Текст книги "Жизнь рек"
Автор книги: Е. Болдаков
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 4 страниц)
Наводнения
В китайских летописях описывается гигантское наводнение, которое было примерно 4250 лет назад. Реки Хуанхэ и Янцзыцзян слились в одно бушующее пространство. Были разрушены города, смыты посевы, погибло много людей. С тех пор в Китае начались большие работы по устройству земляных валов вдоль рек.
Около 5600 лет назад сильнейшее наводнение было в долине Тигра и Евфрата в Месопотамии. Описание этого наводнения в искажённом виде попало впоследствии в библию. Библия превратила это наводнение во всемирный потоп. В наше время ещё находятся люди, которые верят, что один из жителей долины, Ной, спасся от потопа и в ковчеге пристал к горе Арарат. Совсем недавно эту выдумку использовали американские поджигатели войны. В 1948–1949 годах американская экспедиция посетила Арарат под предлогом «поисков» остатков Ноева ковчега. Нетрудно догадаться, что истинная цель этой экспедиции – разведка: Арарат находится в Турции, в пограничной зоне с нашей страной.
У некоторых народов Центральной Америки, Австралии, Полинезии также сохранились предания о необычайных наводнениях, о «потопах».
На реке Хуанхэ громадное наводнение было 2870 лет назад, затем около 1500 лет назад, когда вся китайская равнина была затоплена на глубину до 9 м. За последние 2000 лет река Хуанхэ шесть раз меняла своё направление. В 1851–1853 годах Хуанхэ, как уже говорилось, прорвала береговые валы высотой в 12 м и, произведя колоссальные разрушения, проложила новое русло к северу, к Чжилийскому заливу. Современное русло Хуанхэ сформировалось в 1868 году.
В 1887 году после дождя, продолжавшегося 10 дней. Хуанхэ прорвала новые валы у города Кайфын, устремилась к югу в плодородные районы и в течение нескольких часов уничтожила 3000 деревень; тогда погибло около 7 миллионов человек.
На реке Янцзыцзян одно из громадных наводнений, с прорывом валов, было в 1931 году. В завершающие дни борьбы Китайской Народной армии с гоминдановцами по приказу Чан Кай-ши во время высокой воды были взорваны валы у реки Янцзыцзян. Однако это не спасло гоминдановский режим, а народно-революционная власть теперь сумеет оградить Китай от бедствий, которые ему причиняли Хуанхэ, Янцзыцзян и другие реки.
В США довольно часто бывают наводнения в бассейне реки Миссисипи. В 1936 и 1937 годах громадным наводнением были прорваны валы, и долина реки была затоплена. Погибли сотни людей, наводнение принесло громадные убытки.
Большие наводнения бывают в Южной Америке, в частности на Амазонке.
В Австралии, несмотря на относительную сухость климата, наводнения весьма грозны. В 1867 году в районе Виндзора на площади в 100 000 квадратных километров четверо суток шёл дождь. Река разлилась и совершенно уничтожила город Виндзор. Пострадало много других городов и селений. В 1937 году в ливень вода реки шла вдоль железнодорожного полотна. Сила течения была столь велика, что рельсы со шпалами были перевёрнуты 8 раз (рис. 20).
Рис. 20. Железнодорожный путь в Австралии, перевёрнутый паводком 1937 года.
Большие наводнения известны и в Европе. Около 3700 лет назад был потоп в Греции от морского шторма. Большое наводнение было в Греции и около 3500 лет назад. Известны необычайные наводнения на Тибре, По и других реках. В 1342 году произошли страшные наводнения в Чехии и Австрии. На Рейне у Майнца вода поднялась на 9 м. В более поздние времена наивысший подъём Рейна наблюдался в 1784 году – 6,6 м.
В Вене, на Дунае, в 1501 году было громадное наводнение, ни разу не повторившееся до настоящего времени. Считают, что такое наводнение может быть в среднем один раз в 3000 лет. В 1515 году по всей Германии реки произвели страшное опустошение. Разлив рек был вызван невиданным количеством дождей. Вся страна представляла ряд островов среди моря воды.
