Перспектива освоения речного бассейна.

Г. Уайт

Районирование никогда не было легкой задачей, однако имеется достаточно простой способ его осуществления. Извилистую линию границы в любом районе земного шара можно провести, исходя из направления движения капли воды. В третьей статье данного сборника Уайт упоминает о том, что необходима твердая уверенность в правильности принимаемых решений при освоении речного бассейна. В настоящее время, по крайней мере в Соединенных Штатах, такая уверенность есть. Прошло девять лет с момента санкционирования строительства последней большой плотины, сравнительно мало известного гидрологического эквивалента фактически существующего моратория на ядерный реактор.

Профессиональная деятельность Уайта совпала с периодом повышенного интереса к преобразованию речных бассейнов как составной части комплексного планирования. За годы его работы в Национальном управлении по планированию использования природных ресурсов опыт комплексного развития бассейна реки Теннесси распространился и на другие районы. Он был широко поддержан планирующими органами штатов, а также, хотя и в несколько меньшей степени, соответствующими организациями на федеральном уровне. Будучи ректором Хаверфордского колледжа, входя в 1949 г. в состав рабочей группы Комиссии Гувера и будучи в 1950 г. вице-председателем Комиссии по политике использования водных ресурсов при президенте США, Уайт контролировал послевоенный энтузиазм строительства больших плотин.

Статья, написанная вскоре после перехода Уайта в Чикагский университет, в период, когда он был председателем Комитета ООН по комплексному развитию речных бассейнов, носит характер размышлений. В этой самой большой статье сборника Уайт исследует исторические корни концепции развития речного бассейна и ее распространение через границы штатов и государств. Статья предвосхищает имеющее важное значение исследование, посвященное водохранилищам в развивающихся странах, предпринятое Уайтом в 60-х годах (см. статью 17). Заканчивается работа другим широко известным тезисом Уайта о необходимости постоянной оценки - проверку этих и других социальных и технологических экспериментов по освоению ресурсов.

I. Введение

Объем воды во всех речных системах мира составляет в настоящее время лишь небольшую ласть их первоначальных запасов, использованных на благо человечества. За исключением нескольких небольших водосборных бассейнов в аридных районах, водный режим практически всех рек полностью зарегулирован или их воды используются для различных целей. До каких пределов можно регулировать сток и использовать воду, определено самой природой, однако степень приближения к ним зависит от условий отчасти технологического, отчасти экономического, политического или этического характера.

Согласно концепции интегрального развития речных бассейнов, каждая речная сеть может рассматриваться как основа для создания многоцелевых проектов по обеспечению регионального развития. Эта концепция получила всеобщую поддержку и, по-видимому, находится на пороге еще более широкого применения. Как долго продлится этот процесс, будет в какой-то степени зависеть от совершенствования наших знаний о пользе и значении ее в качестве рабочего инструмента. Как и любой инструмент, эта концепция не является благом сама по себе. Ценность ее, как и любого другого инструмента, определяется уровнем развития и изменениями, которым она способствует, ее гибкостью и точностью.

Идея интегрального освоения речных бассейнов включает три составляющие, каждая из которых имеет собственные корни в западной цивилизации, но в современной теории и практике они рассматриваются комплексно.

А. Пределы и этапы освоения речных бассейнов

Долины Нила, Тигра и Евфрата были колыбелью первых Цивилизаций Восточного Средиземноморья, и до сих пор в них сохраняются условия для развития основного в этих районах поливного земледелия. Воды Рейна, Огайо и Темзы в течение долгого времени использовались для нужд промышленных предприятий, расположенных по их берегам. Однако, исходя из современных стандартов, нельзя утверждать, что сток любой из этих рек полностью зарегулирован. Освоение речного бассейна подразумевает по крайней мере два направления коренных изменений в русле реки. Первое - регулирование стока посредством создания водохранилищ, отводов воды или мер по землеустройству таким образом, чтобы в нужное время обеспечивать водой нуждающиеся в ней районы независимо от суточных, сезонных и многолетних природных колебаний. Второе — забор воды для наиболее эффективного использования других ресурсов. Таким образом, сток ни одной из рек не может считаться полностью зарегулированным, если в течение длительного времени не удовлетворяются все возможные потребности в воде и если, исходя из соображений общественных нужд и критериев экономического развития, река не играет важной роли в жизни общества. Лишь несколько водосборных бассейнов не испытывают ежегодных периодов нехватки воды. Идеально зарегулированный сток будет подвергаться колебаниям в основных руслах только в связи с полным удовлетворением спроса на воду при максимальном сглаживании природных колебаний.

