обнаружили это всего лишь в прошлом столетии. Суммарная результативность охоты и лесоуничтожения проявлялась не сразу: это было похоже на то, как будто ты ударил вчера топором по колоде, а отдачу от удара почувствовал лишь сегодня. С каналами же, плотинами да водохранилищами дело обстояло совсем иначе: эффект от них (в том числе и отрицательный) чуть ли не мгновенен.

Сейчас на Земле функционирует около тысячи четырехсот искусственных водоемов вместимостью более ста миллионов кубометров каждое (меньшие могут быть приравнены к разряду прудов). Их суммарный объем составляет более пяти тысяч кубических километров, они позволяют запасти что-то около тысячи трехсот кубометров воды на каждого живущего на планете. Цифра, согласитесь, внушительная.

Общий объем водохранилищ Советского Союза — 1137 кубических километров. Это означает, что по созданному запасу воды мы более чем в три раза обеспеченнее среднего жителя планеты. Достижение серьезное, но, к сожалению, недостаточное, так как по естественным устойчивым запасам мы серьезно проигрываем по сравнению с тем же общемировым уровнем.

Дело в том, что континентальный климат большей части территории СССР предопределил крайне неблагоприятное распределение речного стока в течение года. Наши реки несут меньше всего воды тогда, когда она нужнее всего, особенно сельскому хозяйству. Жители многих наших городов периодически ощущают на себе эту географическую несправедливость: водопроводные краны летом источают совсем слабые струйки.

Годовая неравномерность речного стока дополняется межгодовой. Здесь, что называется, год густо, год пусто. К примеру, в многоводные годы Днестр, Южный Буг, Днепр и Дон несут в два раза больше воды, чем в средние по водности, а в маловодные — в три раза меньше. Амплитуды колебания огромные: шесть раз между «густо» и «пусто»!

Учет неравномерности речного стока приводит к весьма неутешительным цифрам. По среднему речному стоку мы вытягиваем по крайней мере до среднеевропейского уровня. А вот по устойчивому, на который мы можем рассчитывать в любой год, очень серьезно не достаем до него. Из 4360 кубических километров среднегодового стока на устойчивый приходится только 1200. Получается, таким образом, что по реальным ресурсам речной воды наша страна значительно беднее многих хозяйственно развитых государств. Так что без регулирования речного стока (прежде всего водохранилищами) мы прожить не сможем.

Чем больше емкость — тем больше и запас. Крупные водохранилища могут собрать не только весеннюю воду этого года, но и воды прошлогодние («прошлогодний снег»). Этим достигается глубокое многолетнее перераспределение стока. К сожалению, создание подобных больших емкостей на наших равнинных реках потребовало бы залить водой слишком большие пространства. Из числа созданных на юге европейской части СССР водохранилищ только Цимлянское в какой-то степени отвечает требованиям многолетнего регулирования; все остальные являются сезонными.

Впрочем, и Цимла тоже далеко не всегда и с успехом выполняет свои функции. Подводит все тот же климат. В маловодном 1972 году приток в Цимлянское водохранилище составил всего 28 процентов среднегодового. Запасов же предыдущего, 1971 года оказалось не так уж много. В результате пришлось жертвовать одними водопотребителями, чтобы удовлетворить других (прежде всего, конечно, сельское хозяйство). В убытке оказались речники. Им пришлось почти полностью прекратить судоходство по Дону: ведь для прохода большегрузных судов из Цимлянского моря в Дон и обратно нужны значительные сбросы воды через плотину. Они обескровили бы ирригационные системы… В 1973 году история повторилась. Пришлось весной сделать быстрый сброс, чтобы безработные донские суда «на волне» прошли в водохранилище для последующей эксплуатации на Волге.

Ну не парадокс ли: построить Волго-Дон специально для улучшения условий судоходства и прекратить его из-за нехватки воды?!

