Береговые процессы на водохранилищах. Потери почвы под поверхностью водохранилищ

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 кодь 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 поль- дерного земледелия освободится 50 тысяч гектаров, а дДя 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 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 ire известное ни природе, ни людям, человек расшйрил 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».

Последствия мало продуманного насилия над природой й 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 искусСтбенных 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 оглее- ния, 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»...

К содержанию книги: Значение воды для Жизни и человека