Отметим одно из последних наводнений в Париже. Оно произошло в январе 1910 года. Катастрофа эта была наибольшей за всё время существования города, то есть примерно за 800 лет. Известный географ А. П. Нечаев описывает последствия этого наводнения следующим образом. Город был отрезан от всего мира. Поезда останавливались в 25 км от города. Вода шла по улицам. Телеграфная связь была прервана. Париж лишился электрического освещения. Съестные припасы продавались в четыре – пять раз дороже обыкновенного. В городе появились грабители.
Многочисленные записи летописей говорят о большом количестве наводнений и на нашей территории. Первые указания относятся к 979 и к 1108 годам. В 1128 году на Днепре, Десне и Припяти наводнение «потопи люди, жита и хоромы снесе». В 1164 году при наводнении на Днестре у Галича погибло 300 человек. На Волхове наводнения были в 1251 году, в 1291 году; в 1338 году исключительно высокая вода «сотвори зло много», в 1347 году «паводь велика бысть зело, таковой ибо никогда не бывало же».
На Волге были большие наводнения в 1709, 1719, 1853, 1908 и 1926 годах.
На Оке в Орле высокие паводки были в 1612, 1625, 1646, 1666, 1700 и в 1850 годах.
На Каме большие паводки были в 1853 и 1914 годах, на Верхней Каме – в 1810 году. В Усолье сохранилась чугунная доска, на которой отмечен наибольший уровень воды при этом паводке (рис. 21).
Рис. 21. Чугунная доска в г. Усолье на Верхней Каме, на которой отмечен уровень воды в половодье 1810 года.
На Москве-реке громадные наводнения были в 1879 и 1908 годах.
В 1908 году в Москве была очень снежная и затяжная зима, затем наступила дружная весна без ночных заморозков. Вода в реке быстро прибывала. В Замоскворечье и в Дорогомилове было затоплено около 10 квадратных километров городских застроек. Вода в низких местах доходила до второго этажа. Киевский вокзал был окружён водой, и поезда подавались на Белорусский вокзал.
На Дону громадные паводки были в 1917 и 1942 годах. На Енисее у Красноярска – в 1853 и 1916 годах, в нижнем течении – в 1937 году; на Амуре в нижнем течении – около ста лет назад, а в среднем течении – в 1872 году: на Аму-Дарье – в 1879 и 1921 годах.
На Яблоновом хребте летом 1897 года стояла необычайно дождливая погода. 28 июля разлились реки Ингода и Шилка. Вода размыла железнодорожное полотно на берегу Ингоды. После разлива железная дорога была поднята на 6,4 м (рис. 22).
Рис. 22. Перенос полотна железной дороги на берегу Ингоды.
В 1928 году по притоку Амура, Зее, прошёл очень большой паводок. Вот как описывают его прохождение в маленьком городке Зее. Дождь в районе шёл полных 22 дня. На пятый день дождя старое русло Зеи, обходящее город, начало заполняться водой. Был дан приказ об эвакуации, но не все его выполнили. 20 июля начался сильнейший ливень, продолжавшийся три дня. В ночь с 22 на 23 июля пароход начал снимать с домов всех, кто ещё оставался в городе. Ночью город был сметён до основания. После нельзя было даже узнать, где находились улицы и площади. Всего на Зее было разрушено 15 селений. В нижнем течении была размыта железнодорожная насыпь, и поезда не ходили 19 суток. Сильно пострадал город Благовещенск.
На малых реках и даже в оврагах также могут быть серьёзные катастрофы.
В 1882 году в ночь на 11 июля в районе Кукуевского оврага (между Мценском и Тулой) пошёл сильный дождь. За 10 часов выпало около 150 мм осадков. Через овраг шла насыпь Московско-Курской железной дороги высотой 21 м. В насыпи была круглая чугунная труба диаметром 1,07 м. Отверстие её оказалось недостаточным для стока воды. Сильное течение разрушило трубу. Насыпь постепенно сползла. В это время показался пассажирский поезд… Только два вагона остались на насыпи. Паровоз и остальные вагоны упали вниз. Погибло 320 человек.
В 1883 году в Кукуевском овраге была построена новая труба (рис. 23).
Рис. 23. Водопропускная труба Кукуевского оврага, выстроенная в 1883 году.