С появлением водохранилищ появились у нас и новые суда класса река — море. Они способны плавать и по рекам, и по морям, в том числе искусственным. Вообще-то говоря, искусственные моря внешне ничем не отличаются от озер, однако только внешне.

Построив водохранилища, человек создал совершенно новую часть ландшафта. Водохранилище — это еще не озеро, но уже и не река. И вот почему.

Главное его назначение — регулировать расход боды и уровень реки выше и ниже плотины. Требование самое общее: регулирование стока воды нужно для всех — энергетиков, ирригаторов, транспортников.

Итак, первое, что отличает водохранилище от озера, это его проточность. Проточных озер не так уж много. Большинство из них только принимает в себя реки. Водохранилища же — искусственные моря — и принимают и питают их. Реки впадают в моря и вытекают из них. В результате образуется речной ток, водообмен. По сравнению с озером он достаточно скор, по сравнению с рекой — медлителен. Водохранилища очень существенно замедляют речной сток: реки становятся тихими, а тихими легче управлять. Так, в результате сооружения москворецких водохранилищ скорость водообмена в Москве-реке уменьшилась в 16 раз, строительство Волжско-Камского каскада снизило ее в 12 раз. В целом во всем мире скорость течения рек уменьшилась из-за водохранилищ в 3—4 раза. Подобная результативность — причина и для гордости, и для озабоченности. Она показывает, что появление водохранилищ в геологическом смысле можно уподобить катастрофе или, как говорят геологи, внезапной трансгрессии. В самом деле: на глазах одного поколения и даже в более короткие сроки здесь можно наблюдать развитие таких новых форм рельефа и географических образований, которые в естественных условиях протекают за сотни и тысячи лет. Мало ведь того, что за несколько лет на месте полей образуется искусственное море, оно, это море, в соответствии с законами природы принимается устраивать по собственному вкусу и дно, и берега, и окружающий его пейзаж. Более того, продавливая своей массой земную кору, оно даже вызывает землетрясения, причем там, где раньше о них знали только понаслышке. Для них придумали даже специальные термины — «возбужденные», «антропогенные» и чуть ли не «человекотрясения».

Впервые такое землетрясение было зарегистрировано в 1966 году в США при заполнении водохранилища Мид. Когда его уровень достиг 100 метров, земная кора не выдержала нагрузки и задрожала. Подземные удары (всего их было около 60 тысяч), хотя и слабые, доносились с глубины 6 километров. Они дали понять, что земная кора, давшая пристанище всему живущему, не столь уж прочна, как нам кажется, что это просто тонкая пленка на жидком ядре. Таким образом, человек имеет все шансы в недалеком будущем прорвать ее и соорудить нечто вроде хорошенького вулкана, брызгающего лавой и пеплом.

Всего до настоящего времени известно около 40 случаев техногенных землетрясений. Одни из них были вызваны рухнувшими плотинами (Койна в Индии, Кремаста. в Греции), другие — слишком поспешным наполнением водохранилищ. К числу последних относится землетрясение при заполнении водохранилища на реке Вахш в Таджикистане и ряд других, зарегистрированных в Африке, Японии, Франции и других странах.

Существенной особенностью водохранилищ, отличающей их от озер, являются также резкие и большие по амплитуде колебания уровня воды. Например, разница между максимально высоким и минимальным уровнями Куйбышевского моря составляет 7 метров. Это приводит к тому, что в период полного «срабатывания» его площадь уменьшается в два раза. В связи с этим у водохранилища нет четких границ, они окаймлены более или менее широкой полосой переменного затопления или периодической осушки, проще говоря — полуболотом.

Медленный водообмен и резкое колебание уровня водохранилища приводят к очень существенным изменениям его чаши.

Прежде всего чаша эта наполняется не только водой, но и илом.

