Реалии великої реки

Реалии великої річки.

Представление про Волзі як і справу найбільшої річці у Європі, що з озера Волго і крізь 3530 км що у Каспійське море, належить до розряду прописних істин. І це про істинного стані цієї водно-ресурсной системи далеко не всі знает.

Обратите увагу: не Волг-ріка, саме водно-ресурсная система. За більш ніж двохсотрічну історію реконструкції Волги-реки цей унікальний за своїм параметрами та значущості є водний об'єкт перетворився на природно-техническую систему, що забезпечує водними ресурсами і електроенергією цілі галузі господарства, і навіть мільйони окремих споживачів. Слід нагадати, що басейн Волги належить понад 60% самої населеній й економічно розвиненою Європейській частині країни. Лише на самій потреби населення, в промисловості й сільського господарства тут щорічно забирають з водяних джерел близько тридцяти км3 свіжої води. На гідроелектростанціях Волжско-Камского каскаду щорічно виробляється до 40 млрд кВт•г електроенергії, вантажообіг річковий транспорт у роки сягав 260 млн тонн на рік. І сьогодні нормальне існування цього регіону немислимо без функціонування водно-ресурсной системи Волги.

Что ж насправді є Волга сьогодні й яким він може бути найближчими роками й у віддаленій перспективі? Нинішня Волга зарегульована. На самої Волзі споруджено 9 великих гідровузлів: Верхневолжский бейшлот, побудований ще у вісімнадцятому в., Иваньковский, Угличский, Рыбинский, Нижегородський, Чебоксарский, Куйбишевський, Саратовський і Волгоградський з гидростанциями. Три великих гідровузла з ГЕС річці Камі - Камський, Нижне-Камский і Воткинский. Загалом у басейні Волги діють у час більш 120 великих гідровузлів з греблями, водосховищами і каналами, докорінно що змінили природні гідрологічні процеси у річковій системе.

Рассмотрим одне із найбільш відповідальних елементів цією системою разом із тим найближчий мільйонам москвичів — річку Москву, що впадає в Оку, другої за водності приплив Волги.

Подпертая греблями і підсичувана волзької водою ріка Москва є наочної (у межах р. Москви — буквально) моделлю Волги, котра внаслідок створення гідровузлів також перетворилася на серію пов’язаних, прилеглих друг до друга водохранилищ.

Сегодня на Москві-ріці і його притоках експлуатується 12 великих гідровузлів, вирішальних дві найважливіші завдання: надійне водопостачання Московської агломерації й створення судноплавного шляху з Москви до Оки з гарантованої глибиною 2,2 м. Саме це гидроузлы і перекидання стоку з Волги на каналі Волга-Москва забезпечують сучасну підтримують повноводність річки Москвы.

В природних ж, незарегулированных умовах ріка Москва виглядала зовсім по-іншому, як тепер. У літню межень (липень — серпень) витрати води у ріці (т. е. кількість води, який проходив у одиницю часу), були нерідко нижче 10 м3/с, а суворі зими річковий потік зменшувався до 6−7 м3/с. Влітку часом межах міста Москву-ріку можна перевершити вброд.

Исторически найбільш відомий Кримський брід у районі нинішнього Кримського мосту. Через цей брід неодноразово на Москву нападали татарські орди, а 1612 р. Козьма Мінін, перейшовши з військами через Кримський брід, завдав фланговий удару наступаючим військам гетьмана Ходкевича.

Чтобы позбутися маловодья, в 1836 р. річці Москві, трохи вище сучасного Великого Кам’яного мосту, було побудовано Бабьегородская гребля, що підняла рівень води у річці межах міста на 2,5 м. Вона проіснувала до тих часів, поки трохи вище села Коломенське була введена до ладу Перервинская гребля з подпором майже п’ять м, створила сучасний рівень води у річці Москві межах города.

В 1937 р. у Москві був у експлуатацію другий сучасний гідровузол — Карамышевский, підняв рівень води на вышележащем ділянці річки на 6 м. Отже, сучасна ріка Москва у межах міста є дві великі країни проточних ставка. Одне з них починається у Перервинской греблі і тягнеться у потрібне русло річки до Карамышевского гідровузла, включаючи величезну акваторію у районі Нагатино, інший — від Карамышевской греблі до Рубльова, має потужні розливи у районі Срібного бору та Строгина.

