75 СОЛОВЕЦКИЕ ПАМЯТНИКИ ТЕХНИКИ Онежский район, Архангельская область

74 СОЛОВЕЦКАЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Онежский район, Архангельская область

 

Единая гидротехническая система озер и межозерных каналов на Большом Соловецком острове, созданная монахами в период XV-XX вв. для перетекания чистой пресной воды северных и западных озер в центральную часть острова до Святого озера, а затем, после прохода через территорию Соловецкого кремля, для вывода в море.

На Большом Соловецком острове находятся 503 озера. В 18-19 веках десятки крупных озер были связаны системой каналов, позволивших не только обеспечить монастырь пресной водой, но и организовать перевозку грузов, осушить торфяники, улучшить экологию Соловецкого острова.

Монахи начали создавать озерно-канальную систему в 18 веке, когда у стен Соловецкого Кремля было создано рукотворное Святое озеро, которое было соединено каналом с Питьевым озером. Из Святого озера вода по подземным каналам на территории Соловецкого монастыря через Мельницу и Портомойню отводилось в залив Белого моря. Однако воды для питья и хозяйственных нужд растущего монастыря не хватало, поэтому создание полноценной канальной системы продолжалось. Озерно-канальная система Соловецкого острова сложилась, когда на Большом Красном озере была построена мощная дамба, которая повернула сток Соловецких рек с севера на юг, к Соловецкому Кремлю.

Единая “озерно-канальная система” объединяла сначала 52, а затем еще 26 озер, обеспечивая не только непрерывное поступление значительного количества свежей воды в Соловецкий Кремль, но и превращая озера в проточные со всеми благоприятными экологическими последствиями. При этом “питьевая система” озер, созданная монахами, выполняла не только функцию водоснабжения, но и играла важную транспортную роль, влияла на функционирование соловецких природных экосистем и хозяйственных построек.

Каналы сохранились до XXI в. и продолжают доставлять воду в Святое озеро, затем по подземным каналам на территорию Соловецкого кремля и в море. В настоящее время многие из узких каналов, соединяющие озера острова, хотя и продолжают выполнять свою функцию, но за столетие без очистки заросли, обнаружить их бывает очень трудно.

Естественная гидрографическая сеть острова начала преобразовываться более четырех столетий тому назад под руководством игумена Филиппа (Колычева Федора Степановича) (1548-1566 г.г.). Строительство Соловецкого монастыря и, вызванный этим значительный рост численности гражданских жителей требовали все большее количество питьевой воды. Отсутствие рек побудило монахов соединять озёра искусственными каналами для целей «переброски стока».

Наблюдательность монахов, природный  инженерный талант  Филиппа позволили объединить 78 озёр в единую “питьевую систему”, питающую Святое озеро. Пользуясь современной технической терминологией, можно сказать, что в основу проекта водоснабжения монастырского комплекса были положены многолетние качественные наблюдения за гидрологическим режимом озер – источников питьевой воды.

На Большом Соловецком острове насчитывается более 400 озер, уровни воды в которых существенно отличаются друг от друга. Например, между соседними Зеленым и Лапушечным озерами разница уровней воды составляет более 20 м, между Красным и Гремячим (на расстоянии всего 85 м) – около 13 м. Глубина некоторых озер достигает 25 м. Поэтому при строительстве гидротехнической системы монахи использовали разность гипсометрических уровней озер, что давало возможность без применения каких-либо сложных сооружений обеспечить естественный ток воды в нужном направлении.

Единая водная система природно-искусственных гидротехнических объектов Соловецкого архипелага, включает структурную совокупность трех подсистем.

Первая питьевая гидротехническая подсистема была представлена природными и искусственными гидротехническими объектами для хозяйственно-бытового и питьевого водоснабжения. Она была создана первой по той причине, что когда Федор Колычев развернул активную хозяйственную деятельность при Соловецком монастыре, возникла проблема  нехватка воды в монастыре и прилегающем поселке. Озера, которое сегодня называется «Святым», во времена Колычева не существовало. На месте озера располагалось небольшое озерцо, которое не могло обеспечить растущие потребности монастыря в воде. По берегам этого озерца строители крепости выбирали “дикий камень” для строительства, формируя, таким образом, будущую котловину рукотворного озера у стен монастыря. Сегодня лишь объем монастырских стен позволяет оценить объем работ и глубину образовавшегося котлована – будущего озера Святое, в которое был направлен сток из Соловецких озер.

