История гидрологических наблюдений Беларуси

Гидрологические и гидрометрические наблюдения на территории Беларуси за
исторический период и до революции

Реки и озёра издревле играли немаловажную роль в расселении племён. Даже племенные названия происходили в основном от названий рек. Так этноним «бужане» образован от наименования реки Буг, «полочане» от Полоты, «вятичи» от реки Вятки. В процессе исторического развития заселения территории современной Беларуси реки в силу их преимущественной меридиальной направленности служили путями сообщения в основном между более южными и северными территориями. Территория Беларуси, находясь на водоразделе басейнов рек Балтийского и Чёрного морей, активно использовалась для прокладки волоковых трасс между близко расположенными истоковыми частями рек. Всем известен древний путь из варяг в греки, описанный, с небольшими неточностями, в «Повести временных лет». По рекам сплавлялись лес и товары, строительные материалы и зерно. Зимой по ним прокладывались санные пути. Реки использовались и в военно-оборонительных целях. Поэтому данные о ледоставе и вскрытии водных объектов, их состоянии, особенно в периоды разливов и наводнений, засух и межени обязательно отмечались в летописных материалах. Сведения наблюдались летописцами воочию или же собирались у местных жителей, дипломатов и военных лиц, путешественников, купцов и сплавщиков леса. Одно из первых летописных упоминаний о высоком половодье на Днепре и Припяти известно под 1108 годом. Ещё одно небывалое половодье на Припяти отмечено в хрониках под 1255 годом.
К 1128 году, когда после чрезвычайно снежной зимы происходили разливы рек, относят установление на главных белорусских водных магистралях, так называемых, Борисовых камней. Ещё одно великое половодье после снежной зимы наблюдалось на Западной Двине в 1363 году.
Известно описание белорусских водных объектов, сделанное австрийским путешественником и диломатом С.Герберштейном, предпринявшим путь в Московию в 1517-1526 гг. Его поразило обилие рек и озёр в Северной Беларуси. 21-22 марта 1517 года Герберштейн описал вскрытие рек в районе Полоцка, Горспли и Нищи. А в 1526 году он же отметил большие разливы рек 4 и 5 апреля в бассейне Днепра на границе с Московским государством. Также по дороге в Москву на том же пограничье, но уже в 1678 году 3 апреля секретарь посольства ВКЛ Бернгард Таннер описал разливы рек Городни и Моложи.
В Витебской городской хронике «Панцирного и Аверки» и других исторических источниках неоднократно упоминаются высокие половодья на Западной Двине, приносившие большой урон и бедствия городу в 1612, 1625, 1646, 1686, 1688, 1700, 1709, 1744, 1771, 1795, 1807 годах. Могилёвская хроника Сурты и Трубницкого также содержит описания больших подъёмов Днепра в городе в 1585, 1597, 1606, 1695, 1707-1708 гг.
В средние века вышло много карт европейских и местных учёных, на которых довольно подробно были отражены главные белорусские водные артерии и озёра (Г.Меркатора, Н.Абервилля, Г.Геритса, В.Гондиуша, С.Похоловецкого, М.Струбича, Т.Маковского и др.). Установление границ землевладений и водоёмов позволили более точно картировать бассейны местных водотоков на территории Беларуси уже к 17-му веку.
В 1701 году подробное исследование Западной Двины от Полоцка и Витебска до истоков было сделано тайно московским лазутчиком - царским стольником Максимом Цызыревым по заданию Петра Первого и воеводы Петра Салтыкова, хотя эта территория принадлежала тогдашнему литовскому государству.
Гидрометрические исследования активизировались в начале 18-го века, так как начали строиться судоходные каналы и осваиваться новые судоходные пути для связи Черноморского и Балтийского морей. В 1767-1783 гг. был построен Огинский (Телеханский) канал, соединивший бассейн Немана и Днепра, позже проводились работы по его реконструкции. В 1784-1786 гг. при изыскании соединения бассейнов Западной Двины и Днепра инженер Тузсон впервые произвёл подсчёт расходов рек Оршицы, Верхиты и Черницы. В 1797-1805 гг. было завершено строительство Березинского канала. На протяжении 1775-1848 годов строился Днепро-Бугский канал, связавший р.Пину, приток Припяти и р.Мухавец, приток Западного Буга. Для соединения водного пути между бассейнами Днепра, Буга, Вислы и Немана был спроектирован Августовский канал, построенный в 1824-1839 гг.