Следует ещё упомянуть о наводнениях в Ленинграде. Это особый случай. Ветер с Финского залива гонит воду в Неву. Наводнения бывают обычно осенью. В истории этого города были десятки наводнений. Наиболее мощным за последние 250 лет было наводнение 1824 года и несколько меньшее – в 1924 году.
Особый вид паводков бывает на реках в горных районах. Это так называемые сели, как их зовут на Кавказе, или сели, как называют их в Средней Азии. В Альпах их зовут муры. Приведём несколько описаний селей.
21 мая 1885 года в селении Акумкели в районе Аракса (приток Куры) в течение получаса шёл ливень с градом. Вскоре по оврагу потекла жидкая грязь, затем сверху двинулась густая грязь с камнями и поваленными деревьями. Так продолжалось около часа. В результате было разрушено несколько десятков домов, снесено, два моста на каменных устоях, погибло 43 человека.
В 1910 году через селение на реке Тинчай (в бассейне Куры) августовской ночью прошёл сель высотой 3 м, разрушивший 130 домов. Погибло около 400 человек.
Такие же явления бывают в Альпах, Карпатах и других горных районах.
Сель особенно разрушителен, если склоны долины распаханы или вытоптаны скотом. Ливень смывает грунт, и жидкообразная масса идёт по руслу, сокрушая всё на пути. Бывают случаи, когда сель несёт с собой камни весом в сотни тонн (рис. 24). В 1776 году вынесенные селем в русло Терека камни и лёд на 3 дня прекратили течение Терека, образовав запруду высотой 87 м.
Рис. 24. Камни, оставшиеся после селя.
Из приведённых описаний видно, какой вред приносят наводнения. Поэтому необходима серьёзная борьба с этой водной стихией. Одна из мер этой борьбы – обвалование рек (рис. 25). Земляные валы – весьма ответственные сооружения. Они должны быть прочны и достаточно высоки. Прорыв их может принести большие несчастья.
Рис. 25. Схема обвалования реки.
Большая роль в борьбе с наводнениями принадлежит также высоким плотинам (рис. 26). В паводок они задерживают часть вод в водохранилищах, понижая этим уровень в низовьях реки.
Рис. 26. Схема установки высоких плотин на реке.
Обвалование потоков ведётся и в тех горных районах, где возможны сели. Кроме того, склоны бассейнов, питающих горные реки, засаживаются лесом. На склонах нельзя пасти скот; не допускается и распашка склонов. Русло реки расчищается, чтобы селевой поток не мог образовать завал и временную запруду. Все эти мероприятия значительно уменьшают мощность селя.
Нужно сказать, что наводнения не везде приносят несчастья. В долине Нила, например, уже много тысяч лет река в половодье орошает пахотные земли и отлагает прекрасное удобрение – ил. Отложения ила Риона поднимают Колхидскую низменность. Высокие воды Риона направляются на определённые участки, где и отлагают наносы. Получается плодородная почва и поднимается уровень поймы Риона.
III. Использование рек
Реки – пути сообщения
Реки начали служить путями сообщения ещё в доисторические времена. Реки использовались для общения между отдельными родами и племенами, для обмена, для охоты и т. д. Вначале для сообщения по реке служили плоты, затем долблёные челноки, а позднее – более крупные суда, вначале гребные, а потом парусные.
В ряде стран, как, например, в Китае, Индии и Египте, речное судоходство давно имело первостепенное государственное значение.
Морское и речное судоходство было сильно развито у славян-вендов. Греческие и римские историки называли вендов великим народом. Около двух тысяч лет назад славяне-венды занимали бассейн Днепра, Вислы и Одера.
Водный путь из «варяг в греки» около тысячи лет назад шёл через Неву, Волхов, Ловать, Западную Двину, Березину и Днепр. Переход судов из одной системы рек в другую систему производился в верховьях рек волоком через водоразделы – на Западную Двину и в бассейн Днепра, на Березину.
Наши летописи описывают поход киевского князя Олега в 907 году на Царьград на двух тысячах кораблей.