Ниже Перервинской греблі річці Москві споруджено ще п’ять гідровузлів з греблями і шлюзами, забезпечують глибоководний шлях до річки Оки і до Волги. Вище Карамышевского гідровузла річці Москві і його притоках побудовано Можайський, Рузский, Озернинский і Истринский гидроузлы, що утворюють систему однойменних водоймищ, що дозволяють рівномірно, із високим надійністю постачати добру половину своїх Москви питної води, незалежно природних коливань водності реки.

Но повернемося до Волзі. Якщо створена Москворецкая система зрозуміла всіма, зазвичай, викликає лише захоплення, то каскад водоймищ на Волзі бачиться певним монстром-губителем великої річки. Для побоювань за долю Волги, звісно, є об'єктивні причини, але у якої міри вони залежить від наявної системи регулювання стоку, а інакше кажучи, від створених водохранилищ?

Как і переважна більшість російських річок (виняток становлять лише лише північнокавказькі і далекосхідні річки), в природних умовах основне харчування Волга отримує з допомогою танення снігу під час весняної повені. За три весняних місяці Волзі і гнітючому більшості її приток проходить 60−65% річного стоку. Потім зазвичай настає летне-осенняя межень, коли у ріці зменшуються проти повіддям вдесятеро. Потім, під час осінніх дощів, водність річок Волжского басейну і найбільш Волги знову зростає, але ненадовго. Разом з льодоставом ріка засинає - настає зимова межень, підживлення відбувається лише від підземних вод. Типовий річний графік водності рівнинних річок Росії, включаючи Волгу, — це двумодальная крива коливань випадкових величин, куди входить і водність річок. Про розмаху коливань цих величин для Волги можна, наприклад, судити з стоку у її замикаючому створі, т. е. на нижній ділянці річки, де відбуваються спостереження. Середньорічний стік Волги, певний за багаторічний період (регулярні контролю над стоком почалися зі 1881 р.), становить близько 250 км³, тоді як і маловодні роки стік знижується до 162 км³, як це було надто посушливому 1921 р., чи піднімається до 382 км³, як це було в катастрофічно багатоводному 1926 р. Ще більше розмах мають внутригодовые коливання водності (витрати) Волги. У 1926 р. у районі Волгограда було зафіксовано максимальний витрата води, який сягнув 59 000 м3/с. У літню межень ці витрати падали до 2000 м3/с, а зимову межень до 700 — 800 м3/с, як це було, наприклад, в 1939 р., коли 12 грудня було зафіксовано абсолютний мінімум — 525 м3/с. Саме ці коливання водності, природна мінливість стоку — та вимагають «поправити «природу навіть такий багатоводної річці, як Волга.

Подобно шляху «із варягів у греки », що відбувалося Дніпром через Київську Русь, Волга стала найважливішим транспортним шляхом Держави Російської. Особливо по тому, як річку штучно з'єднали із річками Балтійського схилу через Вышеневолоцкую систему, побудовану на початку XVIII в. за задумом Петра I, для зв’язку Петербурга з іншою Росією. До спорудженню Вышневолоцкой системи було причетний прадід О.С. Пушкіна генерал-аншеф О.П. Ганнібал. Вышневолоцкая система, реконструйована в 1944 р., працює досі, але її функція змінилася. Судноплавне значення система практично втратила, водночас вона передає частина стоку річки Мсты, що належить до басейну Балтійського моря, через Тверцу в Верхню Волгу, поліпшуючи приходную частину їх водогосподарського балансу. У середньому через Вышневолоцкую систему в Волгу перекидається близько 0,9 км³ води на рік, що збільшує природний стік Волги в створі Иваньковского гідровузла, з яких щороку потреби водопостачання Москви подається до 2 км³. Таким чином, Петро поклав початок реконструкції Волги, з'єднавши її верхів'я з водними шляхами Балтійського схилу, у результаті москвичі п’ють воду північних річок, не підозрюючи про «екологічної несумісності вод річок північного і південного схилів Росії «, що дуже багато ми чули під час обговорення проблем переброски.

