Рассказ о великих реках
Шрифт:
Одним из талантливейших русских гидротехников петровской эпохи был «новгородский купецкий человек Михайло Сердюков», который оказался более искусным строителем каналов, нежели славившиеся в то время голландские инженеры.
Выдающийся русский гидротехник Михаил Сердюков (1677–1754)
Приглашенные Петром I голландцы создали канал, соединивший Волгу и Балтийское море по рекам Цне и Тверце. Однако канал оказался мелким, малопригодным для движения судов. Русский
А. Н. Радищев в своем знаменитом «Путешествии из Петербурга в Москву» писал о вышневолоцких шлюзах и их талантливом строителе: «Никогда не проезжал я сего нового города, чтобы не посмотреть здешних шлюзов. Первый, которому на мысль пришло уподобиться природе в ее благодеяниях и сделать реку рукодельную, дабы все концы единыя области в вящее привести сообщение, достоин памятника для дальнейшего потомства».
Русские люди издавна использовали реку не только как «вечно движущуюся и не требующую ремонта» дорогу, но и как источник энергии.
Много веков назад начали вращаться на русских реках водяные колеса. О водяных мельницах упоминается в исторических документах XIII века. В духовном завещании великого князя Дмитрия Донского, относящемся к 1389 году, говорится о мельнице на реке Яузе. Для обмолота «царского жита» строились мельницы на реке Неглинной. Одна из них стояла на том месте, где ныне в Москве расположена площадь Революции.
Водяной двигатель находит все более широкое применение. Он приводит в движение маслобойни, сукновальни, крупорушки. На реках появляются установки, назначение которых «водою железо ковать», лесопилки, пороховые заводы, стекольные предприятия. С 1697 по 1707 год в России было построено 13 новых горнозаводских предприятий, и все они приводились в действие водяными колесами.
В XVIII веке на русских реках насчитывались многие сотни плотин. Энергия воды приводила в движение воздуходувные меха и прядильные машины, гранильные станки и железорезные станы, рудоподъемники и точильные круги, агрегаты ситценабивного производства и станки для производства монет.
Особенно много плотин появилось на Урале и Алтае, где развилось горнозаводское дело. Водяное колесо было непременной частью каждого из полутораста заводов, насчитывавшихся на Урале в 60-х годах XVIII века.
Огромную роль для развития гидротехники сыграли труды М. В. Ломоносова. В книге «Первые основания рудных дел» великий ученый посвятил специальный раздел подробному описанию устройства гидросиловых установок на железных рудниках. В других работах М. В. Ломоносов описывает устройство каналов, применение водяных двигателей, приемы осушения земель.
В Усть-Рудице под Ораниенбаумом М. В. Ломоносов по собственному проекту построил фабрику мозаичного стекла и гидросиловую установку при ней. Это был первый водяной двигатель на стекольных предприятиях России. «Сооружаю плотину, мельницу для хлеба и лесопильную», — записал он 12 февраля 1754 года. М. В. Ломоносов построил ряжевую плотину длиной 64 метра, высотой 3,2 метра. Три водяных колеса приводили в движение лесопилку, мельницу и стекольный завод.
В отчете о научных работах М. В. Ломоносова за 1754 год содержатся наблюдения, «как несущая по наклонению вода течение свое ускоряет и какою силою бьет».
Россия
«Есть русская школа речного искусства, школа богатая, достойная изучения и сулящая за это обильные плоды», — писал полвека назад виднейший русский гидротехник В. М. Лохтин.
Немало славных страниц в историю не только русской, но и мировой гидротехники вписали великолепные умельцы из народа, плотинные мастера — уральские, алтайские, олонецкие, тульские.
Наиболее выдающийся из плеяды русских гидротехников-самородков Козьма Фролов — выходец из заводских людей.
Во всем блеске талант Козьмы Фролова раскрылся на Алтае, где он построил уникальные гидросиловые установки — лучшее, что знала мировая гидротехника в XVIII веке. На реке Корбалихе в 1763–1765 годах Фролов создал сложную, поразительную по своим масштабам и конструкции гидроэнергетическую систему. Воды реки он направил в длинный канал, а вдоль него расположил водяные колеса высотой в пятиэтажный дом (диаметр колеса 17 метров). Четырехступенчатый силовой каскад приводил в движение заводы для измельчения и промывки руд, содержащих серебро и золото. Водяные колеса одновременно при помощи канатов двигали рудничные вагонетки.
Козьма Фролов превратил водяной двигатель в центральный мотор, соединенный системой приводов с рабочими и транспортными механизмами.
Вододействующий рудоподъемный механизм, построенный на Алтае талантливым русским мастером К. Фроловым
Позднее, в 80-х годах, Фролов построил еще более сложную подземную гидросиловую установку. На реке Змеевке была сооружена плотина длиной 158 метров и высотой 18 метров. По более чем 2-километровому каналу вода подводилась сначала к водяному колесу лесопильной мельницы, а затем по подземной штольне к огромным рудоподъемным и водоподъемным колесам. Насколько совершенна эта плотина, можно судить уже по тому, что, построенная более полутора веков назад, она работает поныне. И теперь гидротехники все еще поражаются смелости, оригинальности замысла, техническому совершенству сооружения.
На русских реках были построены тысячи водяных колес, среди которых немало колес-великанов. Уже фроловские водяные двигатели поражали своими размерами. Позднее на реке Нарове на Кренгольмской мануфактуре были установлены циклопические колеса мощностью 500 лошадиных сил каждое. Но и они не могли удовлетворить требования быстро развивающейся промышленности. Недаром нарвские установки называют «лебединой песней водяных колес».
Жизнь требовала более совершенного двигателя. На смену водяному колесу пришла водяная турбина.
Первую водяную турбину в России построил в 1837 году уральский плотинный мастер Игнатий Сафонов. Она была установлена на Нейво-Алапаевском заводе. При равном количестве воды турбина Игнатия Сафонова развивала вдвое большую мощность, нежели водяное колесо. Водяной двигатель Игнатия Сафонова быстро завоевал признание.
В 1839 году уральский плотинный мастер Игнатий Сафонов построил «вододействуемое горизонтальное колесо», являющееся прообразом современной гидротурбины