До сооружения водохранилищ реки уносили ил на большие расстояния. Он более или менее равномерно оседал вдоль всего течения, но наибольшая масса выпадала в осадок у впадения рек в моря. Дельты Нила, Волги, Дона и многих тысяч других рек целиком сложены из речных наносов. Плотины преграждают путь и воде, и всему тому, что несет вода. В результате водохранилище начинает играть роль дельты. Оно и по форме-то обычно напоминает дельту, огромный весенний разлив.

Если река перегорожена несколькими плотинами, то на пути от истоков к морю она успевает несколько раз разлиться половодьем, влиться в водохранилище и получить новый исток. В результате почти весь ил достается искусственным морям.

Иногда это не столь уж плохо. Слишком сильное заиливание дельты мешает судоходству, которое особенно активно в устье. Аргентина, к примеру, должна ежегодно тратить 10 миллионов долларов на дноуглубительные работы в устье Ла-Платы. 80 миллионов тонн ежегодно выносимых этой рекой отложений постоянно ставят порт Буэнос-Айреса перед угрозой блокады. Наличие водохранилищ на Ла-Плате улучшило бы жизнь столицы, но не сняло с повестки дня проблему заиливания.

Каждый год заиливание водохранилищ Индии приносит стране от 140 до 750 миллионов долларов убытка. Оно снизило емкость водохранилища Низамсагар с 900 до 340 миллионов кубометров, из-за чего более тысячи квадратных километров прилегающих к нему плантаций недополучают необходимого количества воды.

Аналогичные ситуации возникают и в других странах. Так, искусственное озеро Амбуклао на острове Лусон (Филиппины), по расчетам, будет полностью занесено илом всего через 32 года после своего рождения. В водохранилищах США ежегодно оседает 1 миллиард кубометров ила. Затраты на его удаление колоссальны…

Водохранилища реконструируют реки. Это особенно заметно на примере Дона. Создание на нем Цимлянского и нескольких низконапорных водохранилищ в среднем и нижнем течении привело к резкому сокращению притока твердых частиц в устье. Здесь теперь не река наступает на море, а, наоборот, море на реку.

Ветрами, течениями и волнами навстречу Дону, ставшему совсем уж тихим, несет морской песок. Постепенно он закупоривает выходы в море наиболее слабым протокам, течение в которых невелико. В результате дельта Дона упрощается, становится малорукавной. Для судов класса река — море это не страшно и даже выгодно, а вот для рыбы просто смерть: чем меньше протоков, тем меньше и площадь нерестилищ. Так водохранилище упрощает реку, превращает ее в один прямой канал. Искусственное рождает искусственное.

Сюрпризов водохранилища приносят немало. Трудно было проектировщикам предсказать, как в точности сложатся, скажем, береговые процессы на Рыбинском и Куйбышевском водохранилищах. Между тем здесь развились крайне нежелательные процессы берегообрушения. Они следствие колебаний уровня искусственных морей, которые непрерывно ворочаются в своем ложе, устраиваются поудобнее… Берега рушатся здесь и на Цимле, в Каховке и на Каме, в Усть-Илиме и Братске…

У геологов бытует такой термин — «переработка» берега. Первое время считали, что искусственные моря относительно быстро «успокаиваются» в своих берегах. Полагали, что первоначальный, наиболее бурно протекающий период становления формы берегов у водохранилищ должен длиться не более нескольких лет. Оказалось же, что моря, созданные человеком, совсем не то, что настоящие: им еще долго укладываться, ворочаться и грызть берега. Похоже, что их переработка длится 20—25, а иногда и все 40—50 лет. И все это время водохранилище продолжает отнимать у людей новые земли.

Сейчас уже очевидно, что крупные водохранилища на равнинных реках нашей страны слишком много затапливают земли, причем земли, как правило, ценной, плодородной.

К настоящему времени во всем мире площадь водохранилищ близка к 400 тысячам квадратных километров. Это больше, чем вся Италия или Югославия, и чуть меньше, чем Швеция. В СССР площадь водохранилищ приближается к 45 тысячам квадратных километров. Это немногим больше территории таких стран, как Дания, Нидерланды, Швейцария. Размеры впечатляют, но вовсе не радуют: что веселого в том, что мы залили водой огромные площади когда-то плодоносившей земли?!