В Российских губерниях в 18-м веке были сооружены Вышневолоцкая водная система, Ладожский канал и Ивановский канал, соединивший Оку с Доном, создан проект канала Москва-Волга. В 1810 году была открыта Мариинская водная система.
Материалы гидрографических обследований дали возможность к началу 19-го века составить точные карты и схемы водотоков России. В 1801 году была составлена «Гидрографическая карта Российской империи между водами Белого, Балтийского, Чёрного и Каспийского морей» в стоверстном масштабе, а в 1846 году – сороковерстная «Гидрографическая карта Европейской России». В 1844-1849 гг. на немецком языке вышла такая важная работа как «Гидрография Российской империи».
Ещё в средневековье в Европе начали проводиться первые наблюдения за скоростями течений, периодами обратных течений, изменениями высот уровней воды, вскрытиями и замерзаниями и другими гидрологическими величинами. Сохранились вековые ряды наблюдений над вскрытием реки Западной Двины в районе Рижского залива, начиная с 1529 года и замерзанием этой реки с 1601 года. На территории Беларуси такие наблюдения стали проводиться только с конца 18-начала 19-го столетия. По заданию князя Потёмкина изучение географии Кричевского гродства, былого староства, произвёл Андрей Казимирович Мейер. В описании Мейера содержатся данные о датах ледостава и ледохода на р.Сож в районе Кричева, начиная с 1785 года. Этот же автор привёл сведения о водных ресурсах бассейна Сожа и подсчитал сток для р.Свиной в объёме 245.000 кубических футов.
В связи с периодическими разливами и обмелениями рек особую важность приобрели наблюдения за уровенным режимом. Такие наблюдения в Европе стали проводиться регулярно уже в первой половине 18-го века: в Магдебурге на Эльбе с 1728, в Париже на Сене с 1732, в Эммерихе на Рейне с 1770 г.
С включением территории Беларуси в Российскую империю организацией наблюдений на крупнейших водных артериях стал заниматься Департамент Водяных Коммуникаций, с 1820 года преобразованный в Главное Управление путями сообщений, а с 1865 – в Министерство Путей Сообщения. 1808 год считается официальной датой начала гидрологической наблюдений в Витебске, тогда же начались наблюдения в Сураже и Полоцке. В «Книге наблюдений о погодах» Могилёвской губернской гимназии есть отметки о замерзании и вскрытии р.Днепр также с 1808 года. Так утром 22 ноября 1808 года при резком падении температуры воздуха до –14° Реомюра наблюдателем сделана запись - «река льдом покрылась», 24 марта 1809 года – «река вскрылась».
В первой половине 19-го века регулярные гидрологические наблюдения стали проводиться в следующих пунктах: на Соже в Гомеле и на Припяти в Турове – в 1813, Березине в Борисове – 1818, в Мозыре – 1820, Вилейке и Молодечно - 1835, Гродно - 1837, Бресте – 1838 гг. Наблюдениями занимались в основном работники Министерства путей сообщения, Министерства Госимуществ, губернские статистические комитеты, наблюдатели метеорологических станций при учебных заведениях. В наблюдениях не было системности. Иногда наблюдались только моменты вскрытия или становления ледового покрова, в других случаях велись наблюдения за уровенным режимом. Сохранились наблюдения над уровнем р.Западная Двина у Витебска с 1838 по 1840 год. К.С.Веселовским в работе «О климате России» (1857) приведены данные о вскрытии и замерзании Западной Двины в Витебске с 1808 по 1846 год на основании сведений П.Енько и И.Штукенберга, такие же данные по Сожу в районе Гомеля даны лишь с 1813 по 1829 годы. Наблюдения в первую половину 19-го века главным образом использовались для нужд деревянного судоходства, торговли и сплава леса, предупреждения населения от затоплений, для строительства мостов и дамб.
Практическое использование данных о весенних зажорах (заторах) на реке Западная Двина у г.Двинска Витебской губернии провёл в 1832 году инженер П.П.Мельников. Для установления причин затоплений он исследовал графики ежедневных уровней воды на Западной Двине с 1816 по 1830 гг. и выявил, что наибольший подъём наблюдается не во время заторов, а после схода льда. Эти данные были использованы для строительства местной дамбы. Известен факт катастрофического затопления города Двинска в 1838 году. Такие же затопления были регулярным бедствием и во многих других белорусских городах – Минске, Гомеле, Дриссе.