Усиление транспортного значення Волги у зв’язку з спорудою Вышневолоцкого сполуки дуже швидко виявило недостатність природного літнього стоку Волги для прогресуючого судноплавства. У природному стані літню межень протягом усього річки від Твері до Астрахані утворювалися сотні маловодних перекатів, у своїй що на деяких глибина падала до 0,5 метрів і нижче. З появою на Волзі пароплавів (в в 40-ві роки в XIX ст.) становище ще більше ускладнилося: вище Рибінська в маловодні роки великі судна взагалі могли ходить.

К середині ХІХ століття стала очевидною, що регулювання стоку водоймищами поліпшення умов судноплавства на Верхній Волзі неможливо. Саме тоді, в 1843 р., побудували Верхневолжский бейшлот — гребля, яка підвищила рівень чотирьох верхневолжских озер — Волго, Веслуг, Стерж і Пено, створюючи в такий спосіб запас води під час весняної повені, щоб спрацьовувати їх у період літньої межени.

По суті на 1843 р. на Волзі було створено що регулює річковий стік водосховище, по тодішнім мірками дуже велике (його корисний обсяг становила близько 385 млн м3). Сработка цього обсягу період судноплавства дозволяла підвищувати глибини створі у Твері понад 25 див, а разом із Заводським водоймищем, які входять у склад Вышневолоцкой системи, глибини біля Твері підвищувалися понад півметра. Так, на Верхній Волзі уперше було розв’язано проблему водного транспорта.

Однако з розвитком торгово-економічної діяльності в другої половини ХІХ століття збільшуваний вантажообіг Волгою вимагав все великих глибин і нижележащих ділянках річки. У Рибінську у період зосередилася вся хлібна торгівля Поволжя, Нижегородська ярмарок привертала собі великовантажні суду, що йдуть знизу, а численні мілини собі не дозволяли використати в повну потужність їхні можливості щодо. Так, влітку 1891-го маловодного року вантажне рух через знаменитий Урановский перекат було припинено зовсім, кілька днів там накопичилося понад 300 вантажних судов.

Стало ясно, що шлюзування, т. е. без регулювання стоку водоймищами, транспортну проблему Волги не вирішити. Щоправда, виникнення залізниць, беруть він більшу частину перевезень, й поява парових землечерпательных машин, ефективно прорезающих мілині" і перекати, відсувало здійснення планів регулювання стоку на Волзі. Разом про те поява гідротурбін підштовхувало до створення комплексних гідровузлів, які забезпечують як необхідні гідрологічні умови для судноплавства, і гідростатичні умови для электроэнергии.

С 1909 р. у Росії почалася розробка планів створення глибоководної транспортної мережі Європейській частині країни, де Волзі надавалося першочергового значення, але тільки як водно-транспортной артерії, але й як джерела дешевої електричної энергии.

Уже тоді було зрозуміло, що Волга має великим енергетичним потенціалом. Перепад висот за течією річки від Углича до Астрахані перевищує ста м, а среднемноголетний витрата води в замикаючому створі становить близько 8000 м3/с. Було підраховано, враховуючи, природно, Каму і інші великі річки басейну Волги, що її енергетичний потенціал становить близько тридцяти млрд кВт•г рік! Цифра на той час фантастична, а цілком реальна. (Сучасний Волжско-Камский каскад гідроелектростанцій загалом за багатоліття виробляє близько 36 млрд кВт•г рік, а встановлена на його ГЕС перевищує 11 млн кВт.).

Таким чином, енергетична оцінка Волжского потоку, і навіть оцінка транспортних можливостей річки було зроблено набагато раніше планування «великих будівель комунізму ». Власне, основи плану «соціалістичної реконструкції Волги «і шляхом створення «Волзької електропровідною транспортної магістралі «, проголошені сесії Академії наук СРСР «Проблеми Волго-Каспия «(1933 р.), були підготовлені ще до його Жовтневої революції, і лише перша світова війна, революція, і розруха не дозволили розпочати їх реалізацію планів «шлюзування «Волги і почав будівництво гидроэлектростанций.

Сигнал для реалізації давніх розбіжностей і розробці нових планів реконструкції Волги дала згадана сесія АН СРСР. Її рішення — це з суті наукове обгрунтування перетворення річки Волги в водно-ресурсную систему, яка функціонує сьогодні. Понад те, ця сесія визначила довгостроковий план освоєння всіх природних ресурсів Волжско-Каспийского регіону, куди входили (комусь хочеться це приховати) «додаткове харчування Волжского басейну із сусідніх багатоводних річкових систем «(Дон, Онега, Сухона, Вычегда і Печора). На сесії поруч із водними проблемами одночасно вирішувалися питання енергетики, і гідротехніки, сільського господарства, геології, рибного господарства — майже всі питання розвитку народного господарства цього региона.