Слишком высокая площадь затопления в СССР объясняется тем, что большинство наших водохранилищ, построенных до 1970 года, расположены на равнинах. Именно поэтому при проектировании новых трасс переброса воды стараются обойтись минимумом искусственных морей. Там же, где они необходимы, их делают более глубокими. На равнинах в этих целях приходится копать и обваловывать, в горах — перегораживать самые узкие и глубокие ущелья. Кроме того, все чаще и чаще вместо самотечной транспортировки воды применяют ее перекачку. Именно так будет когда-нибудь подана вода в канал Обь — Арал. Так что если раньше воду использовали для получения энергии, то теперь энергию расходуют для получения воды. И поэтому нередко можно встретить сейчас проекты «рекультивации» водохранилищ.

Недавно вышел в свет сборник работ, посвященных рекультивации бывших пойменных земель Днепра, ныне неглубоко затопленных и не дающих человеку, увы, ничего вместо былых урожаев сена, рыбы, дичи… Авторы помещенных в нем статей не спорят, нужны ли были плотины, перегородившие Днепр. И так ясно: нужны. В 1977 году хозяйства Украины продали государству один миллиард двести миллионов пудов хлеба. И еще почти столько же оставили в своих закромах. Урожай — от 24 до 34 центнеров с гектара, кое-где получили и все 40—50. Шестьдесят лет назад выше 15 центнеров здесь не поднимались. А случалось и 3—4. В 1915 году статистики радовались: за тридцать три года средняя урожайность зерновых в целом по Европейской России возросла с 5,26 до 7,54 центнера с гектара!

Что и говорить, немалую роль в повышении урожайности играет орошение. Но одно дело — орошать, другое — затоплять.

Сейчас мелководья (где буквально «курица вброд перейдет») составляют почти 20 процентов от общей площади водохранилищ. Примерно 35 процентов из них до затопления использовались в сельскохозяйственном производстве. Это ни много ни мало, а 280 тысяч гектаров. Помножьте их на среднюю урожайность…

Как ликвидировать мелководья? Самое рациональное — не делать их. Об этом мы уже говорили. Но коль скоро они существуют, их можно обваловать и откачать воду. Получится так называемый польдер. Словечко это пошло от голландцев, которые вот уже много веков отгораживают куски Северного моря и откачивают воду. Говорят, существует проект полного осушения таким способом всего Северного моря между материком, Данией и Великобританией. В обозримом будущем он, конечно, вряд ли будет реализован. Что же касается осушения мелководий Цимлянского, Каховского, Куйбышевского и других водохранилищ, то этот вопрос вполне, можно решить уже сегодня.

По-видимому, первым реконструируют Цимлянское море. Для Нижнего Дона важна буквально каждая капля воды: здесь наблюдается самый серьезный дефицит влаги (вспомните историю с остановкой судоходства). Расчеты показывают, что если оконтурить Цимлу дамбой, которая отсекла бы от моря все глубины меньше 4,5 метра, и откачать «огороженную» воду, то для польдерного земледелия освободится 50 тысяч гектаров, а для ирригации — за счет сокращения испарения — 0,7 кубического километра воды. Затраты окупятся за несколько лет.

Неплохо выглядит и экономика реконструкции водохранилищ Украины и Поволжья. По данным специалистов, эффект от уменьшения испарения с поверхности искусственных морей только одного Днепровского каскада составил бы один кубокиломстр. Это примерно столько, сколько содержится воды в малых прудах двух среднестатистических областей юга Украины. Не так уж мало!