С выходом «памятных книжек» белорусских губерний в них стали помещаться «Ведомости уровней вод» и «Ведомости о вскрытии и замерзании водоёмов». Такие сведения по Витебской губернии с 1856 по 1865 годы для судоходных и сплавных рек, озёр и каналов содержатся в «Памятной книжке Витебской губернии на 1866 год». В число судоходных отнесены – Западная Двина с притоками Обшей, Межей, Касплей и Дриссой; к сплавным – реки Полота, Оболь, Лучеса, Лужесянка, Усвята, Эсса, Улла; озёра Прошо и Лепельское. В «Памятной книжке Витебской губернии на 1867 год» приведены гидрологические сведения за 1866 год для рек и водоёмов на территории Витебской, Псковской и Смоленской губерний.
В «Северо-Западном календаре» на 1893 год опубликованы статистические сведения о средних датах замерзания и вскрытия рек Северо-Западного края в бассейнах Западной Двины, Немана, Буга и Днепра и продолжительность навигации на них.
В т.10 «Землеведения» (1903), в работах В.Заржецкого «Озёра Сенненского уезда Могилёвской губернии» (1903), «Озеро Лукомльское Сенненского уезда Могилёвской губернии» (1904) и в книге К.Т.Аникиевича «Сенненский уезд Могилёвской губернии» (1907) даны гидрографическия описания рек и озёр уезда, сведения по их режиму. В Виленском календаре на 1904 год приведены данные о вскрытии и замерзании рек Северо-Западного края. В Летописях ГФО за 1889-1914 гг. также помещались данные о вскрытии и замерзании водоёмов Беларуси. Такие же материалы по белорусским губерниям часто печатались в «Метеорологическом вестнике» Географического общества. Информация для «Вестника» о замерзании водоёмов и их вскрытии в сравнении с обычными нормами передавалась в редакцию информаторами или же бралась из местных газет.
Важными для нужд экономики были сведения о состоянии русел белорусских судоходных и сплавных рек, так как часто русла перегораживались естественными и искусственными «заборами» из камней, мелями, перекатами, порогами и крупными валунами. Такие описания приводились в издаваемой географической и краеведческой литературе. Известные работы в этой области – «Неман от истоков до устья» В.Сырокомли (1861), «Вилия и её берега» (1871) историка и археолога К.П.Тышкевича, «Река Западная Двина» А.Сапунова (1893). Подробные сведения о крупных белорусских реках и озёрах были приведены в энциклопедическом словаре Ф.А.Брокгауза и И.А.Эфрона (1890-1907).
Особенно важными для нужд судоходства были исторические сведения о высоких и низких уровнях вод. В районе крупных пристаней и городов, лесных дач отметки об этих явлениях делались на стенах прилежащих зданий, камнях, деревянных столбах, сваях мостов. В начале 19-го века на реках стали устанавливаться специальные столбы, на которых наносились метки весенних половодий и летних межений. В 1838 году член правления Киевского округа путей сообщения А.С.Завадовский предложил оборудовать на пристанях судоходных рек постоянные водомерные посты в виде свай с рейками, защищённых ледорезами. Это предложение было реализовано на Днепре у Лоева, где с 1857 года стал действовать водомерный пост, и на Припяти у Мозыря. В 1858 году Главным управлением МПС была издана первая «Инструкция для производства наблюдений за измерением горизонта и ложа в реках».
С накоплением данным в 70-х годах 19-го века произошло становление гидрологии как науки. К этому времени относится выработка и использование специальных гидрологических терминов «половодье», «паводок», «межень», «водомерный пост» и др. К 1870 году в России действовало 120 водомерных постов на крупнейших водных объектах. Развитию водомерной сети способствовала и деятельность Географического общества, которое посвятило этой проблеме специальное заседание. Материалы наблюдений водомерной сети МПС попытался собрать и обработать П.А.Гельмерсен, но осуществил его идею позднее М.А.Рыкачёв. В 1884 году в журнале МПС «Инженер» Н.Моссаковский опубликовал ежегодные сведения по самым высоким и самым низким уровням на Днепре в Лоеве за период с 1857 по 1881 годы, правда, их достоверность подвергалась критике.