Нужно, проте, визнати, у цілому рішення сесії АН СРСР мали технократическую спрямованість, що відповідало духу на той час, хоча проблема взаємодії економіки та природи була обділена. На сесії висловлювалося серйозну стурбованість про долю «рибного справи Каспію «у зв’язку з проектируемым гідротехнічним будівництвом, і навіть сумніви щодо масованого зрошення в Заволжя. І все-таки загальна спрямованість рішень сесії визначалася завданням реконструкції Волги: передбачалися створення глибоководної магістралі, виробництво дешевої електроенергії та боротьби з посухою з допомогою зрошення, плюс перекидання стоку північних річок як компенсація вилучення стоку Волги.

Рекомендации сесії АН СРСР було згодом підкріплені поруч партійно-урядових постановлений.

Центральным ланкою створеної водно-ресурсной системи є Волжско-Камский каскад гідровузлів з водоймищами, дозволяє виконати покладені нею функції: енергетичні, транспортні, водоснабженческие, іригаційні та інших. Основні параметри і водно-энергетические показники найбільших гідровузлів побудованого Волжско-Камского каскаду представлені у таблице.

Из таблиці видно, що у водоймищах Волжско-Камского каскаду накопичено 165 км³ води Це приблизно 65% середньорічного стоку Волги. Але цілком ця нагромаджена вода будь-коли використовується. Діяльність знаходиться лише частину акцій цього обсягу, так званої корисним. На Волзі корисний обсяг водоймищ, практично щорічно заповнених під час весняної повені, і срабатываемый під час літньої обніжкові потреб річкового транспорту, й під час зимової обніжки розробки електроенергії на ГЕС, оцінюється величиною порядку 80 км³.

Площадь дзеркала водоймищ нормального подпорном рівні, коли водосховища заповнені повністю, становить 22 860 км2. Ця характеристика регулюючих стік водоймищ викликає найбільше критики, що у деяких випадках сягає пропозиції взагалі розібрати греблі і спустити водосховища, повернувши Волгу в первозданне состояние.

Что є ж ще дає регулювання стоку — та створення ГЕС на Волзі? Починаючи з 1937 р., коли було пущено перша Иваньковская ГЕС, і по 1999 р. гидростанциями каскаду було випущено майже 1500 млрд кВт•г електроенергії. Це дозволило б як заощадити 525 млн т органічного палива, а й помітно знизити число передчасних смертей у цьому регіоні. За даними академіка І.П. Дружиніна, вироблення 1 млрд кВт•г електроенергії на теплових електростанціях, працівників вугіллі, забирає додатково від 100 до 226 людей, але це отже, це щороку Волзькі ГЕС запобігають від 3500 до 8000 передчасних смертей. Тому треба говорити, що Волжско-Камский каскад, як і у світі, має дві сторони і призводить як до екологічним втрат, і до екологічному виграшу, будучи безпечним виробником электроэнергии.

Данные таблиці говорять і у тому, що у Волзі і Камі внаслідок споруди каскаду водоймищ створена глибоководна (гарантована глибина 4 м) воднотранспортная магістраль. Загальна довжина Волжско-Камских водоймищ становить близько 3500 км, зокрема по створу Волги 2500 км. У вільному, не зарегульованому стані залишився лише ділянку Волги нижче Волгоградської греблі, судноплавні глибини яким у межень регулюються попусками з водохранилищ.

Надо сказати, що існували проекти зарегулювати і це ділянку Волги, але, на щастя, здоровий глузд восторжествував, і проекту не Нижневолжской ГЕС і залишився проектом, прикладом повної екологічної безграмотності. Але й незарегулированный ділянку Нижньої Волги викликає найсерйознішу занепокоєність. Проблеми з міським управлінням водним режимом у цьому ділянці вимагають свого рішення. До них іще доведеться вернуться.

Список використаної литературы:

Журнал «Екологія життя й ». Статья А. Л. Великанова, доктора технічних наук, профессор.