Впрочем, на все сто процентов осушать мелководья нецелесообразно. Кое-где их можно превратить в пруды для разведения рыбы (обвалование придется делать и в этом случае), а кое-где — в поля для выращивания таких водных растений, как некоторые виды риса, тростника, маниоки. Правда, для их возделывания придется создать подходящую технику, способную двигаться по мелям. Что делать: мелкие искусственные водоемы приходится теперь рассматривать как резерв земледелия, поля, которые нужно засевать, культивировать и убирать.

Так, создав нечто новое, вовсе не известное ни природе, ни людям, человек расширил возможности производства материальных благ и одновременно получил стимул для создания совсем новой техники — то ли водоплавающей, то ли грязелазающей. Великолепный урок тем, кто полагал, что с природой можно обходиться с позиции силы, «запросто», без особых церемоний. Один из глашатаев американского прагматизма, Д. Джемс, так и писал: «Мир стоит перед нами гибким и Пластичным, ожидая последнего прикосновения наших рук. Подобно царству небесному, он охотно переносит человеческое насилие».

Очень выразительно высказал противоположную точку зрения поэт В. Федоров:

Природа и сама
Стремится
К совершенству,
Не мучайте её,
А помогите ей.

Последствия мало продуманного насилия над природой 6 случае с водохранилищами показали, что она вовсе уж не столь пластична и послушна, как нам этого хотелось бы. Поэтому призыв к созданию новых подводных ферм на искусственных морях (наряду с теми, что строятся на естественных) не более как стыдливое умолчание факта нашей нерасчетливости.

Абсолютные потери почвы под поверхностью водохранилищ должны быть дополнены потерями относительными. Дело в том, что из-за отсутствия четких границ водохранилища продолжаются под поверхностью Земли.

От одного до пяти процентов общего объема воды, запасенной в водохранилище, проникает в его дно и стенки. Казалось бы, совсем немного, однако посмотрите, сколько бед от этого.

Непосредственно у берега искусственного моря тянется полоса постоянного сильного подтопления. За ней следует переходная зона, после чего — умеренного и слабого подтопления. Перечисленные полосы, часто называемые зонами заболачивания, олуговения и оглеения, имеют ширину, зависящую от целого ряда факторов: состава и свойств почв, слагающих чашу, окружающей местности и т. д. По своему качеству они тоже различны и по-различному же могут быть использованы.

Болото есть болото. Засеять его можно, лишь предварительно осушив. Таким образом, занимаясь орошением, нельзя забывать об осушении!

Переходную зону олуговения тоже можно дренировать, но можно и использовать для возделывания влаголюбивых культур; зону оглеения — в соответствии с общепринятыми рекомендациями — для возделывания обычных сельскохозяйственных культур при высоком уровне агротехники.

Так можно, так нужно. Пока же только на территории европейской части СССР общая дополнительная потеря суши за счет подтопления земель водохранилищами оценивается в две тысячи квадратных километров.

Заболачивание прибрежных земель на севере сменяется засолением на юге. Этот процесс прослеживается у Волгоградского, Саратовского, Куйбышевского и даже кое-где у Горьковского водохранилищ. В жарком климате профильтровавшаяся сквозь почву вода, уйдя в атмосферу, оставляет после себя соли…

Борьба с засолением ведется промывкой. Промывные воды должны стекать назад в водохранилище. Уровень последнего должен быть при промывке как можно ниже. Хлопот с такой «стиркой земли» еще больше, чем при осушении.

Итак, орошая одни земли, повышая их ценность, водохранилища портят другие и снижают качество третьих. Не все благополучно и с качеством запасаемой ими воды. Стоячая вода имеет свойство «тухнуть»…

На географических картах есть много разноцветных морей — Красное, Белое, Черное, Желтое… Нет только Зеленого. А между тем, что представляют собой летом наши водохранилища, как не зеленые моря? Или, точнее, сине-зеленые…

Приходилось ли вам видеть одну из величайших и красивейших рек нашей Родины, Днепр, с высоты птичьего полета? Если лететь вдоль Днепра от Херсона к Киеву, можно воочию убедиться, что он превратился в цепь озер, часто даже без всяких переходов смыкающихся друг с другом.