Поселения и города славян возникали главным образом по берегам рек и на волоках. Новгород, Киев, а потом Москва выросли в большие города потому, что стояли на торговых речных путях. Город Волоколамск возник на волоке из системы Москвы-реки в систему Верхней Волги через Ламу. Город Вышний Волочок был построен на волоке из системы Волги через реку Тверцу в систему Волхова через реку Мсту.
Начиная с XVIII века через волоки во многих местах были прорыты каналы. Некоторые существуют и поныне, соединяя различные речные системы. В настоящее время производится реконструкция многих старых каналов и построены новые каналы: Беломорско-Балтийский, канал имени Москвы, Бугско-Днепровский канал. Заканчивается строительство Волго-Донского канала. В Румынии сейчас строится канал у Констанцы. Он значительно сократит путь от Дуная к Чёрному морю.
Сильно развита сеть каналов в Китае. Великий Китайский канал имеет длину 1600 км. Он соединяет реки Янцзыцзян, Хуанхэ и др. и идёт почти параллельно берегу моря в 100–200 км от него.
Много каналов есть в Германии и Франции. Они не замерзают и поэтому особенно удобны в эксплуатации.
Наши землепроходцы триста лет назад, при освоении Сибири и Дальнего Востока, широко пользовались реками как путями сообщения. Так, Ермак шёл по Каме, Чусовой и через Исеть перевалил в систему Оби и Иртыша. Благодаря речным путям освоение этого края происходило очень быстро.
Общая сеть рек Советского Союза составляет около 1 300 000 км. Из них для нужд транспорта можно использовать около 25 %, то есть около 330 000 км. Судоходных рек у нас около 110 000 км; рек, по которым возможен только сплав плотами, – приблизительно 70 000 км, рек, где может быть сплав россыпью, – около 150 000 км.
На некоторых больших реках, где пороги не совсем стёрты и скорость течения велика, судоходство затруднено. Например, на реке Зее, в районе хребта Тукурингра, на берег иногда забрасывается якорь, и пароход поднимается, вытягивая трос паровой лебёдкой. На Енисее, ниже Красноярска, где имеется большое движение на Казачинском пороге, производится туерная тяга: на дне реки лежит цепь, и пароход или буксирное судно – туер – идёт вверх, лебёдкой перебирая её звенья. На Дунае, в Железных Воротах, для этой же цели по берегу проведена специальная железная дорога: паровоз берёт на буксир пароход и проводит его в этом тяжёлом участке.
Рис. 27. Катер на Верхней Ангаре.
Наше правительство обращает особое внимание на развитие судоходства на малых и на неосвоенных реках. Советскими конструкторами созданы специальные типы мелкосидящих пароходов, теплоходов и барж для перевозки грузов и пассажиров.
Использование малых рек должно быть по возможности комплексным. Если на реке строится плотина, то она должна служить и для повышения уровня реки и для получения электроэнергии.
Водные пути неудобны тем, что часто увеличивают путь груза по сравнению с железной дорогой. Так, например, от Москвы до Горького по железной дороге всего 437 км, а по водному пути – около 1000 км. От Москвы до Ленинграда по железной дороге 650 км, а по водному пути – 1300 км. От Ростова до Ленинграда по железной дороге 1750 км, а по водному пути через Волго-Донской канал и Мариинскую систему – около 4000 км. Кроме того, в центральных районах реки замерзают на полгода, а в Сибири и на севере даже на 7–8 месяцев. Однако нужно принять во внимание, что сплав леса плотами и перевозка нефти по реке обходятся дешевле, чем по железной дороге. Кроме того, водные пути являются более дешёвым видом транспорта, чем автодорожный транспорт. Речной транспорт как средство для сообщения между пунктами, расположенными на одной и той же реке, и для разгрузки железных дорог имеет большое значение и не утратит его и в дальнейшем.
Водные пути – прекрасное место для отдыха трудящихся. Кто побывал на наших могучих реках, тот всегда стремится вновь полюбоваться их величием (рис. 28).
Рис. 28. Волга у устья Камы.
Мосты
Железнодорожная и автодорожная сеть, по образному выражению советского учёного профессора М. Ф. Срибного; накладываются на речную сеть. Там, где железные дороги и автомобильные трассы должны пересекать реки, строятся мосты.