Верхними, питающими Святое озеро системами, стали цепочки озер, расположенные в центральной и северной части острова на более высоких гипсометрических уровнях. Одна начинается  выше северного берега Большого Белого озера и включает  15 средних и крупных озер, имеющих гидравлическую связь. Кроме  этой группы озер для стока в Святое озеро был использован  меньший водосборный бассейн, находящийся к юго-западу. Здесь расположены  около десятка небольших  озер. Все эти объекты следует относить  к классу не природных проточных водоемов, а водохранилищ, т.к. они созданы подпорными плотинами, магистральными каналами и глухими дамбами (рисунок 3).

Рис.3. Схема границ водосборов основных гидросистем Соловецкого архипелага

Исходным регулятором стока пресных озерных вод, вероятно, была дамба Красного озера, одно из главных гидротехнических сооружений Соловецкого острова, регулирующая сток центральной озёрно-канальной системы. Уровень озер здесь был в среднем ниже главной системы примерно на 2-2,5 м. Поэтому, прежде чем рыть канал, были выстроены 2 подпорные дамбы, перекрывшие сток Белого озера на север и юго-запад.

Таким образом, это строительство дамб и каналов кардинально изменило гидрологический режим на центральном водосборе. После строительства дамбы 9 маленьких озёр объединились в одно большое озеро. Его называли Белым за чистоту воды (она и сегодня прозрачна). Большое Белое озеро изображено и на карте Зубкова, и на более ранних картах Соловков. Искусственно созданное Бело-Красное озеро – крупнейшее озеро Соловецких островов, воды которого потекли на юг, в сторону монастыря. Там, где ручьи из образованного водохранилища пробивали себе дорогу, строители либо пробивали канал, либо перенаправляли воду, устраивая дополнительные подпорные дамбы. Так сложилась центральная озёрно-канальная система, до сих пор питающая чистой пресной водой монастырь и посёлок. Уже во времена Филиппа Колычева в систему было завязано 52 озера. Таким образом, была решена проблема, сдерживавшая развитие монастыря – недостаток пресной воды.

«Питьевая система» сохранилась доныне и вполне исправно «работает»: вода непрерывно поступает в Святое озеро и из него по подземным каналам, проходящим через территорию Кремля, постоянно изливается в Белое море. “Большая дамба Красного озера” отнесёна специалистами Соловецкого музея к памятникам истории и техники XIX века.

На карте Соловецкого монастыря 1800 г. дорога, проходящая по северному берегу Большого Белого озера уже показана. Следовательно, существование этой дороги, построенной по дамбе можно отнести к XVIII веку. Если же углубиться в легенду о “девяти маленьких озёрах, которые слились в одно большое, названное Белым за чистоту вод”, то тогда возраст дамбы, возможно,  теряется в XVII веке…

 

Рис.4. Вид на центральный водосбор «питьевой» гидроэкосистемы.

На переднем плане канал из оз. Плотица в оз. Б.Карзино.

 

С созданием озера  и поворотом стока на юг возникли условия для создания водной транспортной системы.

Вторая гидротехническая подсистема возникла независимо от “питьевой системы” в конце XIX — начале XX веков как озерно-канальная система, называемая “судоходной”.

Как гидротехническое сооружение судоходная система более сложна, поскольку элементы ее взаимосвязаны, а создание ее требует достаточного инженерно-гидрологического и геодезического обоснования. На Соловках этот процесс тем сложнее, что озёра, как указывалось выше,  в большинстве своём разновысотные, рельеф местности пересеченный. В те далекие годы, как и сейчас для строительства судоходных каналов, дамб, плотин было необходимо провести гидрологические и гидрографические исследования, определить направление тока воды, подсчитать запасы воды и предполагаемую мощность сооружения (высоту дамбы), а также провести на местности перед проведением строительства разметку оси канала. Удивительно, как  несколько столетий назад  строителями были приняты решения, следующие  современным основным принципам экологичности и рационального водопользования.

