Как превратить наши реки в благоустроенные водные пути

В 1930–1970-е годы Волга подверглась гидротехнической реконструкции. Фото Владимира Захарина

Деградация рек, особенно малых, отмечается и обсуждается в России повсеместно. Но уменьшение глубины в реках не значит, что воды в них стало меньше: водность рек определяется климатическими факторами, а они в своей изменчивости неизменны.

Воды в реках не стало меньше

Из года в год весной тают снега, образуя на реках половодье (в центре Европейской России в реках в это время пробегает больше половины их годового стока), затем идет летняя межень – период маловодный, но иногда прерываемый дождевыми паводками. Осенью дождевые паводки обычны (хотя их может и не быть), зимой реки покрыты льдом (ледостав) и воды в них протекает очень мало (зимняя межень).

И так всегда! Хотя, конечно, год на год не приходится: бывают зимы холодные и теплые, снежные и малоснежные, лето может быть и дождливым, и засушливым, но все это – колебания вблизи некоторых средних величин, климатической нормы.

Индустриальный пейзаж на реке Печоре. Фото Владимира Захарина

Но в последние годы в разных регионах, обычно наводнениям не подверженных, они случались. Людей приходилось эвакуировать, дома в частном секторе затапливались по самые крыши, нажитое многолетними трудами имущество гибло... Это происходило и в весенние половодья, а в 2007 и 2013 годах – еще и в осенние дождевые паводки. А в засушливое лето 2014 года вслед за обмелением рек упали и уровни воды в колодцах. Понятно: ведь грунтовые воды гидравлически связаны с поверхностными, изменение уровня воды в реке влечет за собой соответствующее изменение уровней и в колодцах.

В чем же дело? Почему одни и те же реки и обмелели и приносят наводнения?

А дело в природоохранной деятельности последних десятилетий, прежде всего – в прекращении традиционного использования рек в качестве путей сообщения, для судоходства или сплава.

Дело в снятии с рек так называемого антропогенного пресса, отказе от вмешательства в природные процессы с лозунгом «Береги природу, твою мать»! Вот они, природные процессы, и порасходились!

Сплав-«антисептик»

При ныне запрещенном молевом сплаве леса русла рек нередко засорялись топляками, и это плохо. Но молевой сплав не позволял развиваться в руслах водной растительности: плывущие бревна ее выпалывали. Теперь русла зарастают. От этого увеличивается их гидравлическое сопротивление, падает скорость течения, осаждаются переносимые рекой наносы – идет заиление русла. В результате повышается дно и уменьшается глубина: происходит обмеление реки. К тому же водная растительность очень интенсивно испаряет воду.

«Порог» из строительного мусора под мостом автодороги. Общий перепад уровней воды до «порога» и за ним – более 1,5 м (река Вержа, приток Днепра). Фото автора

Поэтому в маленькой речке, прежде пригодной для купания (а в половодье – и для сплава), воде, ранее протекавшей по руслу, теперь достаточно места в толще отложившихся в русле наносов (сток становится подрусловым) – вот речки и не стало...

А в зимнюю межень, из-за повышения дна вследствие заиления, слоя воды подо льдом оказывается недостаточно для нормальной зимовки речной живности, гидробионтов. Поэтому в реках, прежде богатых рыбой, теперь рыбы не стало.

При сплаве леса по рекам их берега должны были давать свободный доступ к руслу и с этой целью расчищались сплавщиками. С запретом сплава река стала не нужна, и берега сплошь покрылись непроходимой древесно-кустарниковой растительностью. И при естественных размывах берегов выросшие на них деревья валятся в воду, русла массово засоряются карчами (деревьями и пнями, вырванными с корнем – чем они лучше топляков?!), становятся непроходимыми даже для туристических байдарок (рис. 1).

На реках, заросших непроходимым для человека лесом, селятся бобры. Они строят свои плотины, создаваемый ими подпор повышает уровни грунтовых вод на приречных территориях (ведь грунтовые воды гидравлически связаны с поверхностными!), это вызывает их подтопление и прогрессирующее заболачивание.

Рукотворные пороги

В последние десятилетия прекратилось выкашивание пойменных лугов – исчезла и питавшаяся сеном с них скотина, и кормившее ее население. Поэтому речные поймы тоже позарастали древесно-кустарниковой растительностью и тоже стали непроходимыми (рис. 2). В результате гидравлическое сопротивление системы русло–пойма сильно возросло и затапливающие поймы паводки стали проходить при более высоких уровнях воды – еще одна причина наводнений на территориях, ранее им не подверженных.

На тех реках, которые раньше в качестве путей сообщения не использовались, были мельничные плотины. В 1920–1930-х годах плотины ремонтировались и реконструировались, а водяные мельницы при них массово переоборудовались в гидроэлектростанции. 

Но с середины 1950-х годов, когда сельским поселениям и колхозам (в связи с их укрупнением) было разрешено получать электроснабжение от региональных энергосистем, свои гидростанции стали не нужны, и постепенно они были утрачены, разрушены и разворованы.

Река Белый Фердос (правый приток Ветлуги) после прохождения половодья. 15.05.2015. Фото автора

Плотины тоже разрушились, и образованных ими и регулирующих речной сток прудов не стало. Но там, где утрата плотины вела к деградации реки и невозможности ее использования для орошения земель, в качестве пожарных водоемов, для бытовых нужд населения, построены новые плотины. Нередко они имеют нерациональную конструкцию и очень часто неправильно эксплуатируются.