«Чуден Днепр… Без меры в длину, без конца в ширину…» Интересно, как бы написал Н. Гоголь о Днепре, если бы ему удалось посмотреть на него с борта самолета? Днепр теперь действительно без меры, даже с такой высоты, с которой все кажется небольшим и незначительным. Внизу видишь широченную полосу, посредине которой, как детский кораблик в лужице, идет самоходная баржа. Днепр ли это? Н. Гоголь сказал бы: половодье. Да, половодье. Только постоянно и навсегда. Собственно Днепр прочерчивается сквозь размытое серо-зеленое марево, все в кружевах неожиданных и бесконечных берегов, едва отчетливым нешироким руслом. За этими старыми границами — мелководье, переходящее в болото, все в озерцах, старицах и протоках. Подчас и не поймешь, где вода, а где суша: все в оттенках зеленого и серо-голубого, в ярко-зеленых пятнах то ли островов, то ли плавающих оазисов растительности.

«Глядишь и не знаешь: идет или не идет его величавая ширина?..»

Скорее не идет. Во времена Н. Гоголя «шла», а сейчас вовсе почти не идет. Уклон реки не изменился, зато изменилась ее ширина. А это значит, что скорость течения уменьшилась и Днепр, ржавый от сине-зеленых водорослей, летом захлебывается от им же порожденной органики. Мелют суда эту жидкую кашу винтами, а под ними задыхается от недостатка кислорода рыба…

Нашествие сине-зеленых сегодня уже не беда, а настоящее бедствие. Из-за высокого содержания в воде органики, с одной стороны, и плохой проточности — с другой, эти водоросли буквально заполняют собой реку, превращенную в цепь озер. В отдельных местах Днепровских водохранилищ содержание их массы в одном кубометре воды доходит до одного, а по берегам, в местах ветрового нагона, до нескольких десятков килограммов. Попробуйте искупаться: уверяю, что не войдете в ядовито-зеленую плесень. Противно. И не только противно, но и опасно.

Цветение — эвтрофикация — болезнь не только водоема, но и человека. Некоторые из многочисленного семейства сине-зеленых выделяют в окружающую среду различные токсичные вещества. Хорошо, если бы все семейство выделяло алкалоиды, как это делают некоторые из его членов. К сожалению, токсины разнообразны, и прием их внутрь веселья не вызывает. Кожные поражения и аллергические заболевания искупавшихся в цветущем «море» — наиболее легкие неприятности. Более опасно наесться рыбы, долго питавшейся фитопланктоном. Токсины концентрируются в ее тканях…

У рыбаков еще в начале века обнаруживали гаффскую болезнь, названную по имени одного из заливов Балтийского моря. Сходное заболевание нашли недавно у жителей побережья Юксовского озера в Ленинградской области.

Сине-зеленые — необычные водоросли. Они, что называется, ни в огне не горят, ни в воде не тонут: легко переносят, например, температуру в 80 градусов — почти кипяток. Возможно, это объясняется тем, что они были одними из первых жителей горячего первичного океана или что возникли в струях кипящих гейзеров. Последнее особенно вероятно, так как некоторые сине-зеленые не нуждаются в кислороде и легко переносят присутствие в воде и воздухе серных и сернистых соединений. Настоящее исчадие ада, водоросли эти выделяют в воду особые вещества, подавляющие другие растения, сплошной пленкой затягивают всю поверхность и перехватывают все солнечные лучи. Похоже, что они в отличие от других биологических видов могли бы с успехом жить на Земле в полном одиночестве.

Самые древние растения на Земле — сине-зеленые за свою историю пережили массу грандиозных геологических катаклизмов. Так что последний — человеческий — катаклизм для них, надо полагать, просто пустяк. Они его не только переживут, но и используют в своих целях. Водохранилища хорошо это доказывают. Во время активного роста сине-зеленых они выделяют ароматические вещества, которые делают воду непригодной для питья и купаний. Они нередко забивают фильтры и останавливают насосы, отнимая у нас ту воду, которую мы пытаемся запасти.