Мосты строились через реки с самых древних времён. Сведения о строительстве крупных мостов имеются уже за 4000 лет. В Китае, Египте, Италии сохранились до нашего времени изображения древних мостовых сооружений, иногда довольно сложных.
В Византийской империи и в эпоху римского владычества в древнем Риме были построены большие каменные арочные акведуки – мосты для пропуска водопроводных самотёчных каналов или труб через низины и овраги. Эти акведуки имели высоту до 50 м и длину до нескольких сотен и даже тысяч метров.
На территории СССР, в Средней Азии на реке Заревшан и на Кавказе на Драксе, сохранились каменные мосты, построенные около 2300 лет назад. Близ Сухуми есть Абхазский мост, которому около 600 лет.
В России через малые реки издавна строились деревянные мосты, а через большие реки – «живые», то есть наплавные мосты-плоты с укладкой брёвен в два-три ряда. По летописям известны наплавные мосты через Волхов в Новгороде, временные мосты через Днепр у Киева в 1115 году, через Дон перед Куликовской битвой в 1380 году и др.
О постройке мостов говорится уже в 1020 году в «Русской Правде», которая была сводом законов и правил того времени.
В 1813 году замечательный русский механик И. П. Кулибин разработал проект железного моста через Неву. Мост Кулибина не был построен, но проект его поражает своей смелостью даже современных инженеров. В проекте предусмотрено было всё: и разводные части для пропуска судов, и защита во время ледохода, и освещение моста. Вот как оценивал модель кулибинского моста знаменитый русский мостостроитель Д. И. Журавский: «На ней печать гения; она построена на системе, признаваемой новейшею наукою самою рациональною; мост поддерживает арка, изгиб её предупреждает раскосная система, которая, по неизвестности того, что делается в России, называется американскою».
Паромные переправы через реки также устраивались давно. Они существуют и сейчас. Есть паромы весьма сложной конструкции, перевозящие десятки железнодорожных вагонов через большие реки и морские проливы.
Большие современные мосты являются выдающимися инженерными сооружениями.
При строительстве мостов нужно по определённым правилам рассчитать длину моста, подходы к нему, а на судоходных и сплавных реках – выдержать определённые размеры пролётов и высоту низа пролётов над высоким горизонтом.
В высокое половодье на небольших реках вода может переливаться из одного бассейна в другой. В таких случаях необходимо увеличивать длину мостов или наращивать искусственно местный водораздел особой разделительной дамбой, чтобы не было этого перелива.
Плотины
Реки таят в себе колоссальные запасы энергии. Они несут огромные количества воды, особенно в половодье. Работа, которую производят эти массы воды, в основном отрицательна: реки размывают берега, а в половодье разрушают то, что создано человеческим трудом. Давно возникла у человека мысль уменьшить разрушительную деятельность рек: преграждать путь воды плотиной; там, где это нужно, поднимать уровень реки; создавать водохранилища и использовать энергию рек в водяных двигателях.
Простые плотины для установки мельниц и для водоснабжения известны с древних времён. С XVII века в Западной Европе, а затем и у нас сооружаются плотины для улучшения судоходных условий. В этих плотинах делаются шлюзы – устройства для пропуска судов.
Шлюз – это камера с двумя воротами, расположенными вдоль реки. Когда судно, идущее вниз по реке, подходит к первым воротам (рис. 29, а), в камеру пускают воду и уравнивают горизонты воды в реке и камере. После этого открывают первые ворота, и судно входит в камеру. Ворота закрываются (рис. 29, б). Затем начинают спускать воду из камеры. Спуск производится до тех пор, пока горизонт в камере не станет таким же, как и в участке реки за камерой. После этого открывают вторые ворота, и судно выходит из шлюза в реку (рис. 29, в). Обратный проход ведётся по тому же принципу. При большой разнице горизонтов устраивают шлюзы в несколько камер.
Рис. 29. Проход судна через шлюз.
В верхнем течении Волги более ста лет назад была сделана плотина для увеличения судоходных глубин выше Твери (Калинина). Весной выше этой плотины создавалось огромное водохранилище, а летом, в мелководье, открывались щиты плотины и вода спускалась в реку. Эта плотина работает и сейчас.