Инженерные средства, такие, как дамбы, отводные каналы, переброска стока, в большинстве случаев способны регулировать сток. В большинстве случаев, но не всегда. В некоторых районах такие средства неприемлемы из-за специфических условий местности, к примеру из-за геологической нестабильности пород в дельтах.

Примерная оценка конкретных результатов регулирования рек может быть произведена независимо от современных технологических возможностей. Можно подсчитать, например, количество гидроэнергии, которую способна генерировать река, поскольку мощность электростанций зависит от расхода воды, напора и КПД гидроагрегатов. Может быть определена и общая площадь орошаемых сельскохозяйственных земель при условии полностью зарегулированного стока. В этом случае учитываются потребление воды сельскохозяйственными культурами и характер земледелия. Кроме того, можно вычислить объем воды, потребляемой животными и человеком. Однако он составляет лишь незначительную часть воды, направляемой на городские и сельские нужды. Как правило, 90% воды, используемой в муниципальных системах, расходуется неэффективно. Большая ее часть возвращается обратно в реку или водоносный горизонт, но с измененным химическим составом. Теоретически объем неэффективно используемой воды в городах очень высок, так что вполне оправданны соответствующие мероприятия по обеззараживанию воды, очистке сточных вод и созданию замкнутой системы водоснабжения. Эти же соображения справедливы и в отношении программ использования рек и водохранилищ для судоходства, охраны природы и рекреации, хотя в данном случае потери при испарении с водной поверхности или при транспирации растениями могут быть очень значительными.

Любая река имеет определенный гидроэнергетический потенциал и максимально допустимые пределы забора воды. Однако потребление воды в рамках этих возможностей зависит от комплекса факторов, включающих особые технологии и способы использования. Например, решение о выработке электроэнергии на конкретном участке зависит от инженерного обоснования возможных проектов, стоимости строительства, альтернативных вариантов выработки энергии и инвестирования, наличия капитала, трудовых ресурсов, возможностей для торговли, доступности строительных материалов и организации, планирующей и осуществляющей проект. Эти и другие факторы будут рассмотрены отдельно. Здесь же необходимо отметить, что степень приближения к идеалам полностью зарегулированного стока и максимального использования рек является функцией этих факторов.

В настоящее время еще существуют широкие возможности для регулирования стока или использования вод Нила, Тигра с Евфратом или Рейна. По сравнению с другими водосборными бассейнами в гумидной или семигумидной зоне наиболее полно, по-видимому, зарегулирован сток некоторых нижних правых притоков Рейна. Население, составляющее примерно 4,7 млн. человек и проживающее на территории водосборного бассейна площадью 5437 кв. миль, занято в горнодобывающей и тяжелой промышленности и сопутствующих отраслях. Сток Эмшера, Липпе, Рура и Вуперра регулируется сложной системой сооружений, включающей водохранилища, отводные каналы, коллекторы сточных вод, городские и промышленные установки по очистке стоков, насосные установки, русловые запруды и гидроэлектростанции. Вода из одного водохранилища перекачивается ночью в другое, расположенное выше по течению, для повторного использования в дневное время, а во время меженных периодов один и тот же объем воды может использоваться по нескольку раз. Компетентные органы, однако, предсказывают еще более интенсивное освоение этих бассейнов. Сложилась ситуация, максимально приближенная к той, когда сток окажется полностью зарегулированным.

Исключение составляют реки, сток которых наиболее полно зарегулирован, такие, например, как верховья Солт-Ривер в Аризоне, где водохранилища задерживают весь паводковый сток в районах острого и хронического дефицита водит, но оказываются не в состоянии обеспечить надежные запасы ее для орошения.

То, что верно для небольших бассейнов хорошо освоенных притоков, справедливо и для основных водосборных бассейнов мира. Сток даже такой реки, как Теннесси, не полностью зарегулирован. Несмотря на то что в основном русле были созданы условия для судоходства и образована сложная система водохранилищ, до сих пор возможны наводнения, достаточно разрушительные для низинных районов вокруг города Чаттануга, а запланированное регулирование некоторых притоков находится еще в начальной стадии. Паводковые воды больших рек обычно достигают моря, не находя никакого применения и оставляя после себя лишь разрушения. Меженные периоды во время особенно сильных засух и по сию пору затрудняют экономическое развитие. Эффективное использование многих рек сдерживается отсутствием регулирования либо неудовлетворительным бактериальным или химическим качеством воды. Повсеместно наблюдается большой разрыв между тем, что технически возможно, и тем, что существует в действительности, хотя для ряда рек Европы, Азии и Соединенных Штатов такой разрыв меньше, чем где бы то ни было. Не вызывает сомнений и тот факт, что в каждом водосборном бассейне площадью более 2000 кв. миль, а также во многих бассейнах меньшей площади существует реальная возможность выравнивания объемов стока. Это может быть следствием создания дополнительных водохранилищ, уменьшения загрязнения воды и внесения изменений в характер землепользования выше по течению реки таким образом, чтобы сократить смыв почв и более разумно использовать воду. Социальные последствия такого управления земельными и водными ресурсами являются, естественно, самостоятельной проблемой.

Прежде чем делать выводы относительно теории и практики освоения рек, следует сказать, однако, несколько слов о самих реках.

Нет двух одинаковых рек

Вывод, неизбежно следующий при сравнении различных печных систем, заключается в том, что не существует двух одинаковых рек. Каждая имеет свои характеристики бассейна и стока, и редко можно встретить реки, имеющие, независимо от их размеров, схожие черты в пределах водосборных бассейнов.

Определяющими элементами в речной системе являются русла рек, состав пород ложа и водоносные горизонты, по которым воды достигают русл, а также сама вода. Профиль реки, уклоны, водоносные горизонты и величина стока находятся в постоянной и определенной зависимости друг от друга. Степень этой зависимости окончательно не выяснена, но непосредственное влияние на нее оказывает количество и качество речной воды. Таким образом, для получения достоверной картины необходимо иметь гидрологические данные по той или иной реке не только в конкретный период времени, но и прослеживать суточные, сезонные и многолетние колебания. К примеру, для каждой реки могут быть измерены:

поперечный профиль реки на характерных участках;

уклон русла для всей реки и на плесах;

длина русла;

угол впадения притоков;

густота сети притоков;

площадь всего водосборного бассейна и бассейнов притоков;

конфигурация всего водосборного бассейна и бассейнов притоков;

химический и биологический состав воды; уклон и почвенные условия районов, по которым протекают притоки;

уклон, водопроницаемость и мощность водоносных горизонтов.

Анализ любой из этих характеристик обнаруживает поразительное разнообразие рек, среди которых нет двух одинаковых. Аналогичное объяснение различий в величине стока, являющихся следствием, к примеру, многообразия вариантов использования земель, при современном уровне знаний дать сложно и не всегда возможно. Меньшую сложность представляет изучение происхождения и перемещения суспензионных потоков.

Суть вопроса заключается в том, что реки представляют собой уникальные сочетания различных природных факторов, несмотря на то что происходящие в них процессы большей частью изучены. Реки не могут рассматриваться как равнозначные, и, хотя существует возможность их классификации, планирование их развития всегда предполагает новое исследование каждой реки, выявляющее различия в стоке, русловых процессах, наносах и геохимических параметрах.

II. Основные концепции развития речного бассейна

Идея комплексного развития речного бассейна в том виде, в каком она рассматривается сегодня учеными, инженерами и государственными деятелями во всем мире, состоит из трех взаимосвязанных концепций — концепции многоцелевого проекта использования водохранилищ, программы развития всего водосборного бассейна в целом и всестороннего регионального развития. Они формировались бок о бок на протяжении более чем 50 лет, находя поддержку при различных обстоятельствах. Но до середины 30-х годов эти концепции в США не выделялись в самостоятельные программы. И до сих пор во многих районах они так и не осуществлены. Взаимосвязанность этих концепций является скорее фантазией, чем реальностью, тем не менее данная идея настолько широко распространена и вызывает такой горячий энтузиазм общественности, что с ней необходимо считаться.

Кроме того, следует учитывать наличие и других идей, подчас достаточно хорошо известных. Одна из них — взаимосвязанность программ использования земельных и водных ресурсов. Другая — комплексное управление речным бассейном. Но в настоящее время эти идеи не столь устойчивы и влиятельны и играют второстепенную роль. Данный обзор посвящен преимущественно рассмотрению ситуации, сложившейся в США, но отмечаются и некоторые наиболее значительные изменения, имевшие место в других странах.

Сто лет назад Хамфрейс и Эббот, впервые занявшиеся серьезным изучением проблемы наводнений в низовьях Миссисипи, не придавали значения регулирующей роли водохранилищ. Их подробные рекомендации непосредственно касались лишь главного русла реки4. Создатели ирригационных сооружений в Египте или Индии тоже руководствовались идеями одноце-левых проектов5. При изучении возможностей использования рек всегда рассматривались конкретные участки и ставились определенные цели. Лишь немногие дальновидные люди, такие, как Пауэлл и Уиллкокс, позволяли себе мечтать о комплексном использовании всей реки.

Однако к 1900 г. начали вырисовываться и обсуждаться три новые концепции. Процесс их признания был достаточно длительным, и минуло несколько десятилетий, прежде чем они стали применяться в соответствующих масштабах. Но и сегодня еще в отдельных районах они нуждаются в тщательной аргументации.

А. Многоцелевые водохранилища

Плотина Гувера на реке Колорадо является выдающимся примером инженерного проекта, предусматривающего использование одного гидротехнического сооружения для многих целей. Бетонная плотина высотой 726 футов и массой 3,25 млн. куб. ярдов преграждает течение Колорадо в Блэк-Каньоне, обеспечивая достаточные запасы воды и полностью регулируя сток ниже по течению. При этом ставятся четыре основные цели. Запасенная вода может отводиться вниз по течению для орошения земель в калифорнийских долинах Импириал и Коа-челла. Ее также можно использовать для удовлетворения бытовых, сельскохозяйственных, торговых и промышленных нужд в количестве' 1500 куб. футов в минуту. Энергия воды, проходящей через плотину, преобразуется в электроэнергию, продаваемую штатам Аризона и Калифорния и Лос-Анджелесу. Часть объема водохранилища, примерно 9,5 млн. акр-футов, резервируется для регулирования пиков паводков, которые могут вызвать разрушительные наводнения ниже по течению, что особенно характерно для долины Импириал. Помимо решения этих четырех комплексных задач (орошения, водоснабжения, выработки гидроэлектроэнергии и борьбы с наводнениями), водохранилище создавалось с целью улучшения условий судоходства в нижнем течении Колорадо. Судоходство имеет чисто теоретическое значение, однако именно ему принадлежит главенствующая роль: улучшение условий судоходства явилось конституционным предлогом для федеральных усилий по осуществлению проекта такой значимости.

Сооружение плотины Гувера было утверждено Законом 1928 г. о проекте Боулдер-Каньон на основе договоренности между штатами. Впервые соглашение о распределении запасов воды было заключено между штатами бассейна реки Колорадо в 1922 г. Однако до 1929 г. Закон не был окончательно ратифицирован из-за поправок, внесенных различными штатами, и позиции Аризоны, отказавшейся от каких-либо соглашений. Подготовка к созданию плотины началась десятью годами раньше, при составлении разработок в Бюро мелиорации, когда были проведены первые серьезные исследования возможности использования реки в качестве источника энергии. Эти исследования привнесли в решение главной задачи уже накопленный опыт по созданию многочисленных менее масштабных и сложных планов использования рек в западных штатах.

К моменту принятия решения о строительстве плотины Гувера в мире уже существовало несколько заслуживающих внимания проектов крупных многоцелевых водохранилищ. Были составлены и многочисленные проекты, преследовавшие две или три цели, однако большинство из них не предусматривало строительства водохранилищ. Последние были характерны преимущественно для Западной Европы и Запада США. В Рурско-Вестфальском районе примерно в конце прошлого века была создана серия из семнадцати небольших плотин. Основным их назначением являлось создание запасов воды для промышленного и городского водоснабжения, для выработки электроэнергии и для ослабления паводков9. Мельничные плотины задерживали воду для нужд промышленности и вращения водяных колес; иногда вода использовалась для водоснабжения городов, но в любом случае это были типично одноцелевые, небольшие но высоте сооружения. С появившейся в 1891 г. возможностью передачи электричества на большие расстояния производство гидроэлектроэнергии стали комбинировать с другими задачами. Так, в 1911 г. на водохранилище Рузвельта на Солт-Ривер в США Бюро мелиорации объединило выработку электроэнергии с созданием запасов воды для орошения. Вопрос же о целесообразности создания водохранилища Хетч-Хетчи на землях национального парка в целях улучшения коммунального водоснабжения и обеспечения электроэнергией Сан-Франциско занимал общественное внимание с 1913 г. вплоть до начала его строительства в 1924 г.

Для Южной Америки, Азии или Африки не характерно создание многоцелевых проектов водохранилищ. Это не означает, конечно, что водохранилища там не использовались для нескольких целей или что концепция многоцелевого проекта не привлекала внимания общественности. Ирригационные запруды, созданные в Индии под британским руководством как мера по борьбе с голодом в засушливых районах, предусматривали использование некоторого количества воды для хозяйственно-бытовых нужд, что крайне актуально в безводных районах. На подходящих участках оросительные каналы использовались также для судоходства. Новые знания об электричестве позволили инженерам устанавливать электротурбины иа концах водопроводов для обеспечения городов электричеством. Согласно некоторым проектам по спрямлению русл, генераторы устанавливались в местах навигационных шлюзов. Таким образом, вырабатывалась электроэнергия, которая в противном случае безвозвратно терялась бы. В Восточной Азии водохранилища в низовьях рек сочетали судоходство или регулирование паводков с использованием воды для орошения.

Для низовий некоторых судоходных рек, таких, как Сена, По и Миссисипи, характерен иной вариант многоцелевых проектов, не предусматривающий создания водохранилищ. Спрямление изгибов рек за счет строительства каналов, углубление русл и другие работы позволили одновременно улучшить круглогодичную судоходность этих рек и ускорить протекание паводков и, таким образом, уменьшить площадь затопления и высоту подъема уровня воды. Более того, немецкие и английские инженеры уже в XVII столетии составили проекты отвода паводковых вод и восстановления сельскохозяйственных земель за счет дополнительного дренирования речных берегов и болотистой местности в Кембриджшире и Линкольншире. Строго говоря, дренаж всегда проводится параллельно с противопаводковым контролем, когда последний осуществляется посредством регулирования русла. Прекрасным подтверждением этому являются примеры рек Язу и Чао-Фиа.

Во всех странах мечта о комплексном развитии речных бассейнов далеко опередила действительность. В 1890 г. сэр Уилфред Уиллкокс мечтал о серии плотин двойного назначения на Ниле и рассматривал свой проект нижней Асуанской плотины как предвестник более масштабных проектов в будущем. Немецкий инженер Маттерн, основываясь на работах Интзе и других авторов, в 1902 г. выступал за разработку комплексных проектов как пути к более интенсивному использованию воды. Эти же соображения высказывались и в отчете Комиссии по внутренним водам США в 1908 г. В этом отчете глубоко затрагивались проблемы государственной и частной ответственности за водный транспорт и выработку гидроэнергии, а также вопросы координации федеральной деятельности. Наряду с этим в нем признавалась и возможность сочетания орошения, судоходства, выработки энергии, контроля наводнений, водоснабжения и других аналогичных задач в одних и тех же проектах. В 1915 г. инженер-строитель, профессор Гарвардского университета, писал об электроэнергии:

Эта энергия вырабатывается в результате преобразования энергии речной воды, однако реки могут использоваться и для других целей, таких, как орошение, водоснабжение и судоходство. Действительно, рациональное использование рек подразумевает все четыре варианта водопользования. Одноцелевое освоение реки должно быть максимально согласовано с ее использованием в других целях. Все силы должны быть направлены на получение максимальных преимуществ. Четыре упомянутых выше варианта использования неразрывно связаны между собой. Особенно это относится к двум из них - выработке электроэнергии и судоходству в тех случаях, когда для этого есть экономические возможности.

Учитывая, что борьба за комплексные подходы к использованию рек началась задолго до создания плотины Гувера, закономерен вопрос, почему подобный проект не был осуществлен раньше. Отчасти это объясняется совершенствованием инженерных технологий. Проект многоцелевого водохранилища подразумевает, как правило, возведение более крупных сооружений, что требует улучшения качества фундамента и расчета массы с тем, чтобы выдержать большую нагрузку. Бетон в строительстве высоких плотин не применялся вплоть до начала века, но в 1915 г. он был использован при сооружении плотины Эрроурок высотой 354 фута и, наконец, в плотине Гувера для более надежного крепления больших блоков, до 60 футов в поперечнике.

Метод грунтовой засыпки мусора в гигантские сооружения, такие, как Форт-Пек на Миссури, до недавнего времени не применялся, поскольку он, хотя и основан на использовании более дешевого материала, зависит от наличия мощных землеройных машин и точного знания способов обработки основной породы, что стало реальностью только начиная с 20-х годов нашего века. До тех пор, пока не были введены новые технологии, строительство больших земляных плотин, особенно на реках в семиаридных и аридных районах, было достаточно рискованным предприятием.

Помимо проектирования и строительства плотин, имелись и другие технологические достижения. Наиболее значительным из них было, вероятно, быстрое совершенствование способов передачи электроэнергии на большие расстояния в период между 1900 и 1925 гг. Таким образом, расстояние в 100 миль, считавшееся электрическими компаниями в 1910 г. нерентабельным, оказалось коротким по сравнению с 200-мильной линией электропередач, которую в 1929 г. южнокалифорнийские деловые круги планировали присоединить к плотине Гувера. При многоцелевом использовании одного гидротехнического сооружения выработка электроэнергии с коммерческой точки зрения, несомненно, является наиболее выгодной сферой деятельности. При коммунальном водоснабжении могли окупиться крупные капиталовложения, но транспортировать и продавать электроэнергию было не так-то легко. Как только стала возможна дешевая передача электричества на большие расстояния, оживление на рынке электроэнергии начало расти с головокружительной скоростью. Выработка предназначенной для продажи электроэнергии, наряду с орошением или противопаводковой защитой, сделала заманчивыми многие проекты, раньше привлекавшие мало внимания19. Получению электроэнергии отводилась основная роль на плотине Гувера, в первых французских планах освоения Роны в 1933 г. и на большинстве многоцелевых сооружений в Индии, таких, как плотина Бахра в верхнем течении реки Сатледж.

Однако частные электрические компании в США энергично противились объединению мощностей по выработке энергии на федеральных водохранилищах. Отчасти это объяснялось угрозой их монополии в условиях, когда государство наделено привилегиями, отчасти - глубокой озабоченностью непосредственным участием правительства в выработке электроэнергии, что предусмотрено конституцией. Когда возникло предложение объединить в одном проекте получение электроэнергии и улучшение судоходства, являвшегося исключительной прерогативой федерального правительства, возникли определенные сложности. Основная их причина заключалась в том, что от частных компаний нельзя было ожидать принятия на себя прямой ответственности за обеспечение судоходства или за борьбу с наводнениями, а также бескорыстной поддержки проектов освоения земель. Со своей стороны,сторонники федеральной гидроэнергетики противились любому предоставлению полномочий частным компаниям на одноцелевых объектах под контролем государства. Закон о водохранилищах 1906 г. стал в США первой попыткой в законодательном порядке решить вопросы строительства на судоходных реках, осуществляемого не на Федеральном уровне, и особое внимание уделил созданию благоприятных условий для судоходства и миграций рыб. Затем последовала продолжительная дискуссия, кульминацией которой стало принятие в 1920 г. Закона о развитии федеральной гидроэнергетики, значительно более точно регулировавшего частное строительство21. Полемика шла также между государством и отдельными штатами. Так было, например, в 1908 г. в Нью-Йорке, когда Комиссия штата по водообеспечению выдвинула предложение о государственном строительстве водохранилища на реке Сакандога для ослабления наводнений и выработки электроэнергии.

Оппозиция многоцелевым проектам поддерживалась также инерцией при проектировании и широко распространенным мнением о том, что на базе безопасного и рентабельного проекта обычно невозможно сочетать выработку электроэнергии с другими задачами. Так, изучение множества учебников по инженерно-строительному делу, изданных в течение трех первых десятилетий века, свидетельствует о незначительном внимании к многоцелевым проектам либо даже об их полном игнорировании. В отчете специального комитета Американского инженерно-строительного общества о достигнутых успехах при решении проблем наводнений на Миссисипи в 1916 г. отмечалось:

Существует широко распространенное заблуждение, будто одно и то же водохранилище можно одновременно использовать для ослабления наводнений, увеличения низкого расхода воды в реке и выработки гидроэлектроэнергии, которая может передаваться на расстояние. Однако использование водохранилища для решения любой из этих задач, как правило, мешает эффективному решению других... Тем не менее наш комитет не собирается в целом осуждать использование водохранилищ для нескольких целей. Он верит, что практическое решение проблемы наводнений в некоторых долинах будет осуществляться за счет разрешения акционерным обществам строить водохранилища, в которых часть воды может быть использована для выработки электроэнергии, а оставшиеся запасы — для предотвращения наводнений.

Десятью годами позже в одной из работ по гидроэнергетике все еще отстаивалась примерно та же точка зрения. Одно целевой подход продолжал существовать. И вероятно, наиболее показательным примером этого было создание Управления защиты природных ресурсов долины Майами. По новому природоохранному законодательству штата Огайо, принятому после катастрофического паводка 1913 г., Управлением были проведены работы по спрямлению русла и построено пять противопаводковых водохранилищ без регулируемых отверстий в плотине для предотвращения любого повторения пиков наводнений. Единственная цель при проектировании водохранилищ заключалась в достаточно длительной аккумуляции паводковых вод во избежание разлива реки ниже по течению. У каждого из водохранилищ была установлена дощечка с надписью:

Водохранилища Управления защиты природных ресурсов долины Майами предназначены для предотвращения наводнений. Их использование для выработки электроэнергии или для образования запасов воды создаст угрозу городам, расположенным ниже по течению.

На протяжении двадцати лет после 1908 г. организации, занимавшиеся изучением водных ресурсов, получали указания или разрешения со стороны федеральных органов исследовать другие возможные варианты использования воды в дополнение к основным стоящим перед ними задачам. Так, Бюро мелиорации было поручено исследовать возможность выработки электроэнергии, а затем и муниципального водоснабжения. Перед Корпусом инженеров ставилась задача объединить производство гидроэнергии и судоходство, а в дальнейшем и противопаводковую защиту. Федеральная комиссия по энергетике должна была учесть этот комплекс целей при пересмотре и выдаче лицензий на строительство электростанций. Тем не менее не было строгой регламентации ожидаемых результатов, и различные ведомства относились к этим указаниям скорее как к рекомендациям, чем как к директивам. В эти годы соответственно мало внимания уделялось и контролю за загрязнением воды. И хотя всегда проявлялась забота о сохранении рыбных запасов в водохранилищах, по мере укрупнения проектов и усиления конкуренции между федеральными органами наносился ущерб интересам рекреации, сохранения мест обитаний диких животных и эстетического восприятия природы. Природоохранным организациям пришлось приложить немало усилий, чтобы добиться серьезного внимания со стороны проектировщиков.

Расширение объема общественных работ в США в период с 1933 по 1939 г., вызванное необходимостью выхода из экономической депрессии, обусловило широкое распространение идеи комплексного планирования по всей стране. Благодаря значительным субсидиям и ссудам для целей уменьшения безработицы была построена целая серия новых водохранилищ, служивших двум или более задачам. Как правило, планы создания этих водохранилищ проходили экспертизу различных водохозяйственных организаций. Непосредственные выгоды от них ощущались достаточно широко, но их создание было под силу лишь федеральным органам, так как только они могли определить размер государственных субсидий. В дополнение к проекту комплексного развития бассейна реки Теннесси Бюро мелиорации приступило к реализации проектов Гранд-Кули, развития Центральной долины Калифорнии и Коло-радо-Биг Томпсон, а Корпус инженеров занялся проектами Бонневилль, Форт-Пек и верхнего Огайо. Различные объединения, созданные в отдельных штатах, такие, как Управление энергетики и ирригации штата Небраска и Комитет по защите реки Маскингем в Огайо, получили федеральную помощь. В отчетах Комитета долины Миссисипи и Национального комитета по природным ресурсам, а также их преемников большое внимание уделялось вопросам создания многоцелевых водохранилищ.

К 1939 г. идея многоцелевых проектов была полностью одобрена и признана целесообразной. Одноцелевым проектам водохранилищ уже не принадлежала ведущая роль в связи с отставанием частного строительства, вызванного кризисом.

Однако они не были полностью забыты. Уменьшился лишь их относительный вес по сравнению с комплексными проектами. Ирригационное водохранилище в верхнем течении Рио-Гранде, водохранилища для регулирования паводков на Яз> и Маскингеме, плотины для улучшения условий судоходства на Миссисипи и для выработки гидроэлектроэнергии на Висконсине — вот примеры гидротехнических сооружений, считавшихся более подходящими для какой-то одной цели. Но их относительная численность продолжала уменьшаться. Нередко вопросы создания одноцелевых водохранилищ вызывали ожесточенные споры. Наибольшее внимание общественности привлекла, вероятно, недавняя полемика о строительстве частного водохранилища для выработки энергии в Хелл-Каньоне на реке Снейк. В 1953 г. руководитель отдела планирования Бюро мелиорации констатировал: "...многоцелевые проекты в настоящее время получили полное признание, и хороший проектировщик обязан предусмотреть все возможные варианты использования воды при составлении любого ирригационного проекта".

Б. Программа развития водосборного бассейна в целом

В то время как идея многоцелевого водохранилища набирала силу, формировалась еще одна самостоятельная концепция — идея развития всего водосборного бассейна в целом. Уиллкокс, Пауэлл и другие убедились в том, что для полного освоения рек необходимо регулировать сток всего водосборного бассейна. Это подразумевало проектирование противопаводковых сооружений с учетом всех остальных, существующих или перспективных, сооружений в масштабе всего бассейна. Уиллкокс составил проекты планов применительно к бассейнам Нила и Тигра с Евфратом как единым системам. Он отдавал себе отчет в том, что при создании водохранилищ возникнут осложнения политического характера, однако это его не смущало. Пауэлл, пришедший в результате исследований аридных и семиаридных районов к заключению, что для каждой реки существуют свои собственные проблемы, начал оценивать ирригационные возможности каждого бассейна в отдельности . А президент Теодор Рузвельт, выступая по радио с предварительным отчетом Комиссии по внутренним водам, отметил: "Любая речная система, начиная от истоков в лесу и кончая устьем, является единым целым и требует к себе соответствующего подхода".

Впервые в США эта идея воплотилась в жизнь в бассейне Майами, причем, как уже отмечалось, то была сугубо одноцелевая программа противопаводковой защиты. В конце века в Нью-Йорке был создан проект одноцелевого использования всех водосборных бассейнов притоков Гудзона для создания новой системы водоснабжения. До тех пор, пока не было принято решение охватить планированием более обшир