Война с сине-зелеными, по-видимому, будет долгой и упорной. Она потребует не только терпения и выдержки, но и, как любая современная война, больших затрат на технику и капитальные вложения. Придется строить дорогие оборонительные укрепления в виде сложных очистных сооружений, совершенствовать технику, внесения минеральных удобрений, строить канализацию на фермах.

Но, может быть, пойти по иному пути — тому, что не так давно подсказали другие водные сорняки — гиацинты?

Водный гиацинт — плавающий уроженец Южной Америки — отличается чрезвычайной плодовитостью: размножается он как традиционным, так и вегетативным путем. За четыре месяца пара гиацинтов обоими способами производит на свет 1200 потомков. Его урожайность — 100—150 тонн зеленой массы с гектара. Это рекорд продуктивности: самые урожайные растения суши (сахарный тростник, люцерна) дают меньше 100, обычные же не более 30 тонн.

В 1952 году первые гиацинты появились на реке Конго (Африка). Через три года они прошли путь в 1600 километров — от Киншасы до Кисангани. Марш окончился остановкой судоходства и почти полным прекращением рыболовства. К 1957 году на борьбу с сорняком в бассейне Конго расходовали по одному миллиону долларов ежегодно, но сорняк все еще не отступал. Не отступал он перед человеком и на Верхнем Ниле, на ряде рек Индии, Юго-Восточной Азии и Филиппин. Помимо высокой плодовитости, гиацинт отличается тем, что его листья испаряют чрезвычайно много влаги. Они работают буквально как хороший насос, испаряя в три-четыре раза больше воды, чем незаросшая водная поверхность. Озера и искусственные моря, оккупированные гиацинтом, становятся, таким образом, практически ни к чему не пригодными.

Первый период борьбы с водным гиацинтом характеризовался использованием гербицидов. Это достаточно эффективный метод, но он оставляет после себя токсические вещества, отрицательно действующие на полезную фауну и флору. По-видимому, более оптимальным и в этом случае является не уничтожение, а утилизация. В Сингапуре, на Филиппинах, в некоторых районах Индии и Китая научились использовать водные сорняки на корм скоту, птице и рыбе, во Флориде из гиацинта получают высокобелковые добавки для свиней, изучают возможности получения пищевого продукта для человека, а также производства из него горючего — биогаза.

Не следует также забывать, что водоем, освобожденный химическими средствами от растений и микроорганизмов, перестает выполнять функции санитара: он теряет способность к самоочистке. Так что не все сорняки — сорняки.

Сине-зелеными водорослями тоже можно было бы кормить рыб. Например, знаменитого толстолобика или белого амура, которые помогли очистить гигантский Каракумский канал… Но, во-первых, хоть толстолобик и не отказывается от сине-зеленой закуски, он все же предпочитает другие блюда. Иначе говоря, эти водоросли ест только при отсутствии других. Во-вторых, стенки клеток сине-зеленых очень прочны, рыбы-санитары переваривают не их, а слизистые оболочки, окружающие колонии клеток. В результате последние, пройдя через кишечный тракт, вновь попадают в водоем, что иногда даже увеличивает скорость размножения. В-третьих, остается проблема токсинов.

Похоже, таким образом, что рыбий корм из сине-зеленых не получится. Животные в непереработанном виде их тоже не усваивают. Остается использовать водоросли в качестве удобрения. Но не приспособятся ли они к новым условиям и не засорят ли почву так же, как и воду? Этот вопрос требует серьезных размышлений.

Впрочем, он уже не первый, а второй вопрос. Над утилизацией сине-зеленых можно думать еще сколько угодно. Как их собрать — вот проблема!