Наиболее крупные работы были проведены на Святоозерской системе в начале 20 в. (1904-1918гг.), когда в связи с потребностью монастыря в большем притоке воды была расширена и углублена часть старых каналов северной части системы. Ширина новых судоходных каналов колебалась в пределах от 3 до 5 метров, глубина от 0, 5 до 2. Это делало возможным прохождение по системе на небольших весельных или паровых лодках (рисунок 5).

Длина судоходной системы составила 12 километров, из которых рукотворные каналы составляли 1600 м. Одной из целей этого строительства было подключение к системе группы озер, называемых Белые, которая в результате подъема уровня воды превратилась в одно озеро (в настоящее время Большое Красное), ставшее крупнейшим на архипелаге. В системе так же были предусмотрены водозапорные дамбы на озерах и несколько шлюзов для регуляции схода воды.

 

 

Рис.5. Пример одного из элементов озерно-канальной судоходной системы

Соловецкого острова – канал  из Щучьего озера в оз. Валдай.

 

Таким образом, в течение нескольких веков с помощью упорного  гидротехнического строительства были решены две проблемы центрального монастырского комплекса: недостаток воды у стен монастыря; доставка грузов с северных хозяйственных территорий к монастырю.

Третья гидротехническая подсистема была создана сетью каналов, связанных с озерами, для улучшения экологии островов, борьбой с заболоченностью и острым дефицитом сельскохозяйственных угодий.  Проблема нехватки лугов начала ощущаться уже во времена игумена Филиппа, начавшего масштабное капитальное строительство. Требовалось местное продовольствие – молоко, мясо, зерно. Необходимость развития островного сельхозпроизводства и создания сельхозземель была решена путем мелиорации (улучшения) заболоченных земель. Знание местных ландшафтных особенностей позволили населению островов создать мелиоративные системы, в виде каналов, регулирующие водный режим почв, осушение торфяных залежей и других заболоченных участков. Монахи создали канальную сеть, сбрасывающую излишки воды в озера и Белое море, по технологии, которую в ХХ веке назвали сельскохозяйственной мелиорацией.

На Соловецком острове можно выделить 6 наиболее значимых мелиорированных территорий. На карте эти локальные мелиоративные системы показаны красной линией.

Колоссальная работа была проведена монахами на территории Савватьевского скита и Исаковской пустыни, где были расчищены большие заболоченные территории и превращены в луга, посредством строительства самотечных дренажных каналов и сброса воды в близлежащие озера. Эта сеть и сейчас хорошо просматривается с воздуха.

Крупные осушительные системы были построены на северо-востоке (Рисунок 6) и юго- западе большого Соловецкого острова для целей торфодобычи, на о.Муксалма – для  сенокосов.

 

 

Рис.6. Осушительные каналы на торфоразработках

 

Две системы осушения сохранились  на острове Анзер у Свято-Троицкого скита и у озера Капорского (рисунок 3). Интересно, что система у Свято-Троицкого скита по современной терминологии может быть отнесена к системе двойного регулирования водного режим почв – осушения в многоводный период и орошения в засушливый период.

В четвертую достаточно эффективную гидроэнергетическую подсистему, сформировавшуюся в монастыре к началу 20-го века, кроме системы каналов входил мельничный комплекс, гидроэлектростанция и др.

Запасов гидроэнергии Святого озера было достаточно не только для старых мельниц, но и для работы лесопильного завода и гидроэлектростанции, построенной у стен монастыря в 1910 году. Место ее строительства было выбрано на основе гениального решения. Массивная валунная крепость – Соловецкий монастырь расположена на перешейке между Святым озером и Бухтой Благополучия с перепадом отметок между ними до 8-9 м, идеальным для низконапорных гидроагрегатов. Для предохранения фундаментов от влияния воды гидроэлектростанция была сооружена на искусственной подсыпке. Сброс воды осуществлялся при помощи нескольких водотоков. Сейчас  работает только один канал – Вешняк, уже длительное время находящийся в аварийном состоянии (Рисунок 7).

 

 

Рис. 7. Общий вид на гироэнергетических сооружений Соловецкого монастыря.

Цветом отмечены водоподводящие сооружения

 

Гидроэлектростанция, имевшая мощность до 60 Квт. была установлена на канале между Святым озером и Сухим доком. На рисунке 7,  на участке водовода «Водозабор-ГЭС» виден прекрасно сохранившийся кованный металлический короб. Это по современной терминологии – деривационный водоподводящий канал, позволивший увеличить высоту напора воды на турбину и, тем самым, мощность установки. Прекрасное инженерное решение! ГЭС долгое время обеспечивала остров электричеством, пока не была разрушена в наше время.

Мельничный комплекс или мукомольная мельница “о трех поставах” включала мукосейные машины и мехи, поставленные для веяния зерна, которые приводились в движение водяным колесом (Рисунок 8).

Со времени постройки оборудование мельницы неоднократно модернизировалось. В начале XIX века были добавлено точило, помпа для подачи воды в соседнюю баню, в — начале XX века, в 1908 году вместо водяных колес установили гидротурбину, соединенную с валом, на котором разместили несколько колес с ременными приводами для переоборудованных устройств (Рисунок 8).

Таким образом, Соловецкая гидротехническая система, образующая четыре уникальные подсистемы, использует уникальные ландшафтные условия Соловецких островов. Сегодня на Соловках сохранилось 19 цепочек озёрно-канальных систем, сохранивших действующую сеть. Не работает только четвертая подсистема. На обзорной карте архипелага показаны линии (синим цветом трех наиболее крупных  взаимосвязанных гидрографических подсистем (Рисунок 2).

Помимо выполнения описанных гидротехнических функций озерно-канальная сеть имеет важное экологическое значение. Ихтиологи отмечают благотворное влияние переброски воды на ихтиофауну озер. Из нижних, более холодных озёр рыба могла подниматься в более тёплые, верхние озёра. Кроме того, пресноводной рыбе просто необходима свежая проточная вода. Несомненно, что работа каналов  ускоряла процесс нереста, увеличивая популяции рыб.

 

 

Рис. 8. Современное состояние мельничного зала

 

В 1992 г. историко-культурный комплекс Соловецких островов получил статус объекта Всемирного культурного наследия. Многие ученые считают, что, в состав этого объекта необходимо включить и гидротехническую систему, пример  рационального использования окружающего природного ландшафта, который образует с монастырскими постройками единое и нерасторжимое целое. При этом возможны два пути: 1) отнесение объекта к категории «культурный ландшафт», и/или: 2) перевод его в номинацию Всемирного культурно-природного (смешанного) наследия.

Но значение Соловецкой  неизмеримо выше. Прежде всего, оценивая создание всего комплекса Соловков  с позиций современных представлений, связанных со становлением концепции устойчивого развития регионов, можно утверждать, что принятые планировочные, гидро-экологические, гидротехнические и другие решения являются устойчивыми и не противоречимыми и в наше время. Это великолепный пример оптимального антропогенно-природного ландшафтного комплекса на многие поколения.

Сейчас, когда неоспоримая, многогранная ценность Соловецкого архипелага всем очевидна успешная модель его устойчивого стратегического развития. Основным мотивом просветительской, туристической, исследовательской деятельности должна быть мысль о сохранении всего духовного значения Соловецкого архитектурно-ландшафтного монастырского комплекса с его оптимальным природопользованием и безусловной экологичностью основных направлений хозяйственно-экономического и социального развития.

Чтобы увидеть Соловецкую озерно-канальную систему, нужно отправиться на лодочную станцию на озере Средний Перт. Она расположена в 2,5 километрах от Соловецкого Кремля. Там можно взять лодку и, самостоятельно управляя ей, проплыть по Большому или Малому кругу (5-6 часов).

 

Источники:

  1. Низовцев В.А., Постников А.В., Снытко В.А., Фролова Н.Л., Чеснов В.М., Широков Р.С., Широкова В.А. Исторические водные пути Севера России (XVII–XX вв.) и их роль в изменении экологической обстановки. Экспедиционные исследования: состояние, итоги, перспективы. М.: Типография «Парадиз», 2009. –296.