С конца 70-х годов 19-го столетия началось более планомерное общегосударственное исследование рек России в связи с ростом пароходного судоходства. В последнюю четверть 19-го века описные партии Министерства путей сообщения подробно обследовали ряд крупных рек Беларуси, таких как Днепр, Припять, Березина, Сож, Западная Двина, Неман. В течение 1886-1888 гг. описная партия под руководством инженера Шелюто провела комплексное обследование бассейна Западной Двины. Были составлены съёмки местности, проведено нивелирование поверхности вод и речной долины до границ весенних разливов, промеры глубин, измерение скорости течения, изучение состава грунтов дна и берегов.
Заслуга в организации «правильных» гидрологических наблюдений в России принадлежит председателю Навигационной описной комиссии инженеру П.А.Фаддееву. Он разделил все посты на три разряда. Водомерные посты первого разряда производили трёхсрочные наблюдения в течение года, второго разряда – один раз в сутки - в 7 часов утра. Наблюдатели должны были следить за состоянием погоды, уровнями, ледовыми фазами, навигационной обстановкой. Наблюдательные посты открывались на главных судоходных путях и их притоках. Наблюдения велись по единой программе, они систематически обрабатывались и публиковались.
Внедрялись новые приборы и инструменты. Измерение скорости течения производилось вначале с помощью поплавков, затем с помощью вертушек Вольтмана (Амслера) и Баумгартена. Известно, что расход воды на Немане с помощью вертушки Вольтмана был произведен уже в 1845 году. В 80-х годах 19-го века были установлены первые самописцы на Западной Двине – у Двинска и Риги.
Непрерывно шёл рост водомерной сети Беларуси. К 1876 году относится начало стационарных гидрологических наблюдений в Бобруйске, Мозыре, Могилеве, Гродно. В 1876-1877 годах МПС открыло 6 водомерных постов на Припяти. Большой объём работ по изучению рек Белорусского Полесья с 1873 по 1898 годы был выполнен Западной экспедицией по осушению болот под руководством генерала И.И.Жилинского, причём изучались режимы не только больших рек, но средних и малых водотоков. С 1873 по 1881 год на Припяти было измерено 106 расходов воды, с 1877 года для измерения скорости стала применяться вертушка. С 1875 года действовали 3 поста на Припяти (в Пинске и Мозыре). С 1878 по 1881 гг. были организованы посты на притоках, ежедневно наблюдения за уровнем производились на Горыни в Домбровице и Давид-Городке, Уборти в Лельчицах, Ствиге в Озерцах, Птичи в Копацевичах, Случи в деревне Ленин. С 1882 года наблюдения на Припяти были приостановлены и возобновлены с 1893 года. В 1898 году на Припяти действовали 13 водных постов, оборудованных деревянными и железными винтовыми сваями.
В 1892 году на метеостанции Над-Неман, помимо традиционных наблюдений за вскрытием и замерзанием реки, были организованы наблюдения за температурой воды на поверхности и с помощью кабеля – на дне реки.
В связи с катастрофическим обмелением Днепра в 1893 году и проведением массовых осушительных работ в Полесье вопросы расширения гидрологических наблюдений поднимались на Втором съезде инженеров-гидротехников России. В соответствии с решениями съезда при МПС была создана особая комиссия под началом А.Тилло для выработки программы гидрологических исследований Полесья.
К концу 19-го века на территории Беларуси функционировали более 50 пунктов наблюдений за режимом рек и водоёмов. Были накоплены основные сведения о состоянии гидрологических объектов, которые находили применение в практической жизни, развитии определённых видов хозяйства и транспорта. Эти даные позволили учитывать изменения в гидрологическом режиме при начавшемся освоении заболоченных земель Полесья.
Важной работой, в которой были обобщены и проанализированы гидрологические характеристики бассейна Верхнего Днепра и его притоков, начиная с 1876 и по 1908 годы стала обширная монография главного минского гидротехника Е.В.Оппокова «Режим речного стока в бассейне Верхнего Днепра и его составных частях».
В начале 20-го века на территории Беларуси действовала довольно широкая сеть станций и постов, наблюдавших за вскрытием и замерзанием вод на местных водоёмах. Такие наблюдения в 1910 году проводили на станциях: Виленской губернии – Алексеевское (оз.Псуя), Занарочь (оз.Нарочь), Игналино (оз.Гавяйтис), Новоозеровка (оз.Жосли); Витебской губернии – Арендоль (оз.Большой и Малый Колуць), Бальбиново, Воронечь (оз.Близница), Двинск (оз.Шуня), Кулаково (оз.Ферябьево), Лось (оз.Лось), Невель (оз.Невельское), Окольники (оз.Неречье), Сиротино (оз.Крупчино), Станиславово, Туричино (оз.Туричино), Унгермуйжа (оз.Саукенское), Фатынь (оз.Островно), Черепета (оз.Черепетское); Гродненской губернии – Белосток, Дрогичин (оз.Дрогичинское), Друскеники (оз.Друскеникское); Ковенской губернии – Луни (Браславские озёра); Минской губернии – Горваль (оз.Плотичное, оз.Святое), Лучицы, Малый Малешев (оз.Пристань), Озераны, Хотаевичи (оз.Рудня); Могилёвской губернии – Могилёв (гимназия, оз.Карабановское), Копысь (оз.Левки), Смоляны. В 1911 году наблюдения проводились на следующих станциях и постах: Виленская губерния – Алексеевское (оз.Псуя), Игналино (оз.Гавись и Гавяйтис), Новоозеровка (оз.Жосли); Витебская губерния – Воронечь (оз.Близница), Лось (оз.Лось), Окольники (оз.Неречье), Сиротино (оз.Крупчино), Туричино (оз.Туричино), Унгермуйжа (оз.Саукенское), Фатынь (оз.Островно), Черепета (оз.Черепетское); Гродненская губерния – Дрогичин (оз.Дрогичинское), Друскеники (оз.Друскеникское), Ополь (озеро б/н в 8 верстах), Эйминовцы (оз.Велико-Брестовицкое); Ковенская губерния – Луни (оз.Волос, Снудо, Струсто, Поцех, Ильменек, Недрово и др.); Минская губерния – Горваль (оз.Плотичное), Лучицы (оз.Лучицкое), Малый Малешев (Пристань), Хотаевичи (оз. в урочище Кишкурно и Рудня); Могилёвская губерния – Климовичи (озеро б/н), Копысь (оз.Левки), Прибор (озеро б/н), Смоляны (озеро б/н). В 1914 году дополнительно к этим станциям были подключены пункты Брест-Литовск (крепость), Домачево, Лускинополь, Полоцк (кадетское училище).
В 1913 году в Минской губернии на территории Пинского, Мозырского и Речицкого уездов действовали 12 водомерных постов, находившихся в ведении Управления Земледелия и Госимуществ: в д.Старые Кони на р.Стырь, у ж.д. моста у ст. Горынь на р.Горынь, в с.Белоуша на р.Горынь, в с.Цна на р.Цна, в с.Дерновичи на Мохоедовском канале, 348 верста Полесских ж.д., канал Неначь-Обедовка, в с. Лучицы на р.Птичь, в д.Любань на р.Смерть, в д.Вильча на р.Сев. Случь, у ж.д. моста у ст. Птичь, в с.Лесковичи на Найдо-Белевском канале, в д.Холопеничи на р.Птичь. В 1914 году на территории губернии в ведении гидротехнической организации находились три метеостанции II разряда 1 класса (Пинск, Василевичи, Бабичи), 16 дождемерных (с.Горки, с.Лучицы, им.Макановичи, д.Малые Автюки, с.Борок, д.Старые Кони, с.Дёрновичи, с.Мохоеды, с.Вильча, с.Притыки, м.Лётки Остерского уезда, с.Любищицы, г.Гомель) и 19 водомерных постов.
К началу Первой мировой войны вся гидрологическая сеть Беларуси состояла их 63 водопостов и принадлежала двум ведомствам: Министерству Путей Сообщения и Министерству Земледелия.
Развитие гидрологических и гидрометрических наблюдений велось в Беларуси в комплексе мероприятий осушительных и гидротехнических работ. Среди них особо следует отметить деятельность экспедиции генерала И.Жилинского, которой с 1874 по 1897 годы было выкопано 4367 вёрст каналов, расчищено 127 верховьев малых рек. В Минской губернии к 1911 году было устроено 3410 вёрст каналов. В результате осушительных и культурных мероприятий в районах мелиорации улучшились условия роста леса, был остановлен процесс заболачивания смежных земель, поднялась урожайность и доходность сенокосов, снизилась цена заготавливаемой и сплавляемой по каналам древесины.