Наконец, с «невмешательством в природные процессы» повсеместно строятся новые и реконструируются старые мостовые переходы автомобильных и железных дорог. И под ними образуются рукотворные пороги из наваленного в русло строительного мусора. Создаваемые ими перепады уровней нередко значительны – до 1 м и более. Выше такого «порога» река подперта, скорости течения снижены, заиление и зарастание русла идет активно. А ниже «порога» идет размыв дна (глубинная эрозия). Это вызывает посадку уровней – при том же количестве протекающей воды ее уровень становится ниже. И опять-таки говорят: река обмелела...

«Артерия земли русской»

Еще Геродот находил, что, кроме множества огромных рек, в нашей стране нет больше ничего примечательного. Страна пронизана реками, благодаря которым была в свое время заселена и развивалась экономически. Однако с 1920-х годов обеспеченность территории России судоходными путями сокращалась, и сегодня она ничтожна. В начале ХХ века Волга была «самым грандиозным и важнейшим путем сообщения в России», ее называли «артерией земли русской» (табл. 1). В 1930–1970-х годах гидротехнической реконструкции подверглись лишь сама Волга и Кама, а другие реки бассейна остались в «первобытном природном состоянии». Реки, на которых в начале ХХ века было двустороннее судоходство и даже пароходство, на значительном протяжении оказались исключены из системы водных коммуникаций России.

Наши реки традиционно служили источниками энергии. Основой энерговооруженности промышленности России в ХVIII и первой половине ХIХ века были гидросиловые установки. Несмотря на развитие парового привода и уничтожение большого числа гидроустановок во второй половине ХIХ века, по суммарной мощности гидросиловых установок в 1913 году Россия занимала третье место в мире после Северо-Американских Соединенных Штатов и Канады, лишь незначительно отставая от последней.

В бассейне Волги гидросиловые установки исчислялись многими тысячами. Перепись 1912–1913 годов (табл. 2) отражает далеко не максимальное их число: при обсуждении во второй половине ХIХ века  болезненного для России вопроса об обмелении Волги его причинами называли не только сведение лесов и распашку земель в ее бассейне, но и уничтожение после реформ 1861 года десятков тысяч мельничных прудов. Мельничные пруды способствовали сохранению малых рек, на которых они были устроены, сглаживали половодье и увеличивали водность рек бассейна (и самой Волги) в межень.

Энергетические возможности рек России в ХХ столетии были востребованы явно недостаточно, и было стремление строить гидроэлектростанции только большой мощности. Реализация энергетических возможностей рек России при комплексной реконструкции речной сети позволила бы радикально сократить уничтожение в стране невозобновляемых топливных ресурсов.

Так, в бассейне Волги, где гидроэлектростанции Волжско-Камского каскада дают среднемноголетнюю выработку электроэнергии около 40 млрд кВтч/год, реконструкция Оки, самой Волги выше Иваньковского водохранилища и ниже Волгоградского гидроузла, Камы выше Камского водохранилища, Костромы, Ветлуги, Унжи, Суры с устройством глубоководных шлюзованных путей может дать еще около 20 млрд кВтч/год. А ведь в бассейне есть еще сотни средних и малых рек, ныне заброшенных...

Основоположник отечественной геополитики Лев Ильич Мечников (1838–1888) в своем эпохальном труде «Цивилизация и великие исторические реки» писал: «Река, которая составляет неодолимое препятствие для некультурного народа, становится путем сообщения у народа культурного». И если в последние пять-шесть десятилетий реки России, всегда бывшие путями сообщения, деградировали и стали неодолимым препятствием как для сухопутного, так и для водного транспорта – значит, страна прошла обратный путь, от культуры к варварству. Неужели Россия безнадежно отстала от всего остального мира, пользующегося благами водных коммуникаций и использования водной энергии рек?

Каскад нам в помощь!

Эта ситуация может быть изменена только путем реконструкции рек (и больших, и средних, и малых) в каскады.

В качестве регулирующих водохранилищ должны также использоваться природные озера – такая практика, эффективно применявшаяся на искусственных водных путях России в ХVIII–ХIХ веках (особенно на Вышневолоцком), в последние десятилетия широкого применения не находила.

В случаях, когда затопление речных пойм нежелательно, воду следует подпирать только в пределах русла. Плотины должны быть постоянными (разборчатые судоходные плотины, эксплуатируемые до сих пор на Москве-реке, Северском Донце, не применимы на действующих круглый год гидроузлах комплексного назначения), их сооружения должны быть незатопляемыми и обеспечивать сухопутное сообщение между берегами. Если из-за срезки паводков вышележащими водохранилищами прекратятся периодические затопления пойм, то подпор меженных вод низконапорными гидроузлами обеспечит высокое стояние грунтовой воды на поймах, что исключит деградацию их экосистем.

Все расчистки русел должны стать частью общего проекта речного каскада – именно способствовать формированию чаш будущих водохранилищ.

При каждой плотине должны быть гидроэлектростанция (сколь бы мала ни была ее выработка на малой реке, она обеспечит реальное сбережение топлива) и судопропускное сооружение (шлюз, судоподъемник) соответствующих габаритов. Последнее превратит реконструированную в каскад реку в благоустроенный водный путь. В водохранилищах разведется рыба. А наводнений и маловодий больше не будет.