Большие капитальные плотины строятся на многих реках мира.
В Советском Союзе плотины обычно используются многосторонне: они дают воду гидроэлектростанциям, предохраняют нижележащую долину от наводнений, так как в водохранилище идёт значительная часть весенних вод; плотины улучшают судоходные условия, а в южных районах служат для орошения земель.
На Днепре у нас построена плотина Днепрогэса у Запорожья. По постановлению Совета Министров СССР, будет построена вторая плотина на 200 км ниже, в Каховке.
В верхнем течении Волги построены плотины в Иванькове, Угличе, Щербакове и сейчас строится плотина в районе Горького. По решению советского правительства на Волге, в Жигулях, будет построена грандиозная Куйбышевская плотина с гидроэлектростанцией мощностью в 2 миллиона киловатт и с выработкой 10 миллиардов киловатт-часов электроэнергии в год и другая плотина – у Сталинграда – с гидроэлектростанцией мощностью 1,7 миллиона киловатт и с выработкой также 10 миллиардов киловатт-часов электроэнергии в год. Это будут самые мощные гидростанции в мире. Заволжье богато плодородными землями, но засушливо. Куйбышевская и Сталинградская плотины дадут этим землям волжскую воду, превратят Заволжье в новую житницу нашей Родины. Оживут и сухие прикаспийские степи. Волжские гидроэлектростанции дадут энергию новым крупным колхозам, которые возникнут в районах Прикаспия.
На Куре у Мингечаура строится высокая плотина. Она ликвидирует наводнения в низовьях Куры и даст нижележащим степям воду на орошение. Здесь же сооружается крупная гидроэлектростанция.
Имеется и строится ряд гидростанций на Кавказе, на Урале, в Сибири и других местах.
Сооружаемые в настоящее время высокие плотины значительно поднимут уровень рек. Чтобы города и сёла, лежащие в долине у плотины, не были потоплены, их отгородят от рек надёжными валами.
При постройке гидростанций на горных реках необходимо знать количество наносов, которое несёт река со своего бассейна. Нужно иметь в виду, что наносы откладываются перед плотиной, и если не предусмотреть специальных промывных устройств для сброса наносов и не построить достаточно высокую плотину, то всё водохранилище выше плотины будет заполнено наносами. Были случаи, когда на горных реках водохранилища в течение 5–10 лет заполнялись наносами и гидростанции начинали работать с перебоями.
В последнее время обращено особое внимание на плотины местного значения для колхозов, совхозов и небольших городов. Эти плотины строятся на мелких реках. Общая потребность колхозов и совхозов в электроэнергии исчисляется в 3,5 миллиона киловатт. Такое количество энергии могут полностью дать наши малые реки.
Мы живём в замечательную эпоху. Проект Большой Волги с постройкой ряда громадных плотин, который ещё 10–15 лет назад враги Советского Союза считали неосуществимым, уже близок к завершению. Теперь ставятся и изучаются новые проблемы использования наших рек не только с точки зрения энергетики, орошения и пр., но и возможного изменения климата. Остановимся на некоторых новых проектах такого комплексного использования рек путём устройства высоких плотин.
Имеется интересный проект по использованию Печоры. Река эта впадает в океан, не принося нам особой пользы. Если в среднем течении Печоры построить высокую плотину и прорыть водораздел между истоками Печоры и Камы, то вода из Печоры пойдёт в Каму и дальше в Волгу и Каспийское море. Это так называемый проект «северного питания». Расход воды Камы и Волги увеличится. Уровень Каспийского моря несколько поднимется.
Наиболее грандиозный проект поворота течения рек возник в самое последнее время. Он предложен советскими инженерами Давыдовым и Шульгой. Это – поворот Оби и Енисея в Среднюю Азию для целей орошения и изменения климата. Обь и Енисей могут быть соединены через притоки. Затем прорывается искусственное русло в Тургайских Воротах, и созданная советскими строителями «Южсибрека» направляется в Среднюю Азию, к Аральскому и Каспийскому морям. Этот грандиозный проект может быть осуществлён в течение 10 лет.
