Гидросиловые устройства XVIII в. на Алее

Гидросиловые устройства XVIII в. на Алее

Развитие водного хозяйства и охрана окружающей среды в бассейне реки Алей: Тезисы докладов к конференции/ Отв. за вып. А.М.Малолетко.-Барнаул, 1979.-С.56-59

В конце ХVII - начале ХVIII вв. Россия переходит от простых гидросиловых устройств для зерновых мельниц, от простых устано­вок на оросительных каналах к строительству энергетических сис­тем большой мощности в горнодобывающей и металлургической про­мышленности. Классическим примером использования силы вод для механизации производства служили заводы и рудники Алтайского края.

В составе Алтайского горно-металлургического комплекса три производственных узла располагались в бассейне верхнего Алея - Змеиногорск, Верх-Алейское, Локоть. Строительство гидросиловых объектов для рудничной и заводской базы в названных точках зна­чительно отличалось от однотипных производств в других местах, на реках Шульбе, Белой (Колывано-Воскресенский завод), Барнаулке, Калманке (Павловский завод), Нижнем Сузуне, Томь-Чумыш (Томский завод). На названных реках были построены большие плотины для накопления огромных запасов воды. Сразу за плотиной распо­лагались "фабрики", механические производства, корпуса, cклады. Строительство высоких плотин с глубоким водозабором было нужно для того, чтобы вода в пруде не промерзала, чтобы выше колеса был достаточный запас воды. Опасность подобных гидроустановок состояла в том, что в случае прорыва плотины сам завод был бы разрушен. Так произошло с Шульбинским заводом, а его стройку забросили. В 1785 г. барнаульская плотина была спасена от раз­рушения лишь благодаря героическим усилиям трудового люда. Подобная участь постигла эту же плотину и в 1793 г. Павловская плотина и завод были разрушены в паводок 1793 г., река Касмала пошла по другому руслу в обход плотины. Было построено но­вое тело плотины. Катастрофы происходили на равнинных реках. Поэтому от строительства заводских комплексов при плотинах на быстром Алее отказались. Но строить заводы там, где близко до­бывалась руда, было необходимо и русские механики и гидротехники пошли по другому пути: они построили в верховьях Алея гидросиловые установки деривационного типа. Первым в России на такой риск пошел И. И. Ползунов. В 1754 г. он построил легкую плотину на р. Змеевке, отвел от нее в сторону канал (деривация) и на пути поставил лесопильное устройство. Вода приводила в действие механизмы. При прорыве плотины три года спустя фабрика не пострадала.

В середине 60-х годов ХVIII в. на р. Карболихе гидротехник К.Д. Фролов построил на деривации уже целую систему гидроустано­вок: на одном канале каскадно располагались три рудопромываль­ных и толчейных механических производства.

Наиболее блестящие идеи И. И. Ползунова осуществил Д.Ф. Голо­вин. Он решил построить сереброплавильные заводы на основном русле Алея, используя схему деривационных устройств. При сущест­вующей технике ручного труда построить плотину для огромного на­порного пруда было фактически невозможно. Как известно, суммар­ный объем весеннего половодья у Верх-Алейки составляет 523, у с. Локоть 690 млн. м³, а расход воды в половодье достигает от 235 до 330 м³/сек (Д.С. Чураков, 1976), катастрофические же расходы в два-три раза выше. При таком напоре воды приплотинная схема расположения заводов несомненно обернулась бы катастрофой.

Д.Ф. Головин в 1774-1775 гг. выше с. Староалейского на правом притоке Алея устроил слановую плотину, которая, подпирая воду всего на 1,4 м, служила своеобразным порогом на пути воды. Из образовавшейся запруды вода по каналу длиной 341 м подводилась к колесам завода. Перепад от уровня воды в Алее до уровня воды в отводном канале после колеса уже составлял 5 м. Этого оказа­лось вполне достаточно, чтобы гидросиловая установка действова­ла исправно и обслуживала серебросвинцовый Алейский завод.

В паводок 1776 г. головное сооружение было прорвано, завод не пострадал. Плотину с водозабором перенесли, и через специаль­ный прорез воду направляли на головной водозабор деривации. Ре­конструкцию производили в 1785 и в 1798 гг.

К нашему времени сохранились заметные следы деривации Алейского завода.

Тот же мастер в 1782 г. построил гидросиловую деривацион­ную установку для Локтевского серебросвинцового завода. Схема была решена несколько по-иному, полностью использовались топо­графические условия местности.

Дорофей Головин и его помощники удачно выбрали локтевой изгиб русла Алея и построили деривацию длиной более 8 км. На деле было доказано, что в суровых сибирских условиях дериваци­онные установки могут действовать (и действовали!) успешно.

На Локтевском заводе вода после отработки на колесе сбрасыва­лась в специальный шлюз и попадала в Ивановский исток. Лишние воды весеннего паводка также по шлюзу сбрасывались в Ивановский исток. Шлюз был проложен параллельно каналу, длина его 3,4 м. Тем самым гидросиловые установки не подвергались разрушению в нижнем бьефе. Общий подъем воды от уровня забора в Алее и при падении на колесо составлял до 5 м, устройство приводило в дей­ствие четыре колеса. Установка обслуживала восемь рудоплавильных печей, лесопилку, толчейную установку (см. рис. 1; ГААК, ф.50, оп.19, д.8186; 1807 г.). Завод работал до конца XIX в.

Гидросиловые установки Д.Ф. Головина на Алейском и Локтевском заводах, т.е. на основном русле Алея, кроме своих гидротехнических достоинств были замечательны еще и тем, что они не нарушали естествен­ного водного режима Алея. Во 2-й половине 80-х годов ХVIII в. К.Д. Фролов на Змеиногорском руднике создал новый гидротехничес­кий каскад. Для этого он построил другую плотину на р. Змеевке, выше плотины И.И. Ползунова. Высота плотины 18 м, ширина по верху 12 м, длина верхнего гребня 160 м. Вода сначала шла по подземному каналу, затем по открытому и при­водила в действие лесопилку. От пильной мельницы все тот же по­ток шел под землей к рудоподъемной машине на двойное наливное колесо диаметром 4,3 м. Затем поток вновь бежал по каменному туннелю и падал на колесо диаметром 18 м. Далее через некоторое расстояние этот же поток приводил в действие колесо диаметром 15,6 м, после чего вода бежала по штольне и, наконец, сбрасыва­лась по каналу в ту же речку Змеевку далеко от плотины. Вода, попавшая в головной забор канала, пробегала в общей сложности свыше 2200 м. В начале XIX в. в Змеиногорске был построен боль­шой сереброплавильный завод. Его механизмы приводились в движение силой воды все того же деривационного канала.

В конце ХVIII - начале XIX вв. другие гидросиловые установки деривационного типа была осуществлены при строительстве Гавриловского завода на реке Б. Талмовой на Салаире и при строительстве Гурьевского завода на р. Бачат.

Проектировался большой завод на р. Нене системы Бии. Гидротехник П.Н. Залесов в 1810-1811 гг. произвел тщательное гидроло­гическое изыскание, осуществил нивелировку русла, рассчитал рас­ход воды, запроектировал судоходный канал длиной 21 км от плотины до р. Бии. Но этот проект не был осуществлен.

Л. А. Кованова

(Алтайский университет)

Природные условия и хозяйственное использование земель

верхнего Алея в XIX веке
Проблемам бассейна Алея – комплексное решение: Тезисы докладов к науч. конф. «О мерах по охране и рациональному использованию бассейна р.Алей», г.Рубцовск, декабрь 1976 г.». Ч.1.-Барнаул, 1976.-С.22-24

Возрастающие масштабы преобразовательной деятельности общест­ва c развитием промышленности, разработкой месторождений полезных ископаемых и лесных массивов, строительством гидротехнических сооружений, мелиорацией и химизацией сельского хозяйства вносят существенные изменения во все компоненты ландшафта.

Предвидеть последствия такого вмешательства в окружающую сре­ду, определить систему мер по предотвращению отрицательных прояв­лений воздействия производительных сил на природу - важнейшая за­дача научного, рационального использования природных ресурсов.

Выбор наиболее оптимального способа использования природы во многом будет зависеть от того, насколько полно учтет наука все по­ложительные и отрицательные изменения, которые уже произошли в природных комплексах под воздействием хозяйственной деятельности человека, а также и от того? извлек ли сам человек "какие-нибудь уроки из прошлых злоупотреблений" (Ю.Одум, 1975, стр.517).

В связи c этим, весьма ценным источником для подобных иссле­дований являются архивные материалы, в частности, архивные карто­графические документы, частично уже введенные в научный оборот по ряду регионов. Несомненный научный интерес представляют архивные картографические материалы, составленные во второй половине XIX века на территорию Алтайского края.

Нами изучены "Геометрические планы земельных участков" XIX ве­ка, характеризующие ландшафт верхнего течения реки Алей в пределах следующих населенных пунктов: Верх-Алайское, Новоалейское, Шипуново, Староалейское, Корболиха, Гилево, Устьянка.

Хозяйственное освоение земель бассейна верхнего Алея связано с периодом интенсивной миграции населения на юг Западной Сибири во второй половине XIХ века. Одновременно стала производиться и съемка местности.

По сохранившимся планам, а в некоторых случаях экспликациям, нами составлена характеристика р. Алей в ее верхнем течении.

Основное направление русла реки на исследуемом участке субширотное, но довольно извилистое. Так, в районе деревни Верх-Алейское река принимает северное направление, далее делает поворот на юго-запад и запад. На участке Корболиха - Гилево река Алей тяго­теет к правому склону долины, но у деревни Гилево делает северную излучину, которая сохранила свой контур до настоящего времени. Обращает на себя внимание неравномерный характер распределения озер-стариц. В пойме реки у д. Корболихи стариц не было и лишь по мере продвижения на запад появляются сначала единичные, а затем целые группы таких озер.

Ширина реки у деревни Староалейской составляла 15-20 саженей. Южный и северный склоны долины расчленены как сухими логами типа балок, так и логами, содержащими небольшие речки, некоторые из которых в своем нижнем течении представляли цепь небольших озер, соединенных протоками (pp. Камышанка, Солоновка).

Льдом покрывалась река в октябре-ноябре, а вскрывалась в апре­ле. Из рыб преобладали таймени, щуки, налимы, чебаки. Лов рыбы производился в основном неводами и рыболовство являлось дополни­тельной отраслью хозяйственной деятельности местного населения.

Мелколиственные пойменные леса тополево-ветлового типа с за­рослями кустарников были распространены повсеместно: использовались как топливо и для мелких поделок. Пойма р. Алей и лога служи­ли основной базой для сенокосных наделов. Под пашню нарезались участки преимущественно на склонах долины и по балкам. Водораз­дельные участки использовались незначительно.

Левобережье Алея на участке Староалейское – Александровка - Устьянка представляло "пустолежащую местность" с солонцами и крутыми логами, которая по "Плану хлебопахотной и сенокосной земли Змеиногорокого уезда Убинской волости деревня Староалейской, 1872 года" для хозяйственных целей не использовалась. Очевидно, что в данный период в хозяйственный оборот наиболее полно вовле­кались пойменные и склоновые земли.

Основными занятиями жителей являлись хлебопашество и ското­водство. Именно поэтому, исходя из хозяйственной ценности, земли делились на "удобные" и "неудобные". О соотношении "удобных" и "неудобных" земель в период заселения можно судить по экспликаци­ям. К "удобным" землям относились территории под селением, пашни, луга сухие и с кустарниками, чистые степи, леса сосновые, смешан­ные, березовые. К "неудобным" землям причислялись участки дорог, песчаные и каменистые степи, чистые пески, овраги, болота, земли под церквами и кладбищами.

Сравнивая "Геометрические планы" д. Староалейской за 1824 и 1861 годы, обнаруживаем резкое увеличение территорий, занятых под строениями и огородами - с 5 десятин 1600 кв. саженей до 74 деся­тин 825 кв. саженей, под дорогами - со 100 до 173 десятин. Более чем на 200 десятин увеличились сенокосные угодья.

Эти качественные изменения в оценке земель происходили в рам­ках приблизительно одной территории. Общая площадь земель в пла­не 1824 г. составляла 11668 десятин 1325 кв. саженей, а в плане 1861 г. - 11309 десятин 2390 кв. саженей, в том числе "удобных" зе­мель 82,2 % и "неудобных" 17,8 %.

По экспликации к "Генеральному плану земель северной половины 9-го полкового Сибирского казачьего войска", снятому инструмен­тально в 1860 г. для станицы Верхне-Алейской, соотношение "удоб­ных" и "неудобных" земель составляет соответственно 60,5% и 39,5%. Из общей площади земель в данном плане пашни составляли всего 0,9 %, хотя чистые степи, пригодные для земледелия, занимали 27,3 %.

Верховье Алея представляло лесистый участок с лесопокрытой площадью в 1074 десятины, что составляло 10,4 %. Увеличение доли "неудобных" земель по сравнению с д. Староалейской объясняется го­ристым рельефом местности: каменистые степи занимали 32,8 %.

Таким образом, сохранившиеся картографические материалы XIX века в виде планов земельных участков и дач, планов переселенчес­ких участков позволяют выявить изменения, которые произошли в от­дельных компонентах ландшафта под воздействием хозяйственной дея­тельности человека. Ретроспективный анализ этих материалов даст возможность определить степень антропогенного влияния на природ­ные комплексы.
Освоение и охрана реки Алей

в XX веке


С. И.Винокуров, В.И.Пушкарев

(Алтайская лаборатория

Института географии СО АН СССР,

Алтайский крайком КПСС)
О работе постоянного комитета по проблемам р.Алей
Проблемы природопользования и охрана окружающей среды в бассейне р.Алей: Тезисы докладов к конференции/ Отв. за вып. Д.С.Чураков.-Рубцовск, 1984.-С.11-13
Бассейн р. Алей наиболее интенсивно развивающийся как в промышленном, так и в сельскохозяйственном отношении регион Алтайского края. Длительная история освоения, ведомственный подход, недостаточное внимание к проблемам охраны природы создали напряженную обстановку с использованием природных ресурсов, особенно водно-земельных.

Учитывая большое народохозяйственное значение р. Алей для развития производительных сил края, необходимость оптимизации использования и охраны природных ресурсов, постановлением бюро краевого комитета КПСС создан Постоянный комитет по проблемам Алея. В состав комитета входят представители партийных и советских органов, высших учебных заведений, научно-исследовательских организаций, проектных институтов, руководители и специалисты хозяйств и ве­домств.

Председатель Постоянного комитета по проблемам р. Алея – Овчинников Василий Иванович, секретарь крайкома КПСС.

Заместители председателя комитета: Процюк Иван Степанович – первый заместитель председателя крайисполкома, Винокуров Юрий Иванович – заведующий Алтайской лабораторией экологии и рационального природопользования Института географии СО АН СССР.

Ученый секретарь комитета – Кованова Анна Александровна, преподаватель кафедры природопользования Алтайского государственного университета.

В составе комитета утверждены рабочие комиссии:

1. 
   Мелиорации и водного хозяйства.
   
2. 
   Земельных ресурсов и борьбы с эрозией почв.
   
3. 
   Санитарно-гигиеническая (водоснабжение, санитарное состояние, очистка сточных вод, очистные сооружения).
   
4. 
   Биологических ресурсов.
   
5. 
   Лесных ресурсов.
   
6. 
   Пропаганды и подготовки кадров.
   
7. 
   Учета, планирования, финансирования и контроля.
   

Для работы по рациональному использованию и охране природных ресурсов на месте созданы районные комиссии, возглавляемые первыми секретарями райисполкомов. Рабочим органом комитета является президиум, состоящий из 11 человек. Научно-методическое руководство деятельностью комитета осуществляется Алтайским филиалом Географического общества СССР.

Согласно утвержденному перспективному плану работы Постоянного комитета по Алею ведутся по двум основным направлениям:

1. 
   Разработка и осуществление текущих мероприятий по охране природы и рациональному природопользованию в бассейне реки Алей.
   
2. 
   Научное обоснование и обеспечение разработки Генеральной схемы рационального использования и охраны природных ресурсов бассейна реки Алей.
   

Постоянный комитет ведет большую работу по обеспечению составления Генеральной схемы комплексного использования и охраны природных ресурсов бассейна реки Алей. Генеральная схема должна дать научно-обоснованные мероприятия по сбалансированному комплексному использованию природных ресурсов, перспективному развитию народного хозяйства в регионе с учетом сохранения и поддержания оптимального функционирования природной среды, обеспечения здоровой жизни человека.

На основании решения Постоянного комитета к составлению Генеральной схемы привлечены проектные организации, научно-исследовательские учреждения и высшие учебные заведения края.

Генеральной проектной организацией по разработке схемы определен Алтайский филиал института Запсибгипрозем. Разработка общей концепции схемы, прогноза изменений природных условий, балансирование использования природных ресурсов осуществляется на субподрядных началах Алтайским государственным университетом. Научно-методическое руководство работами ведет Алтайская лаборатория экологии и рационального природопользования Института географии СО АН СССР.

Генеральная схема должна быть разработана, согласована и утверждена соответствующими инстанциями в 1985 г. После чего она станет основным регламентирующим документом по рациональному природопользованию и охране природы на всех уровнях хозяйственной деятельности в регионе. В связи с этим внедрение разработанных в схеме долгосрочных мероприятий, ранжированных по значимости и первоочередности осуществления, будет являться главным в многогранной деятельности Постоянного комитета по проблемам реки Алей до 2000 г.

В.А. Новоселов

(Алтайская озерно-речная лаборатория

Новосибирского отделения

СибрыбНИИпроекта)
Перспективы рыбохозяйственного использования водохранилищ бассейна реки Алей
Проблемы природопользования и охрана окружающей среды в бассейне р.Алей: Тезисы докладов к конференции/ Отв. за вып. Д.С.Чураков.-Рубцовск, 1984.-С.47-49
Бассейн реки Алей весьма благоприятен для рыболовства: сумма активных температур выше 10 º С в пределах 2000-2400, а количества тепла в воде за вегетационный период около 3000 градусодней, что вполне достаточно для выращивания теплолюбивых рыб.

Гилевское водохранилище расположено в верховьях р. Алей. Вступило в строй в 1979 году, является крупнейшим искусственным водоемом на равнинной территории Алтайского края. Современная площадь водохранилища 6800 га, объем воды при НПГ 471 млн. куб. м. Морфологически водохранилище можно условно разделить на 3 плеса: нижний – площадью 2300-2500 га и средними глубинами 6-8 м; средний – площадью 3000-3500 га, средняя глубина 3-5 м; верхний – площадью 800-1000 га, средняя глубина 1-2 м. В осенне-зимний период при осушении верхнего и частично среднего плеса водохранилище по объему уменьшается в 10 раз. Остается мертвый объем 47 млн. м³, с максимальными глубинами 10-12 м.

Зимний кислородный режим благоприятный для жизнедеятельности даже реафильных рыб.

Ихтиофауна Гилевского водохранилища формировалась в основном за счет рыб реки Алей и включает щуку, окуня, плотву, налима, пескаря и речного гальяна. В первые годы заполнения водохранилища уровень воды поднимался постепенно, благодаря чему создались благоприятные условия для размножения рыб и развития молоди. В настоящее время в водохранилище планируется проведение рыбоводно-акклиматизационных работ по вселению ценных видов рыб – пеляди, буффало, карпа и реаклиматизации стерляди, которая постоянно обитала на равнинной части бассейна реки Алей и подымалась до с. Старо-Алейское. С 1982 года начато промысловое освоение водохранилища и добыто около 40 т плотвы и окуня.

Склюихинское водохранилище предусмотрено как резервный водоем для водоснабжения г. Рубцовска в маловодные годы, поэтому уровень воды относительно стабилен. В весенний период нет резких колебаний, что положительно сказывается на воспроизводстве весенне-нерестующих рыб.

Склюихинское водохранилище имеет площадь 680 га (при НПГ) с объемом воды 36 млн. м³, максимальная глубина 12-13 м., средняя 10 м. Максимальная глубина при "мертвом" объеме 6 млн. м³ около 5 м. Длина береговой линии водохранилища 9,2 км, из них 2/3 (6 км.) высоконапорная, 10-метровая, бетонированная дамба. В целом водохранилище представляет собой чашу почти геометрически правильной округлой формы.

Кислородный режим Склюихинского водохранилища для развития кормовых организмов и рыб благоприятный. Дефицита растворенного в воде кислорода в зимний период не наблюдается. Аборигенная ихтиофауна Склюихинского водохранилища представлена рыбами реки Алей: щука, окунь, плотва, пескарь, ерш, речной гальян. Из протока Склюихи в водохранилище попали карась серебристый и верховка. Весной 1977 г. в период залития водохранилища с устья реки Калманки была завезена 1 тыс. экземпляров производителей разновозрастного леща, а осенью этого же года с протоки Барсуковской (р. Обь) дополнительно выпущено в водоем 14 тыс. двух-трехлеток леща. На этом направленное формирование ихтиофауны закончилось.

В 1979 г. с Урала в водохранилище рыболовами-любителями был завезен речной рак в количестве 72 шт. В настоящее время промысловые уловы представлены в основном плотвой и лещом, в сетных, неводных уловах попадает и речной рак, которого расселяют по другим водоемам края.

Клепечихинское водохранилище построено в устье реки Клепечиха. Наибольшая глубина при НПУ 11,1 м. Площадь 77,5 га объемом водной массы 2,9 млн м³, средняя глубина 3,5 м. Водохранилище предусмотрено для орошения. Ихтиофауна представлена рыбами реки Алей.

Оценивая водохранилища по уровню развития кормовой базы, можно считать их среднепродуктивными с уровнем улова рыбы до 60 кг/га. Дальнейшее развитие орошаемого земледелия в бассейне Алея диктует необходимость строительства водохранилищ, хозяйственное использование которых должно быть комплексным, и прежде всего, следует учитывать возможность их рыбохозяйственного использования.

Водохранилища в верхнем и среднем течении Алея и его притоков не оказывают отрицательного влияния на ихтиофауну. Наоборот, гарантируя санитарный пропуск, они улучшают условия обитания рыб, а наличие глубоководного "мертвого" объема создает гарантии благоприятной зимовки. Такие водохранилища станут "природным" резервуаром, из которого кормовые организмы и ценные рыбы будут расселяться по бассейну Алея. Примером подобного водохранилища является Клепечихинское, рыбохозяйственное значение которого даже при низком уровне ведения рыболовства, будет высоким.

Водохранилища в низовьях впадающих в Алей рек, как и водохранилища непосредственно по Алею, наоборот, будут наносить определенный ущерб местной фауне. В пойме нижнего течения Алея, которая используется для нереста обскими рыбами, ущерб может быть весьма значительным: например, наши расчеты по водохранилищу на соседней реке Б. Калманке показали, что ежегодный ущерб от изъятия стока и перегораживания русла составляет 26,9 тыс. рублей.

Склюихинское и Гилевское водохранилища, кроме прямого назначения, используются и в рыбоводных целях. Объем выращивания рыбы при использовании поликультуры может достигнуть в Гилевском водохранилище 2,0-2,5 тыс. ц. Всего в построенных и проектируемых водохранилищах бассейна Алея можно выращивать до 3,0-3,5 тыс. ц, т.е. они могут стать важным источником производства рыбы. Целесообразно все малые водохранилища в бассейне Алея с акваторией до 100 га закрепить за хозяйствами, товарную рыбопродукцию с них не планировать, а оставлять всю выращенную рыбу для внутрихозяйственных нужд. Более крупные водохранилища следует использовать для выращивания товарной рыбы.