Материал: Федосеев, Иван Андреевич (1909-1998). Развитие гидрологии суши в России

лед идучи, христианам силно много хором подрало и запа­ сов снесло, и земли, ниви иные ледом подрало, а иные водою

подмыло...» О половодье на Москве-реке у г. Москвы в 1496 г. записа­

но в Воскресенской летописи: «В лето 7004... сиа же зима велми

люта бысть, мрази быша велики и снегы, а на весне на Моск­ ве и везде поводь зело велика бысть, и за много лет таковой

повода не помнят».

Записи X—XVI вв., как это видно и из приведенных здесь,

оценивали гидрометеорологические явления лишь сравнитель­ но. Каких-либо гидрометрических наблюдений на реках еще не было, за исключением, возможно, эпизодических измерений

уровней (например, запорожскими казаками на порогах Днеп­ ра). Но нельзя не отметить, что уже в ранних летописях име­ ются свидетельства понимания естественной связи явлений.

Первые водомерные наблюдения на русских реках относят­ ся ко второй половине XVII в., ко времени царствования Алек­ сея Михайловича, когда начинают вестись записи колебаний

уровня на Москве-рёке. В некоторых сохранившихся «Дневаль­

ных записях Приказа тайных дел», наряду со сведениями с по­ годе, имеются также сведения о прохождении половодий. Так,

в 1660 г. было отмечено:

«Марта 29, четверг. В десятом часу ходил великий государь в набережные хоромы, смотреть Москвы реки, а Москва река ниже Живого мосту прошла.

Марта 30, пяток. А в Москва реке воды прибыло 11 вершков. Марта 31, суббота. А в те сутки в Москве-реке прибыло ар­

шин пять вершков» 17.

Тем же временем датируются первые законодательные ак­ ты, относящиеся к судоходству на реках. В главе девятой Уло­ жения царя Алексея Михайловича 1649 г. имеется целый ряд статей, посвященных регламентации обязанностей частных владельцев в отношении нужд судоходства. Так, статьи 17 и 18 гласят:

«17. А которыми реками суды ходят, и на тех реках прудов

новых, и плотин, и мельниц не делать, чтобы по тем рекам новыми прудами и плотинами судового ходу не перенять.

18. А буде кто на такой реке плотину и зделает, и ему этой плотины для судового ходу зделати ворота, чтобы теми вороты мочно было судам ходити...» 18.

17 Б. Д. Зайков. Высокие половодья и паводки на реках СССР в историческое время. Л., 1954.

•8 Уложение, по которому суд и расправа во всяких делах в Россий­ ском государстве производится, сочиненное и напечатанное при владении е. в. государя царя великого князя Алексея Михайловича всея России самодержца, в лето от сотворения мира 7156. М., 1737, стр. 26.

29

В статье Г. И. Сухомела и Г. И. Швеца «Развитие на Ук­ раине исследований по гидрологии, гидравлике и гидротехнике»

(1955) отмечается факт составления в 1656 г. специальной ин­

струкции для регулирования движения через днепровские по­ роги.

Гидротехнические работы, проводившиеся в интересах су­ доходства и в целях использования рек как источника энер­ гии и водоснабжения городов и замков, значительно способст­ вовали накоплению знаний о режиме рек и движении воды. С нуждами судоходства уже в XIII в. были связаны некото­ рые работы по спрямлению рек. Известно, например, спрям­ ление одной из излучин на р. Сухоне, сделанное в 1278 г. кня­

которой имеется много интересных сведений по гидрографии России, Ф. Я. Нестерук отмечает как важное событие в исто­ рии русской гидротехники признание Иваном Грозным необ­ ходимости соединения водным путем волжского и северодвин­ ского бассейнов, причем им было намечено два варианта сое­ динения, к осуществлению которых было приступлено в 60-х

впадающей в р. Мопзу, являющуюся' притоком р. Костромы, впадающей в Волгу; во-вторых, начали прорывать соедини­ тельный канал между р. Печербой, впадающей в р. Соду (Соть) — Камелу (приток Лежи — Сухоны), и рекой Журиной,

впадающей в р. Ухтому, приток Согожи, изливающей свои воды в р. Шексну.

Энергетическое использование рек связано с устройством на них водяных мельниц для размола зерна, а затем пильных, бу­ мажных и других мельниц. В Киевской Руси водяные колеса были известны уже в IX в. 19 Упоминание водяных мельниц все чаще встречается в различных документах, начиная с XIII в.

Из древних летописей известна смелая попытка использования

энергии даже такой крупной реки, как Волхов. В IV Новгород­ ской летописи в записи за 1528 г. говорится, что к новгородско­ му архиепископу Макарию «приде некий хитрец от псковские страны» (по Псковской летописи за 1524 г.— «Невежа Пскови-

тин, Снетногорского мелника человек»), который, посмотрев на Волхов, сказал: «аще бы кто повелел, сделал бы есми на сей реце мелницу» 20. Такое поручение ему было дано. Разверпу-

19 М. М. Гришин. Гидротехнические сооружения, ч. 1. М., 1954.

20 В. В. Данилевский. История гидросиловых установок России до XIX века. М.— Л., 1940, стр. 9.

30

лось огромное строительство ряжевой плотины, которая долж­ на была, не перегораживая всей реки, пересечь в виде буна бы­ стрину у одного из берегов. Но в первое же половодье, которое,

судя по летописи, было очень сильным, плотина Псковитипа

была разрушена. Тем пе менее устройство плотины и мель­

ницы па такой большой реке свидетельствовало не только о большой смелости Невежи Псковитипа, но и об известном опыте гидротехнического строительства. Более широкое рас­ пространение водяные установки как источники энергии глав­ ным образом для сельскохозяйственного производства получили в XVII в.; нередко они использовались и для промышленных нужд. Однако наибольшее развитие гидросиловых установок

относится у пас к XVIII в. Водяные колеса стали в мануфак­ турный период энергетической основой промышленности.

В условиях феодальных междоусобиц и частых внешних вторжений весьма важным делом было обеспечение городов во­ дой. Отметим, что еще до монголо-татарского нашествия па Ру­

си насчитывалась не одна сотня городов.

Н. И. Фальковский, автор «Истории водоснабжения в Рос­

сии» (1947), считает, что уже в конце X в. водопроводные со­ оружения не являлись для. русских новинкой. К XII в. относят­ ся остатки водопровода на Ярославском дворище Новгорода, об­

наруженные археологом А. В. Арциховским. С 30-х годов XVII в. до XVIII в. в Московском Кремле успешно действовал напорный водопровод.

За пределами Руси, па нынешней территории пашей страны, велись гидротехнические работы для целей орошения. Так, в XII—XIII вв. в Грузии были прорыты Алазанский (119 км) и Самгорский (20 км) ирригационные каналы. С XIV в. вновь стали развиваться ирригационные системы в Средней Азии, претерпевшие серьезный упадок в начале монголо-татарского

завоевания (XIII в.).

Не подлежит сомнению, что в XVII в., когда на реках Рос­

сии все чаще стали появляться гидросиловые установки, мно­ гие русские знатоки водного дела обладали опытом хотя бы

самых элементарных гидрологических расчетов, который пе­ реходил от одного поколения к другому.

Опыт русских людей по использованию воды в хозяйствен­ ных целях пополнялся также виденным во время путешествий за границу. В 1437 г. на церковный собор во Флоренцию езди­ ла русская делегация. Путь ее лежал через Германию. В сво­ их записках участник делегации монах Симеон выражает удивление по поводу подъема воды из реки с помощью ко* леса, а также восхищается «хитростью» водопровода, который он видел в Нюренберге. Интересуется техникой и купец Василий во время своего паломничества в 1465—1466 гг. в Иерусалим.

31

до нас дошло около 20 описаний путешествий русских людей в Италию, Грецию, Среднюю Азию, Палестину, Персию, Китай, Индию.

Выше говорилось, что еще в древности народы многих стран смогли достичь больших успехов в использовании водных ис­ точников, и прежде всего в целях орошения. К XIII в. отно­ сится устройство шлюзов на некоторых водных путях Западной

Европы. На некоторых европейских реках начинают произ­ водиться регуляционные работы. Однако развитие естествен­ нонаучных знаний серьезно тормозилось католической цер­ ковью 22. В период средневековья господствует религиозная догма с ее легендой «всемирного потопа», надолго задержав­ шей под спудом даже то, что было добыто древними натура­ листами. Представление о круговороте воды основывается на библейском указании, гласящем: «Все реки текут в море, но

море не переполняется; к тому месту, откуда реки текут, они возвращаются, чтобы опять течь» («Книга Екклесиаста», I, 7). Только в сочинениях писателей арабского Востока и Китая высказываются в этот период здравые суждения об окружаю­ щей природе, о круговороте воды, о ее роли в преобразовании земной поверхности.

Арабские ученые в своих суждениях вполне сознательно опирались на Аристотеля; они разделяли его взгляд на круго­ ворот воды. Масуди (конец IX в.— 956 или 957 г.) сравнивал

круговорот воды с воротом, который поднимает воду из реки,

в дождь.

Заметный сдвиг в научном познании природы и ее важней­

(СНб., 1866), замечает, что католическая церковь тормозила также раз­ витие гидротехнических работ на реках Западной Европы. Рыбные за­ пруды, получившие очень большое распространение в средние века как источники пищи во время постов и принадлежавшие в большинстве церкви, «были,— говорит Марш,— слишком священны, чтобы на них мож­ но было посягнуть ради санитарных целей... Право рыбной ловли было постоянным препятствием ко всякого рода гидравлическим усовершен­ ствованиям, и до сих пор еще (т. е. до середины XIX в.— И. Ф.) в Южной Европе встречаются обширные и плодородные местности, которые стра­ дают от излишней влажности и почти необитаемы и на которых не пред­ принимали никаких улучшений, потому что для этого потребовалось бы осушить болотные запруды, приносящие во время постов большой доход их собственникам» (стр. 444).

32

XVI столетий. В период, получивший название Высокого Воз­ рождения, в Италии развертывается исключительно многооб­ разная деятельность Леонардо, да Винчи (1452—1519). В своей

научной работе Леонардо да Винчи большое место отводил опы­ ту, эксперименту. Он считал, что «мудрость есть дочь опыта». Леонардо да Винчи подчеркивал особое значение опыта в гид­ ромеханике. «Если хочешь изучать движение жидкости,— го­ ворил он,— то сначала наблюдай, а уж потом применяй рас­ суждение». Но он понимал также огромное и главенствующее значение теории, говоря, что практика должна всегда опирать­ ся па хорошую теорию. Связь теории с практикой хорошо вы­ ражена им в афоризме: «Теория — полководец, и практика — солдаты».

Приведем еще следующее высказывание Леонардо, в кото­ ром он формулирует требование о практической цели науки, ее утилитарной направленности: «Когда будешь излагать на­ уку о движениях воды, не забудь под каждым положением приводить его практические приложения, чтобы твоя наука не

осталась бесполезной» 23.

Надо сказать, что это замечательное требование’, которое для самого Леонардо да Винчи являлось руководящим, еще долго не было воспринято гидромеханиками последующего времени.

Вдумчивые наблюдения позволили Леонардо да Винчи об­ наружить многие закономерности гидростатики и гидродина­

мики. Так, например, он ясно представлял, что при одинако­ вом уклоне и равной ширине средняя скорость течения больше

в той реке, которая глубже, а также знал характер распреде­

ления и причину неравенства скоростей в поперечном сечении потока. Он говорил: «Если вода имеет постоянную глубину,

ширину и уклон, то более быстрой оказывается та, которая ближе к поверхности; и это получается оттого, что верхняя вода граничит с воздухом, оказывающим малое сопротивле­ ние, поскольку он легче воды, а нижняя вода граничит с зем­ лей, которая обладает большим сопротивлением, будучи не­ подвижной и более тяжелой, чем вода» 24.

Леонардо да Винчи касается вопроса об образовании реч­ ных извилин, говорит о размыве перекатов во время спада вы­ соких вод, о движении водоворотов, о грядовом характере

перемещения донных наносов и других явлениях, наблюдаю­

щихся в реках. Укажем еще па то, что Леонардо да Винчи впер­ вые применил двойной поплавок для измерения скоростей течения.

23 Леонардо да Винчи. Избранные естественнонаучные про­ изведения. М., 1955, стр. 338.

24 Там же, стр. 358.

3 II. А. Федосеев