Институт гидробиологии Академии наук Украины предложил оригинальный гидромеханический способ сбора сине-зеленых водорослей. Экспериментальные плавучие агрегаты уже разработаны. Практика решит, насколько они жизнеспособны. Пока же сине-зеленые основательно портят климат водохранилищ.

Искусственные моря в целом благоприятно влияют на климат. В этом смысле они мало чем отличаются от своих братьев естественного происхождения. Возле водохранилищ всегда прохладнее и влажнее: море, будь оно даже мини-море, все же дает о себе знать.

Поскольку водная поверхность меньше отражает солнечные Лучи, чем суша, искусственное, как и естественное, море запасает не только воду, но и тепло. Благодаря этому водохранилище работает как автоматический кондиционер: в холодное время года оно несколько отепляет зону своего влияния, в жаркое — охлаждает.

Можно ли считать, что в смысле микроклимата водохранилища — сплошной плюс? Для прибрежной полосы безусловно. Совсем другое следует сказать о реке, вытекающей из моря, то есть о нижнем бьефе водохранилища.

Поскольку летом глубокие водоемы нагреваются медленнее окружающей среды и долго хранят зимний холод, постольку они снижают температуру воды в нижнем бьефе. Так, например, до строительства Братской плотины температура Ангары летом составляла 18—20 градусов, а после — только 7—8. Согласитесь, что такое похолодание не нужно никому — ни рыбам, ни людям.

Конечно, на юге подобное охлаждение показалось бы благом, на севере же оно означает приближение и так слишком близкого полюса.

Северные искусственные моря выполняют роль холодильников практически весь год. Поскольку течение в них слабое, замерзают они раньше, а освобождаются от льда позже. Лед на них толще, его часто приходится разламывать искусственно, чтобы не происходили так называемые «зажоры». Хлопот от этого хватает всем — и гидроэнергетикам и речникам.

Прошло уже то время, когда плотины и каналы строили главным образом для речников или «только» для энергетиков. Теперь гидростроительство должно быть комплексным, учитывать нужды всех водопользователей. Но можно ли отвергнуть правило Козьмы Пруткова, утверждающее, что «нельзя объять необъятное»?

Мелиораторы требуют, чтобы вода из водохранилищ поступала, когда она нужна растениям — планово. У энергетиков свой план. Им нужен постоянный сброс воды. Во всяком случае, они должны включать турбины в часы «пик»…

Пройдите весной по берегу Днепра, что тянется от плотины Днепрогэса до Каховского моря. Вы насчитаете сотни упавших деревьев, десятки свежих обвалов и оползней. Это гидроэнергетики «раскачивают берега», подмывают корни деревьев, заиливают дно. Хозяйственники, лесники и рыбоводы ежегодно несут миллионные убытки от этой «раскачки».

Рыбакам обязательно нужно весеннее половодье. Ведь без него не будет нереста. Но попробуйте сымитировать разлив, и мелиораторы останутся на лето без воды, а речники могут и вовсе остаться без работы, как это уже было на Дону. Есть такой термин у гидростроителей — «попуск». Попуск — это сброс воды через плотину в нижний бьеф. Он нужен рыбакам весной, чтобы рыбы успели выполнить свой долг перед потомками, речникам — летом, чтобы суда не садились на мель, гидроэнергетикам — утром и вечером, чтобы выправить «косинус фи» в системе энергоснабжения.

Далеко не всегда можно обеспечить все нужные попуски. Вот и приходится при всем уважениии к комплексному подходу принимать односторонние решения. А без убытка они не обходятся.

Мир сложен. Искусственный мир, создаваемый человеком, еще более сложен. У природы ведь нет механизмов, которые поддерживали бы его. И человеку приходится держать его на собственных плечах, как мифическому Атланту небо. Недалеко то время, когда на его плечах будет лежать вся измененная им природа. Надо только, чтобы она оставалась природой, а не «окружающей средой» и чтобы не оправдался известный афоризм Гераклита: «Человек неразумен… умом обладает только окружающая его среда».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: