курсовые,контрольные,дипломы,рефераты
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.
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.
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.
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.
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.
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 обширные территории, составлялись планы комплексного развития суббасейнов. Достаточно полно использовалась энергия вод небольших рек, однако единого плана развития не существовало.
Аналогичная ситуация, только в более острой форме, наблюдалась в аллювиальной долине Миссисипи. Увеличение числа окружных управлений по сооружению плотин и дренаж ных участков без четкого согласования с программой развития всего бассейна в целом привело к прямому противоречию между строительством различных сооружений и их частыми серьезными повреждениями, что вызвало увеличение доли федерального участия38. Примечательно, что А. Морган и его коллеги немедленно прекратили попытки составления проектов осушения земель в долине, поняв все безрассудство борьбы с паводками на небольших участках. По их убеждению, необходимо было охватить планированием весь бассейн Майами.
В том же году были проведены основные работы. Национальной комиссии по воде было поручено подготовить подробный план освоения водных ресурсов для целей судоходства и других возможных направлений использования и составить рекомендации по выполнению этой работы39. Война, однако, отсрочила ее осуществление, и проблема так и не была решена.
Во Франции преимущество подхода к проблеме развития речного бассейна как единого целого было признано Законом в 1919 г. В Германии и Италии эта концепция была оценена специалистами как неотъемлемое условие эффективного планирования.
Но даже после осуществления программы в бассейне Майами прошло немало времени, прежде чем концепция получила признание где-либо в других районах США. Очевидно, что идее охватить планированием весь водосборный бассейн принадлежала ведущая роль в дискуссиях, способствовавших принятию окончательного решения о строительстве плотины Гувера. Так, договором 1922 г. признавалось, что для рек бассейна Колорадо должно существовать единое соглашение, которое ляжет в основу всех проектных работ по управлению и использованию. Однако такого договора было недостаточно, чтобы окончательный проект первого водохранилища стал составной частью системы водохранилищ, созданных в бассейне. Тем не менее идея находила все более широкую поддержку среди специалистов, чему способствовал и угрожающий дефицит воды в западных районах страны.
Сильное наводнение на Миссисипи в 1927 г. сфокусировало эту мысль. Катастрофа высветила несостоятельность планов Корпуса инженеров, согласно которым противопаводковая защита и поддержание судоходства в главном русле осуществлялись без проектирования соответствующих сооружений на притоках, тем более что всего за год до этого главный инженер положительно охарактеризовал состояние плотин и других инженерных сооружений. Общенациональную дискуссию вызвал вопрос о сравнительной эффективности дамб, водохранилищ, лесов и мероприятий по спрямлению русл. Было сделано много противоречивых и плохо обоснованных предположений. Однако, несмотря на накал страстей и неопределенность, был заключен ряд политических соглашений. Законом о реках и гаванях 1927 г. конгресс обязал Корпус инженеров провести исследования и подготовить доклады о "...наиболее эффективных путях регулирования [судоходных рек и их притоков] для целей судоходства в сочетании с эффективным использованием потенциальной энергии воды, проведением противопаводковой защиты и орошением".
Второй раз в истории Америки всесторонние исследования условий судоходства, возможностей предотвращения паводков, орошения и получения гидроэлектроэнергии в масштабе целых бассейнов поручили провести государственным органам. Но практический результат был получен впервые. Документ Белого дома под номером 30843, объединивший 308 докладов различных районов, лег в основу освоения речных бассейнов США. Законом 1927 г. признавалась возможность использования многоцелевых проектов как минимум для четырех основных целей, а также необходимость охватить планированием весь водосборный бассейн. Таким образом, были объединены воедино четыре самостоятельных направления федеральной деятельности: судоходство, контроль наводнений, орошение и выработка электроэнергии.
Доклады по документу № 308 дали обоснование появившимся в последнее время многочисленным программам освоения речных бассейнов. Однако ни программы развития бассейнов Колумбии, Миссури и верхнего Огайо, ни какая-либо другая программа не вызвали такого интереса, как проект развития бассейна Теннесси. В соответствии с постановлением 1927 г., Корпус инженеров решил в ближайшие годы сконцентрировать свои усилия на каком-нибудь одном опытном бассейне. Выбор пал на бассейн Теннесси. Отчасти это объяснялось тем, что здесь были готовы к комплексному планированию, отчасти - сравнительно хорошей обеспеченностью основными гидрологическими данными. Кроме того, перед правительством стоял вопрос о дальнейшей судьбе плотины Вильсона (гидроэлектростанция в районе Масл-Шолс), построенной в годы первой мировой войны для обеспечения энергией производства азота. Корпусом инженеров был составлен первоначальный план развития бассейна Теннесси, и, когда в 1933 г. конгрессом был утвержден Закон о долине Теннесси, этот план был признан наиболее приемлемым. Новое управление (УДТ) создало свой рабочий аппарат и обратилось в Бюро мелиорации с просьбой пересмотреть планы и начать строитель-ство серии высоких плотин, что позволило бы значительно увеличить производство гидроэнергии по сравнению с умеренно низкими плотинами, спроектированными Корпусом инженеров преимущественно для целей судоходства. Таким образом, на примере бассейна Теннесси впервые проводились исследования с целью составления единой комплексной программы развития, и программа эта была одобрена. После того как УДТ были скорректированы планы на перспективу, была составлена разработка, согласно которой предусматривалось строительство двадцати семи водохранилищ для улучшения условий судоходства, противопаводкового контроля и выработки гидроэнергии. Эти водохранилища были спроектированы таким образом, чтобы регулировать сток на протяжении всего главного русла и основных притоков и способствовать сокращению паводков в низовьях Миссисипи. С точки зрения исторического развития и согласно широко распространенному мнению, проект комплексного использования бассейна Теннесси может рассматриваться как прототип многоцелевых проектов в масштабе всего бассейна. Он был призван продемонстрировать жизненность таких программ, и задача, несомненно, была выполнена.
На протяжении второй половины 30-х годов Национальный комитет по природным ресурсам и его преемники способствовали распространению среди федеральных и штатных органов убеждения в значении комплексных планов развития водосборных бассейнов и заключению соглашения о единых программах исследований и строительства46. К моменту создания проекта комплексного развития бассейна Теннесси в мире уже существовал ряд важных, охватывавших весь бассейн программ. Одной из них была программа развития бассейна Роны, составленная исходя из замысла французских инженеров объединить дальнейшие усилия по улучшению условий судоходства с выработкой электроэнергии . В Испании в результате проведенного в 1933 г. исследования водных ресурсов пришли к выводу о необходимости рассматривать реки как единое целое Программа развития Центральной долины Калифорнии была предложена еще в 1921 г. и утверждена властями штата в 1933 г., однако она нуждалась в федеральном финансировании.
Нет сомнений в том, что все интегральные системы многоцелевых проектов, составленных начиная с 30-х годов, в какой-то степени испытали влияние УДТ, сооружений на реке Колумбии и в Центральной долине Калифорнии. Возможно, еще большее значение, чем многочисленные прямые связи, имел сам (факт осуществления и демонстрации возможностей создания и пуска в эксплуатацию в относительно короткие сроки проектов, которые инженеры всего мира считали реальными и выполнимыми.
В. Всестороннее региональное развитие
Третью концепцию интегрального развития речного бассейна описать значительно труднее, чем две предыдущие, так как она не нашла целостного воплощения ни в одном из районов мира. Не существует ни ее прототипа, ни достаточно достоверного примера. Только частичные, незавершенные попытки в до сих пор неясном направлении. Цель, которая ставилась при создании проекта плотины Гувера и УДТ, хотя и предусматривалась в большинстве федеральных проектов по использованию ресурсов на протяжении более чем ста лет, не нашла четкого отражения в законодательстве и не была полностью реализована. Она подразумевала планирование и проведение работ по регулированию и использованию рек таким образом, чтобы максимально способствовать экономическому и социальному развитию района, на территории которого расположен данный бассейн.
В США корни этой концепции уходят далеко в историю общественных работ и мелиорации земель. План Галлатина по модернизации водных путей, программа Пауэлла по улучшению аридных земель и давнее обращение Ньюленда за федеральной помощью для проведения орошения в западных районах предполагали разумное использование федеральных материальных ресурсов или капитала для стимулирования.экономическо-го развития.
Если рассматривать два наших примера, можно констатировать, что как сторонниками, так и противниками плотины Гувера признавалась ее роль в экономическом развитии бассейна нижнего Колорадо и Южной Калифорнии, хотя специально для этой цели плотина не проектировалась. Предполагалось, что проект комплексного развития бассейна Теннесси будет способствовать процветанию считавшегося отсталым района. Однако, помимо этого, а также направления, выработанного на заключительном этапе составления Закона, Управление не имело намерения заниматься данными вопросами.
Параграф 22. В целях дальнейшего содействия рациональному использованию, охране и освоению природных ресурсов водосборного бассейна реки Теннесси и прилегающего района, связанного или существенно затронутого процессом развития, обусловленного Законом, а также для повышения благосостояния жителей этих районов Президент уполномочен с помощью средств и методов, которые он считает разумными в рамках ассигнований конгресса на эти цели, проводить исследования и составлять интегральные планы развития бассейна Теннесси и соседних областей. Они будут использоваться конгрессом и рядом штатов при руководстве и контроле степени, результатов и характера развития, осуществляемого за счет государственных средств, или руководстве и контроле со стороны муниципалитетов с одной-единственной целью -способствовать методичному и разумному физическому, экономическому и социальному развитию указанных территорий...
Исследования влияния судоходства на промышленность, взаимосвязи розничных цен на энергию и потребления электричества в быту, а также эффективности различных методов выращивания и удобрения растений были предприняты скорее для дополнения и придания большей эффективности проектам использования водных ресурсов и внесения удобрений, чем как основа для выбора проекта, времени и места его осуществления. Служащие УДТ неоднократно, начиная с первых лет существования Управления, с удовлетворением отмечали влияние результатов его деятельности на экономику района, известного как "район УДТ" или "Юго-Восточный район". Совсем недавно это же было подтверждено и Гордоном Клэппом, указавшим на увеличение занятости в промышленности, возросшие возможности экономики, быстрое развитие высокооплачиваемых отраслей, новый характер промышленной переработки сырья, электрификацию ферм и разработку проектов по самосовершенствованию сельских районов как на показатели развития, обусловленного деятельностью УДТ53. Стимулирование участия отдельных горожан в мероприятиях по улучшению долины - одновременно необходимый и важный результат деятельности по интегральному развитию района.
Как при создании плотины Гувера, так и при создании УДТ последствия их воздействия на район подразумевались, но не планировались, использовались, но не управлялись. Вначале они лишь смутно ощущались, затем, когда стали очевидными, приветствовались, а после принятия основополагающих решений о возведении главных сооружений по регулированию рек стали предметом серьезного изучения. В каждом случае критерием ДЛЯ обоснования и финансирования строительства была реальность выбранных способов управления водными ресурсами. Такие показатели экономического благосостояния, как доход на душу населения, всестороннее развитие промышленности и сельского хозяйства и стабильность занятости, не фигурировали при принятии решений. При обсуждении целесообразности проектов они служили скорее их рационалистическими объяснениями, чем вескими доводами.
Аналогичная картина наблюдалась и тогда, когда Бюро мелиорации приступило к строительству плотины Гранд-Кули на реке Колумбия, штат Вашингтон. Проект Гранд-Кули рассматривался как составная часть схемы освоения всего бассейна, поскольку по решению Бюро мелиорации являлся основным элементом программы освоения бассейна Колумбии. Строго говоря, это не совсем верно, поскольку проект был одобрен задолго до заключения реального соглашения между Бюро мелиорации, Корпусом инженеров, Службой рыбных ресурсов и диких животных и заинтересованными лицами в различных штатах относительно окончательного варианта этой программы54. Уже в процессе реализации ее истинное значение стало предметом оживленной дискуссии, заставившей Бюро мелиорации во главе с Харланом Барроусом предпринять "совместные исследования бассейна Колумбии". Масштаб исследований определялся их участниками, представлявшими девятнадцать федеральных и одиннадцать штатных организаций, а также тринадцать местных и частных объединений, которым предстояло изучить двадцать восемь проблем5 5. Эти проблемы затрагивали вопросы экономического развития ферм, их размеров и оборудования, контроля землепользования, размещения городов и жилых комплексов, транспортных средств, нужд рекреации, состояния программ и финансирования общественных работ.
Предполагаемые ответы на эти вопросы неоднократно фигурировали при оправдании проекта Гранд-Кули в глазах общественности, а также в описаниях результатов, ожидаемых °т реализации многочисленных аналогичных программ развития речных бассейнов и частично опыта УДТ. Так, аргументы в защиту Управления долины реки Дамодар в Индии содержали Утверждения о том, что "корпорация должна осуществлять и Разрабатывать проекты по орошению, выработке электроэнергии и противопаводковой защите. Помимо этих трех основных Целей, корпорация будет содействовать развитию судоходства, облесения, здравоохранения, промышленности, экономики, а также повышению всеобщего благосостояния жителей долины"56.
Наиболее принципиально различие между инженерными сооружениями, запланированными и созданными с единственной целью получения чистого дохода, как, например, при выработке электроэнергии или сокращении ущерба от наводнений посредством регулирования водного режима, и инженерными сооружениями, призванными содействовать коренным изменениям в уровне жизни населения района. В последнем случае учитываются два дополнительных соображения. Прямые прибыли становятся скорее средствами достижения цели, чем самоцелью, а инженерные мероприятия, включая землепользование, — одним из возможных инструментов, использ>-емых для регионального развития. В планы Управления защиты природных ресурсов долины Майами входило серьезное намерение предотвратить дальнейшие потери от наводнений и ста билизировать экономику. Однако в них не предусматривались какие-либо изменения в размещении городов или в характере городских поселений, расположенных в бассейне: поставленные цели достигались исключительно за счет обеспечения противопаводковой защиты. Но после создания УДТ контроль за наводнениями, а также выработка электроэнергии и обеспече ние судоходства стали рассматриваться как способ увеличения доходов и повышения благосостояния жителей долины Теннесси. При анализе перспектив развития речных бассейнов представляется существенным тот факт, что было сделано это первое отличие. Второе вытекает из результатов инженерного строительства. Если таковые являются средствами достижения це ли, тогда другие средства заслуживают внимания как вносящие свой вклад в решение поставленной задачи или как дополнительные мероприятия.
Обширные планы Бюро мелиорации включают забоп не только о поддержании семейных ферм, но и об оптимальной протяженности распределительных каналов. С момента создания энергетической программы УДТ особое значение придаем деятельности фермерских объединений по производству энергии, а также объединению ГЭС и ТЭС для стабильного увеличе пия выработки энергии. При планировании развития речного бассейна наряду с обычной практикой гидрологических и инженерно-строительных работ не менее важную роль играют такие направления исследований, как совершенствование землепользования, экономические аспекты потенциальной разработки полезных ископаемых и зависимость грузовых тарифов от транспортных перевозок и размещения промышленности.
По всей вероятности, принятие таких обширных планов освоения речных бассейнов приведет к распространению методов планирования использования воды на все сферы использования ресурсов, которые влияют на экономическое развитие, включая и культурный уровень населения. Необходимо определить, существует ли между ними принципиальное различие. При отсутствии такового попытки распространить анализ водных ресурсов за рамки традиционных многоцелевых проектов в масштабе водосборного бассейна неизбежно приведут к составлению планов всестороннего регионального развития, в которых вода часто будет играть второстепенную роль.
Не пытаясь дать ответ на поставленный вопрос, отметим тем не менее, что до сих пор не существует четкого плана совместных действий, являющихся следствием освоения речного бассейна. Нет даже согласованности в действиях при распределении и производстве электроэнергии на ГЭС. К примеру, Национальная компания Роны избегает заниматься вопросами продажи энергии, передав их Электрической компании Франции58. В целом в тех бассейнах, где осуществляется наиболее полный административный контроль за регулированием водного режима, предпринимается значительно больше совместных усилий, направленных на управление региональным развитием.
Нет полной ясности и в вопросах о том, что является конечной целью развития - специализация или равномерное развитие района, а показателей результатов крайне мало. Отсутствие данных, как и несовершенство теории процесса развития, препятствует определению общего экономического уровня. Еще более сложно определить менее ощутимые результаты неэкономического развития. Были предприняты серьезные попытки улучшить механизм оценки, однако он все еще далек от требований сторонников проектов. Требования "побочных прибылей" от вложений в ирригационные сооружения продолжают обсуждаться федеральными агентствами.
Отсутствие ясности и многочисленные сложности в оценке последствий осуществления идеи комплексного регионального Развития делают эту концепцию менее точной и определенной, чем концепция многоцелевого водохранилища или планирования в масштабе всего бассейна.
III. Дополнительные концепции
Помимо трех описанных выше концепций, еще две идеи завоевали определенную популярность и нашли воплощение в ряде программ преобразования речных бассейнов. Они менее широко применяются и не столь хорошо обоснованы теоретически и практически, однако в ряде случаев привлекли больше внимания. Одна из этих концепций — идея составления взаимосвязанных программ освоения земельных и водных ресурсов. Другая связана с комплексным управлением природными ресурсами. Первая концепция давно имеет сторонников и, как правило, на словах признается, однако в настоящее время используется больше в теории, чем на практике. Идея комплексного управления природными ресурсами быстро и активно распространилась после 1933 г. и своим существованием обязана скорее дискуссиям и оппозиции, чем всеобщему одобрению.
А. Земля и вода
На самых ранних этапах применения научных методов в сельском хозяйстве и инженерных способов регулирования рек эта концепция исходила из того, что управление земельными ресурсами и растительностью непосредственно связано с разумным регулированием стока рек, что объем и колебания стока, а также качество воды в бассейне до некоторой степени зависят от использования земель. Хотя истоки этой концепции не ясны61, она была достаточно широко распространена в Западной Европе в начале XIX столетия. Обобщая большинство исследований середины века, Г. Марш нашел убедительные доказательства того, что леса оказывают влияние на весенние половодья и межени, на водность рек и характер наводнений на равнинных и горных реках.
Французские инженеры и лесоводы давно проявляли интерес к деятельности друг друга. Особое внимание уделялось восстановлению денудированных земель в Высоких Альпах. В 1819 г. административные служащие начали говорить о необходимости мер по регулированию лесов и выпаса скота для управления бурными горными реками. Первое робкое национальное законодательство было принято в 1859 г., основное - в 1882 г.
В США, где проблемы денудации в то время обсуждались менее остро, события развивались значительно медленнее. Так. Гилберт при проведении рекогносцировочных исследований в штате Юта не был обеспокоен угрозой интенсивной эрозии и пришел к выводу, что воздействие на речной сток в Скалистых горах, по всей вероятности, благоприятно скажется на улучшении водоснабжения. Однако в 90-х годах некоторые лесоводы начали призывать федеральное правительство приобретать залесенные земли в основных водосборных бассейнах и осуществлять федеральный контроль за такими участками, если они не находятся в частной собственности. Полностью эти идеи нашли воплощение в принятом в 1911 г. Законе Уикса. Согласно ему, федеральному правительству разрешалось приобретать залесенные, вырубленные и денудированные участки земель, непосредственно влиявшие на сток судоходных рек66. В 1924 г. программа по использованию лесов была расширена в интересах более четкого решения производственных задач, а после катастрофы 1927 г. интерес к лесам как к возможному варианту защиты от наводнений заметно повысился.
Постепенно сотрудники министерства сельского хозяйства стали вплотную заниматься вопросами освоения речных бассейнов по трем направлениям: активное исследование заиления рек и водохранилищ, создание опытных водосборов, изучение эрозии и способов ее предотвращения. Создание Службы охраны почв под руководством Хью Беннетта способствовало развитию этих работ. В 1936 г. Закон о противопаводковой защите, провозгласивший ответственность федеральных органов за контроль над наводнениями в масштабе страны, обязал министра сельского хозяйства провести исследование "мер по замедлению стока и паводкового расхода и предотвращению эрозии почв".
Законом о долине Теннесси также предусматривались различные направления деятельности Службы лесоводства и Службы охраны почв. Результатом исследований, проведенных специалистами в области сельского хозяйства, стала серия докладов с рекомендациями соответствующих мероприятий по использованию земель в выбранных водосборных бассейнах. Они достаточно подробно изучались Корпусом инженеров и Бюро мелиорации, причем выводы последних часто оказывались спорными. Одиннадцать планов работ были дополнены, другие отсрочены. В связи с перерывом, обусловленным войной, и проблемами, возникшими в связи с административной реорганизацией в министерстве сельского хозяйства, осуществление намеченной программы замедлилось. Так продолжалось до принятия в 1954 г. Закона, утвердившего программу защиты водосборов и предотвращения паводков, согласно которому непосредственное осуществление запланированных работ облегчалось совместным участием федеральных организаций и владельцев земель. Это возродило интерес к программам освоения рек со стороны министерства сельского хозяйства.
Основной чертой нового этапа деятельности ведомств, занимающихся вопросами землеустройства, является, за редким исключением, признание того факта, что характер и степень надежности работ по регулированию использования земель не могут служить обоснованием каких-либо изменений в проектировании инженерных сооружений в этом же водосборном бассейне. Таким образом, перспектива задержки стока в верховьях не снизила значение противопаводковых водохранилищ, опасность переполнения которых сохранилась, несмотря на задержку воды лесами и сельскохозяйственными угодьями. Данное заключение оказалось в резком противоречии с убежденностью многих сторонников регулирования землепользования как альтернативы инженерным мерам. Вокруг него разгорелись ожесточенные споры, впоследствии сконцентрировавшиеся вокруг деятельности Комитета по воде при президенте США, работ на реке Тринити и совместных исследований бассейна Уошито.
Хотя эта статья и не посвящена изучению противоречий между сторонниками регулирования землепользования и сторонниками инженерных мер при освоении речных бассейнов, представляется целесообразным высказать ряд замечаний по данному вопросу, чтобы хоть частично объяснить некоторые разногласия. Идея о том, что регулирование землепользования оказывает существенное влияние на сток рек, широко рекламировалась в США в серии докладов на протяжении полувека. За исключением нескольких случаев, она не воплотилась в жизнь по той причине, что инженеры либо не могли, либо не хотели признать наличие прямых и надежных связей ее с их программами. Одна из сложностей заключалась в том, что сторонники каждого подхода были склонны преувеличивать значение собственных утверждений, отметая заявления другой стороны. Так, лесоводы начинали порой утверждать, что возобновление лесов способно уменьшить сильнейшие наводнения на Огайо, а инженеры выражать уверенность в том, что борьба с почвенной эрозией не имеет никакого отношения к транспортировке наносов.
Недостаток научных знаний, необходимых для разрешения подобных споров и получения четких ответов на поставленные вопросы, способствовал бесконечному продолжению дебатов-Нехватка данных ощущается и в настоящее время. Например, окончательно не понят механизм поступления наносов в небольшие русла, до конца не известно воздействие различных вариантов использования земель на подземный сток во многих районах. Только в последние годы ученые убедились в том, что существует зависимость между рубкой леса и общим стоком с бассейна или возможными последствиями террасирования и паводковым стоком.
Тщательно скоординированные программы развития земельных и водных ресурсов в одном и том же бассейне являются, таким образом, скорее мечтой, чем реальностью. Как правило, они связываются воедино в официальных отчетах и редко — в действительности.
Б. Комплексное управление
Вслед за принятием Закона об УДТ последовали многочисленные и настойчивые предложения о создании аналогичных государственных учреждений в других бассейнах. Характерной и широко распространенной идеей было создание организации, наделенной полномочиями для интегрального управления природными ресурсами в пределах бассейна.
До этого водохозяйственные проекты обычно составлялись организациями, ответственными за проведение какого-то одного вида работ. Это мог быть мелиоративный округ, занимающийся вопросами регулирования паводков; городское инженерное управление, ведающее работами по муниципальному водоснабжению; ирригационный округ или Бюро мелиорации, поле деятельности которых ограничивается проблемами орошения; муниципалитет или дренажный округ и Корпус инженеров, осуществляющие противопаводковую защиту. Организацией, наиболее полно отвечавшей задачам комплексного развития района, была, очевидно, организация, созданная в долине Рура. Она включала в себя несколько городских и две региональные группы, а также три организации, ведавшие водосборными территориями. В настоящее время наметился переход к единой организации.
В США высказывались предложения как о разработке общего плана деления страны на бассейновые управления, так и о создании отдельных управлений бассейнов Колумбии, Миссури и Арканзаса. Ни одно из этих предложений не было одобрено конгрессом, хотя можно утверждать, что некоторые из них в значительной степени способствовали оживлению деятельности и сотрудничества между федеральными органами в тех случаях, когда существовала угроза конкуренции со стороны частных агентов . Наметилась тенденция увеличения числа федеральных и штатных органов, занимающихся вопросами освоения водных ресурсов .
За пределами США модель комплексного управления получила одобрение лишь в единичных случаях. Национальное управление Роны, существующее как объединенная акционерная компания, пользуется почти такой же независимостью, как государственные организации77. В Великобритании в 1930 г. была создана серия бассейновых управлений с целью объединения усилий по осушению земель, борьбе с загрязнением, противопаводковой защите и другим аналогичным проблемам . Они функционировали в 46 районах независимо от Центрального Совета по электричеству. Но когда в 1943 г. был учрежден Совет по гидроэлектроэнергии Северной Шотландии, его функции ограничились лишь производством электроэнергии . Помимо этого, организациями, осуществляющими комплексное управление водными ресурсами в пределах всего водосборного бассейна, являются Управление долины Карони в Венесуэле, корпорация долины Каука в Колумбии, Управление долины Дамодар в Индии, Управление гидроэнергетическими ресурсами Сноуи в Австралии и Управление долины Гильменд в Афганистане. Каждая из них каким-то образом отличается от модели УДТ. Однако, по имеющимся данным, каждое управление наделено полномочиями проектировать, строить и эксплуатировать противопаводковые сооружения и проводить другие работы в том же направлении, хотя по ряду аспектов и имеются существенные различия. Никто не составлял и тщательного обзора их деятельности. Может сложиться впечатление, что идея комплексного управления в районе Рура, долине Теннесси и в английских водосборных бассейнах распространилась на некоторые другие районы, однако до сих пор она непосредственно не связывается с крупномасштабным освоением речных бассейнов.
IV. Межгосударственный и междуштатный аспекты концепции
Попытки рассматривать речные бассейны и районы как единое целое выдвинули на первый план вопросы масштаба и политического устройства. Частично это было вызвано расположением речных бассейнов независимо от существующих политических границ. Сложности административного характера определенно замедляли осуществление программ развития, но в ряде случаев содействовали и решительным мерам.
Как показано на карте 4.1, большая часть крупнейших водосборных бассейнов Западной Европы, Африки, Юго-Восточной Азии и Южной Америки занимают территории нескольких государств. Для Соединенных Штатов, Советского Союза и Китая характерна обратная ситуация, хотя в каждой из этих стран есть одна или несколько крупных рек, чей бассейн пересекает государственные границы. В том случае, если будет окончательно признана желательность проведения работ в масштабе всего бассейна, станет очевидной необходимость разумного международного сотрудничества по развитию бассейнов Колумбии, Колорадо, Св. Лаврентия, Рио-Гранде, Ориноко, Амазонки, Параны, Уругвая, Рейна, Роны, Дуная, Тахо, Нила, Тигра—Евфрата, Конго, Нигера, Замбези, Инда, Ганга—Брахма-путры, Меконга и Амура. В список могут быть включены и менее крупные реки, однако это еще больше усложнит проблему. Среди крупных рек лишь при освоении бассейнов Миссисипи, Дона, Днепра, Волги, Оби, Енисея, Лены, Янцзы и Хуанхэ не возникает осложнений, связанных с пересечением государственных границ.
Трудности существуют и в пределах одной страны. В США. например, очевидны сложности урегулирования вопросов между властями отдельных штатов. Как видно на карте 4.2, водосбор рек, протекающих по территории нескольких штатов, осуществляется более чем с 3/4 территории страны. Это соотношение будет еще большим, если реки, впадающие в Великие озера, рассматривать как относящиеся к разным штатам, поскольку, строго говоря, все они впадают в озера, принадлежащие нескольким штатам, и в реку Св. Лаврентия. Однако на карте они отнесены к внутриштатным рекам, несмотря на то что к югу проложен большой отводной канал до Иллинойса и в 1956 г. штаты, окружающие Великие озера, заключили договор о совместном планировании таких работ, как, например, строительство портов. Основными бассейнами, расположенными на территории одного штата, являются Центральная долина Калифорнии, бассейны рек Бразос, Колорадо и Тринити в Техасе, Алабамы, Кейп-Фир и Джемса на восточном побережье.
40% территории США занимает бассейн Миссисипи. В данном случае, учитывая размеры реки и ее разнообразие, можно говорить о планировании лишь в границах суббасейнов. Но даже после такого деления бассейны, расположенные в нескольких штатах, остаются очень большими. Полностью на территории одного штата располагаются только несколько крупных рек, таких, как Висконсин, Каскаския, Грин, Майами, Маскингем и Язу. Ситуация с западными притоками Миссисипи усложняется еще и наличием уже действующих или проектируемых отводных каналов, проложенных через горы из бассейна Колорадо. Ввиду существования большого канала, соединяющего бассейн нижнего течения Колорадо и Лос-Андже-лес, тщательное рассмотрение вопросов стратегии освоения водных ресурсов западной части бассейна Миссисипи потребует учета нужд Колорадо и юга Калифорнии, которые в свою очередь планируется связать каналами с Колумбией.
Прослеживая развитие идеи планирования в масштабе всего речного бассейна, можно констатировать, что первые попытки такого рода осуществлялись в рамках одного штата - проекты Майами, Маскингема, Висконсина и Центральной долины Калифорнии. С другой стороны, крупные многоцелевые проекты в масштабе всего водосборного бассейна разрабатывались на основе сотрудничества нескольких штатов. В этих случаях вопросы организации и финансирования требовали постоянного руководства и участия федерального правительства.
До сих пор обсуждались вопросы развития и осуществления отдельных проектов, содержащих идею комплексного освоения речных бассейнов. Но некоторые из них не в полной мере отражали эту идею. Так, проект Майами был типично одно-целевым, а плотина Гувера, хотя и представляла собой многоцелевой проект, первоначально не имела отношения к общему плану освоения бассейна. Степень, в какой идея воплотилась в жизнь, частично показана в табл. 4.1 и на карте 4.3, где изображены основные схемы развития бассейнов, уже осуществленные или находящиеся в стадии осуществления к 1957 г. В тех случаях, когда было запланировано преобразование всего бассейна, но в настоящее время осуществляется лишь один проект, как в бассейнах Замбези и Вольты, показывается вся территория. Единичный проект, не связанный с планом освоения всего бассейна, не отмечается. Промежуточное положение занимает Управление Нигера, ответственное за освоение внутренней дельты. Одноцелевые проекты не указываются.
Основные районы, где осуществляются многоцелевые проекты, расположены, как это видно на карте 4.3, либо целиком в пределах одной страны, либо в той части водосбора, которая ограничена территорией одного государства. Что касается размеров водосборных бассейнов, то самые крупные из них находятся в Бразилии (Сан-Франсиску), Китае (Хуайхэ и Хуанхэ), Индии (Дамодар и Маханади), СССР (Амударья, Днепр,
Дон, Волга), США (Центральная долина Калифорнии, Аркан-зас-Уайт-Ред, Колумбия, Колорадо, Миссури, Рио-Гранде, Саванна, р. Св. Лаврентия, Теннесси, верховья Огайо). Менее крупные бассейны и суббасейны, для которых составлены схемы многоцелевых проектов, находятся в Австралии - проект Сноуи-Муррей, в Германии - Рур-Эмшер—Липпе, Японии - проект Китаками, в Мексике - Папалоапан, в Марокко - Умм-эр-Рбия, а также в Пуэрто-Рико и на Филиппинах, где запланировано развитие небольших рек.
Проекты преобразования рек, протекающих по территории нескольких государств, составлены для Роны только во Франции, для Вольты - только в Гане, для Тигра и Евфрата только в Ираке. Ни для одной крупной реки, пересекающей несколько государств, не существует окончательной схемы комплексного освоения всего водосборного бассейна. По-видимому, наиболее успешными попытками освоения реки на всем ее протяжении могут считаться опыт Международной объединенной комиссии на реке Колумбия и Международной комиссии по приграничным вопросам на реке Рио-Гранде.
Интерес к освоению некоторых районов водосборного бассейна Инда проявлялся как со стороны Индии, так и со стороны Пакистана, но четкого соглашения по вопросам регулирования и использования достигнуто не было. В общих чертах существует соглашение й по бассейну Нила.
При разработке наиболее крупных проектов учитывались Два критерия. Первый - они должны быть многоцелевыми, второй - охватывать весь водосборный бассейн или суббассейн в границах государства, осуществляющего проект.
V. Планы и реальность
О распространении основных идей комплексного освоения Речных бассейнов можно судить по результатам деятельности в Различных странах. Кроме того, об этом свидетельствуют вызывающие большой интерес проекты, составленные на городском, национальном и международном уровнях, к реализации которых, однако, еще не приступили. Это справедливо и для ряда бассейнов, например для бассейна реки Коннектикут, планы преобразования которых уже составлены, но работы по их осуществлению до настоящего времени еще не начаты, и к таким бассейнам, как бассейн верхней Амазонки, где детальное планирование все еще находится в стадии обсуждения.
Бассейн Нила до сих пор переживает период заключения предварительных соглашений. Несмотря на договоренность по использованию водных ресурсов, планы по созданию высотной Асуанской плотины не учитывают возможных будущих потребностей и регулирования стока в суданском, эфиопском и танзанийском частях бассейна. Повторное исследование Иордана также не привело к окончательному соглашению. Нет и единого комплексного плана использования Рейна, хотя ведутся переговоры между Данией и Германией, а также между Германией, Францией и Швейцарией81. В настоящее время как официальными властями, так и общественными организациями предпринимаются попытки составления более четкого соглашения по регулированию стока Рейна во время наводнений и засух. Договор о сотрудничестве на Дунае охватывае! лишь часть бассейна.
В бассейне Конго серьезные успехи достигнуты в области планирования взаимосвязанных перевозок по суше и по воде, но без учета системы сооружений для регулирования стока в других целях. Существуют проекты создания новых больших водохранилищ на Ганге и планы работ по спрямлению русла Меконга, которые со временем могут развиться в системы комплексных проектов. В прошлом году было заключено соглашение по Амуру.
VI. Практическое значение концепции
Всесторонне прослеживая развитие данной концепции за последние шестьдесят лет, можно указать на ряд ее аспектов Концепция многоцелевого водохранилища, практическая ценность которой в прошлом вызывала сомнения, в настоящее время нашла широкое применение в технологии строительства.
От теоретического признания идеи планирования в масштабе всего бассейна постепенно перешли к ее практическому осуществлению. В США эта идея медленно завоевывала популярность сначала в границах водосборного бассейна одного штата, затем на территории нескольких штатов, однако до настоящего времени так и не составлены комплексные планы преобразования бассейнов, расположенных в пределах нескольких стран.
Постепенно начали воплощаться в жизнь и идеи всестороннего регионального развития, о котором больше мечтали, чем пытались дать точную характеристику.
Идея гармоничной увязки мер по улучшению землеустройства и мер по использованию и регулированию рек, непосредственно связанная с концепцией планирования в масштабах всего бассейна, оставалась достаточно популярной, но редко включалась в реальные планы и программы.
Идея комплексного управления речным бассейном, став популярной в процессе развернувшейся дискуссии, распространилась с УДТ и бассейна Роны на ряд других бассейнов, однако в целом скорее вызывала споры, чем вдохновляла на повторение.
В продолжение всего рассматриваемого периода не осуществлялось тщательной оценки проделанной работы. Используемый метод исследований, основанный на интуиции, как правило, страдает отсутствием достоверных данных, но в большинстве случаев не проводились и такие исследования. Лишь одно из каждых ста изучений возможных и необходимых преобразований речного бассейна посвящено определению последствий этих проектов. Нетрудно подсчитать мощность электростанций в киловаттах, количество подаваемой воды в кубических футах, уменьшение высоты пиков паводков в дюймах, площадь орошаемых земель в акрах. Сложнее определить последствия некоторых водохозяйственных проектов, которые ощущаются лишь отчасти, например влияние накопления и перемешивания воды в водохранилищах на процессы эрозии и качество воды ниже по течению.
Еще более смутно ощущаются социальные последствия водохозяйственных проектов. Существуют лишь приблизительные способы оценки воздействия гидротехнических сооружений на экономическое развитие, стабилизацию общественной жизни или на социальные изменения. Практически нет базы для сравнения эффективности различных многоцелевых проектов Для одного и того же бассейна или для рассмотрения альтернативных вариантов, способствующих социальным изменениям. До сих пор не проводилась столь необходимая тщательная оценка результатов деятельности УДТ82. Но даже в случае проведения такой оценки на первом же этапе возникнет необходимость совершенствования методов определения эффективности строительства, экономического и культурного развития. Строгая приверженность идеям комплексного освоения речных бассейнов неизбежно приводит к конфронтации региональных целей и социальных процессов.
Оценивая последствия проектов управления водными ресурсами
Далее мы задаемся вопросом о том, что за последние 50-60 лет нам стало известно о роли плотин, руслоспрямительных работ, противопаводковых сооружений, значительных ирригационных проектов, небольших водохранилищ, крупных гидроузлов для выработки электроэнергии и отводных каналов. Сразу же следует отметить, что литература и научные исследования, посвященные вопросам управления водными ресурсами, в значительной степени носят нормативный характер. Документами, содержащими наиболее приемлемые планы преобразования рек и анализы проблем использования речных бассейнов во всем мире, можно было бы заполнить большую комнату. По меньшей мере половину этой комнаты заняли бы отчеты и обширные планы исследований, составленные в Соединенных Штатах. США и Канада совместно проделали большую работу по изучению возможных мероприятий в бассейнах рек Св. Лаврентия и Колумбии, но документы, связанные с ней, в основном также носят нормативный характер, поскольку содержат рекомендации необходимых и желательных действий, разработанные на основе несколько ограниченного экономического и технического анализа.
И в то же время вся литература о последствиях осуществления любого проекта может уместиться на одной стороне небольшого стола. Ретроспективные исследования или оценки этих последствий проводить не принято. За редкими исключениями, иногда довольно значительными, мы не имеем систематических исчерпывающих данных о результатах осущест вления крупных проектов. Например, никогда не проводилась оценка деятельности УДТ. И хотя многое известно о судьбе рыб в водохранилищах и об условиях судоходства по реке, мы не имеем удовлетворительного объяснения того, почему спустя 30 лет после создания УДТ, ставившего целью содействие экономическому развитию региона, большая часть долины Теннесси остается отсталым районом Аппалачской области, получающим для своего дальнейшего развития специальную денежную помощь со стороны федерального правительства.
Более того, отсутствуют сколько-нибудь тщательные исследования последствий ирригационных проектов для тех участков русла, которые располагаются ниже по течению от орошаемых районов, и т.д.
Основные методологические проблемы теории и практики прикладной металогении
Флюидодинамическая концепция формирования месторождений полезных ископаемых (металлических и углеводородных)
Проблемы размещения городов в речных поймах
Долина гейзеров
Проблемы гидрогеологического районирования территории Моздокского района
Увеличение выхода блочной продукции за счет оптимизации технологических параметров добычи при разработке месторождений
Рекомендации по усовершенствованию методики разведки
Особенности вещественного состава свинцово-цинковых руд и их влияние на экологическое равновесие на примере месторождений
О геохимических особенностях околожильных вмещающих пород Фаснальского полиметаллического месторождения
Аналитические исследования развития магистральной трещины
Copyright (c) 2024 Stud-Baza.ru Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы.