ОГЛАВЛЕНИЕ От авторов Утоление жажды города Использование подземных источников Как создавалась Вилейско-Минская водная система Вверх и вниз по водной системе Рукотворная река действует Будущее системы

Минск
Издательство «Университетское»
1987

ББК 26.222.6
            В 44
УДК 556.18 : 626/627

Рецензенты
Н. С. Чеботарева, доктор географических наук,
С. П. Гудак, кандидат геолого-минералогических наук

Авторы:
В. Н. Плужников, Р. А. Станкевич, М. И. Малижонок, Д. Ф. Жуков

Описана история создания Вилейско-Минской водной системы — важнейшего объекта по обеспечению водой г. Минска. Показана роль системы в охране и рациональном использовании водных ресурсов, уделено внимание ее будущему.

Для географов, краеведов, преподавателей и студентов естественных факультетов вузов, а также для учителей средних школ.

 © Издательство «Университетское», 1987

ОТ АВТОРОВ

Среди искусственных водных объектов на территории Белоруссии особое место занимает Вилейско-Минская водная система (ВМВС), построенная в 1968—1976 гг. Это первый в республике крупный гидротехнический комплекс по переброске речного стока из бассейна Балтийского моря в центральную и далее в южную часть БССР, т. е. к бассейну Черного моря.

В состав ВМВС входят крупные водохранилища, канал большой протяженности, несколько мощных насосных станций. Система переброски стока преодолевает значительный подъем на Минскую возвышенность. На своем пути канал пересекает с помощью акведуков многочисленные речки и ручьи. Искусственная река позволила создать новые природные ландшафты и зоны отдыха в окрестностях Минска, а в самом городе коренным образом улучшить водное благоустройство. В столице республики появился новый надежный источник воды для бытовых нужд населения и промышленности. Возникли также внутренние водные системы, которые преобразили архитектурный облик города.

Создание ВМВС явилось замечательным примером творческого сотрудничества ученых, проектировщиков и строителей.

Система находится в развитии. Растет подача воды, строятся новые водные каскады и речные водозаборы. Намечается строительство второй очереди ВМВС.

Опыт проектирования, строительства и эксплуатации Вилейско-Минской водной системы неоднократно освещался на страницах газет, популярных и научных журналов. Однако систематического описания ВМВС, решаемых ею задач, предпосылок ее создания, особенностей гидротехнических сооружений по переброске воды пока не сделано. Это и побудило авторов, в течение длительного времени принимавших участие в проектировании, эксплуатации и изучении ВМВС, подготовить настоящую брошюру.

УТОЛЕНИЕ ЖАЖДЫ ГОРОДА

Как и многие древнейшие города, Минск возник на берегах реки. Первое летописное упоминание о нем относится к 1067 г. В 1499 г. город получил самоуправление, а с 1566 г. стал центром Минского воеводства. Находясь на перепутье дорог, Минск часто подвергался нападению врагов, разорению, эпидемиям. Поэтому население его росло медленно. После воссоединения с Россией в 1793 г. Минск стал административным центром Минской губернии. В 1796 г. в нем насчитывалось 5,8 тысяч жителей и около 1000 домов.

Пока город был небольшим, естественным источником его водоснабжения служила река Свислочь, а в удаленных от нее районах выкапывались неглубокие колодцы. В 1850-е гг. на 22 тысячи человек городского населения имелось 90 таких колодцев. Вода Свислочи постепенно загрязнялась, колодцы в застроенной части нередко оказывались вблизи мест бытовых стоков. Это вызывало различные эпидемические заболевания.

Значительный рост город получил во второй половине XIX в. В 1846 г. через Минск было проложено Московско-Варшавское шоссе, а в 1871 —1873 гг. железные дороги соединили город с центром России, Польшей, Прибалтикой и Украиной. В этот период в Минске возникли десятки фабрично-заводских предприятий. Выросло население города; если в 1861 г. здесь насчитывалось около 27 тысяч жителей, то к 1897 г. их число достигло 90,9 тысячи. Прежняя практика водоснабжения уже не могла удовлетворить город. Это заставило городскую управу принять решение о создании водопровода. В 1871 г. было начато его строительство. Первые шахтные колодцы глубиной до 30 м сооружены в 1873 г. в долине Свислочи (недалеко от того места, где сейчас находится цирк). Здесь тогда располагалась электроводопроводная станция «Эльвод». К моменту пуска водопровода в 1874 г. два колодца, оборудованные поршневыми насосами, давали около 500 м³ воды в сутки. Минск стал одним из первых городов России со своим центральным водопроводом.

Для того времени пуск водопровода был чрезвычайно важным событием городской жизни. Поэтому не обошлось без большого торжества, о чем поведали 30 января 1874 г. «Минские губернские ведомости». В память об этом засверкал брызгами фонтан «Мальчик с лебедем», который и теперь украшает Центральный сквер города.

Первая водопроводная сеть имела небольшую протяженность и снабжала водой только центральную часть Минска. Для поддержания напора воды и в противопожарных целях была сооружена двадцатиметровая башня (на том месте, где сейчас располагается театр имени Янки Купалы; башня была разобрана в 1946 г.). Однако основная часть населения города, жившая на окраинах, и после постройки водопровода продолжала пользоваться речной и колодезной водой.

В 1904 г. в дополнение к шахтным колодцам городского водопровода стали строиться три трубчатых колодца диаметром 1 м и глубиной 23 м. Вода в них поступала из прирусловых отложений Свислочи и была вполне доброкачественной. С увеличением забора воды ухудшалось ее качество, затем сократилось и количество. Это обстоятельство расценивалось как кризис водоснабжения Минска, о чем сообщала газета «Минский голос» в одном из своих номеров за 1913 г. Причиной ухудшения качества грунтовых вод было загрязнение их речными водами и наличие вблизи водозаборов неканализированного жилья, а снижение водообильности колодцев произошло из-за их заиления. Перед городскими властями встал вопрос о строительстве новых водозаборов.

Между тем к 1913 г. население города достигло 106,7 тысячи человек, здесь работало уже 124 предприятия, главным образом мелких. Развивалась водопроводная сеть, общая ее протяженность составила 40 км. В связи с загрязнением воды в неглубоких колодцах на территории станции «Эльвод» в 1914 г. было пробурено еще пять скважин глубиной 150—180 м. В этот период во многих частях города появилось большое число неглубоких скважин индивидуального и общего пользования, оборудованных ручными насосами-качалками, а на предприятиях — центробежными насосами. Однако качество воды в этих скважинах было весьма низким, как и в неглубоких скважинах городского водопровода. Это объяснялось тем, что загрязненные воды стекали с возвышенной части города и вода, поступающая к скважинам, была уже непригодной для питья.

В 1914—1915 гг. на территории станции «Эльвод» для водоснабжения Минска и изучения общего геологического строения была пробурена самая глубокая в то время в Белоруссии скважина (281,76 м). На глубине 149,45 м и глубже был обнаружен водообильный горизонт с водой высокого питьевого качества, которая под естественным напором поднялась более чем на 5 м над поверхностью земли. Несколько лет эта скважина так и эксплуатировалась — вода поступала в сеть самоизливом.

С января 1919 г. начинается планомерное развитие Минска как промышленного, культурного и административного центра — столицы Белорусской ССР. Развивается и его водопроводно-канализационное хозяйство.

В 1925—1930 гг. на территории станции «Эльвод» и нынешнего парка им. М. Горького было пробурено еще три скважины, дававшие пресную воду с глубины до 276—295 м. До глубины 300 м все скважины вскрывали пресную воду с минерализацией до 0,3 г/л. Одна из этих скважин на глубине 353,8 м вскрыла минеральную воду с содержанием солей более 6 г/л. Эта минеральная вода в дальнейшем стала известна как «Минская».

Для выявления надежных подземных источников водоснабжения в 1928 г. в Минск прибыла экспедиция Бюро подземных вод Высшего Совета народного хозяйства (с 1934 г. преобразовано в Водгео—Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии). Геологи, гидрогеологи, химики, буровые мастера провели планомерные изыскания подземных вод на территории города и в его окрестностях. В результате исследований (они закончились в 1937 г.) было установлено, что в песчаных отложениях на глубине 20—70 м в районе города расположен мощный водоносный горизонт. Прикрывающие его сверху слои глины надежно защищают подземные воды от загрязнения. Это позволило в 1932 г. построить и сдать в эксплуатацию более совершенную водопроводную станцию, давшую жителям Минска подземную воду очень высокого качества. В 1937 г. начала действовать еще одна такая станция. По данным довоенных изысканий впоследствии были сооружены третья (1951 г.) и четвертая (1958 г.) станции, в дальнейшем расширенные на основании опыта эксплуатации.

Минск интенсивно рос и застраивался, на 17 января 1939 г. население города составляло 238,9 тысячи жителей. Проблемы его водоснабжения решались планомерно за счет подземных источников.

Большой ущерб столице БССР был нанесен в период Великой Отечественной войны. Резко сократилось его население. К моменту освобождения города от немецко-фашистских оккупантов в нем насчитывалось всего 45—50 тысяч жителей. Большинство предприятий было разрушено. Водопровод и канализация практически бездействовали. Восстановлению этих жизненно важных элементов коммунального хозяйства города было уделено первоочередное внимание. Уже в июле 1944 г. водопровод был введен в строй, а к 1950 г. набрал предвоенную мощность.

К 1950 г. численность населения Минска составила 273,6 тысячи человек, промышленность была полностью восстановлена и по объему продукции превзошла довоенный уровень. Начали строиться новые промышленные предприятия, среди которых такие гиганты, как тракторный и автомобильный заводы. Город благоустраивался. Интенсивнее использовались водные ресурсы, для развития промышленности их требовалось все больше. Свислочь в черте города становилась важным архитектурным элементом. Однако весенние разливы реки в паводок служили препятствием для застройки центральной части города. В связи с этим в 1955 г. было создано Заславское водохранилище, позволившее устранить угрозу наводнений в городской черте. Вместе с Комсомольским озером, построенным накануне войны, и Чижовским водохранилищем оно стало важным объектом водного благоустройства и рекреации. Была благоустроена также набережная Свислочи в районе площади Победы.

С середины 1950-х гг. Минск развивается бурными темпами, не имеющими аналогов среди крупных городов нашей страны. Строятся новые заводы, фабрики и другие предприятия. Для удовлетворения неотложных потребностей в воде сооружаются десятки артезианских скважин глубиной до 60—80 м. Это была вынужденная мера, так как другие источники технической воды отсутствовали и не хватало мощностей централизованного водопровода. Как известно, эксплуатация локальных скважин в зонах промышленных предприятий не столь эффективна и надежна. Кроме того, по рекомендациям Института геологических наук АН БССР с 1957 по 1964 г. было пробурено около 80 скважин глубиной до 300 м на водоносные песчаники для устранения острого дефицита питьевой воды. В условиях интенсивной откачки воды уровни ее в скважинах за указанный период снизились в центре города на 77 м (хотя здесь же скважины «Эльвода» раньше фонтанировали). Пришлось сократить забор воды из глубоких скважин и эксплуатировать верхние горизонты, которые получают постоянное питание за счет атмосферных осадков и связаны с водотоками.

Быстрый рост промышленности, большой объем жилищного и коммунального строительства, резкое увеличение числа жителей Минска вызвали значительное увеличение потребностей в воде. Особенно показателен прирост населения города. Уже в 1959 г. число жителей Минска составляло 509 тысяч, в 1966 г.—747 тысяч, в январе 1972 г. оно достигло 1 млн. человек, в начале 1984 г. превысило 1,5 млн. Соответственно этому росло водопотребление города.

Промышленная продукция предприятий города по сравнению с 1940 г. к 1970 г. увеличилась более чем в 30 раз, производство электроэнергии — в 25 раз. Хотя в Минске размещались и развивались в основном неводоемкие предприятия, потребность города в свежей технической воде достигла сотен тысяч кубических метров в сутки. В связи с дефицитом водных ресурсов в 1960—1970 гг. были выполнены значительные работы по переводу предприятий на оборотное водоснабжение и повторное использование сточных вод. Город был разделен на зоны, в каждой из которых создавались групповые технические водопроводы. Благодаря этим мерам общий рост объемов забираемой воды для технических целей был ниже темпов роста промышленного производства и даже сокращался. На некоторых предприятиях города был достигнут высокий уровень организации технического водоснабжения. Например, на Минском тракторном заводе за 15 лет потребление свежей воды уменьшилось почти в два раза при значительном росте производства. Высокие показатели оборотного водоснабжения достигнуты на подшипниковом заводе, мясокомбинате, на автомобильном заводе и других предприятиях города.

В окрестностях Минска на реках Птичи, Вяче, Волме в дополнение к существующим были созданы водохранилища, предназначенные для отдыха минчан, а также для рыболовства и орошения сельскохозяйственных угодий. Однако основным источником воды для города служили по-прежнему подземные водоносные горизонты.

К 1962 г. город получал 235 тыс. м³ воды в сутки из 220 артезианских скважин, оборудованных мощными насосами. Кроме того, в различных районах одноэтажной застройки было разбросано около 130 трубчатых колодцев с ручными насосами-качалками, которыми заменили по санитарным соображениям прежние открытые шахтные колодцы. Общая подача воды из подземных источников в 1962 г. увеличилась по сравнению с 1946 г. более чем в 12 раз. Несмотря на ввод в действие групповых водозаборов, десятков одиночных скважин для коммунального хозяйства и промышленных предприятий, мощность водозаборных сооружений не обеспечивала потребности города в воде, что сдерживало развитие столицы республики.

В связи с этим в 1960—1962 гг. Геологогидрогеологической экспедицией Управления геологии при Совете Министров БССР были , произведены поиски мест для строительства новых водозаборов, а также подсчет запасов подземных вод. На десятки километров от города во всех направлениях развернулись буровые, геофизические, опытные работы. Большим коллективом специалистов экспедиции были тщательно проанализированы все геологические и гидрогеологические материалы, изучены возможности забора воды из сотен скважин, результаты многолетней эксплуатации существующих водозаборов и исследования режима подземных вод, составлены геологические карты и разрезы. Был выявлен ряд новых месторождений пресных подземных вод. Пользуясь ими в течение нескольких десятков лет, можно забирать подземные воды для нужд города. Одновременно, учитывая опыт эксплуатации действующих водозаборов, гидрогеологи доказали возможность значительного увеличения их мощности. Общие запасы высококачественных вод в конце 1962 г. были утверждены в Москве Государственной комиссией по запасам полезных ископаемых и составляли в то время самую крупную величину по стране.

В последующие десять лет Геолого-гидрогеологической экспедицией были детально разведаны выявленные новые перспективные источники подземных вод. Снова и снова то на один, то на другой участок отправлялись буровики, гидрогеологи, геофизики. В результате проектировщики получили исходные материалы и разработали во всех деталях проекты новых водозаборов. Строители в течение нескольких лет осуществили сооружение и ввели в действие еще шесть артезианских водозаборов.

В феврале 1974 г. коллектив Минского городского производственного объединения «Минскводоканал» торжественно отметил 100-летие городского водопровода. За прошедшее столетие творческая мысль и упорный труд изыскателей, проектировщиков, строителей, эксплуатационников превратили минский водопровод в сложнейшее инженерное сооружение с сотнями магистралей, водозаборными и насосными станциями. В итоге этой грандиозной работы в середине 1970-х гг. действовало уже 300 скважин восьми крупных водозаборов общей мощностью около 400 тыс. м³ воды в сутки и десятки одиночных скважин. Пять лег спустя суточная подача воды из подземных источников превысила 500 тыс. м³. Гидрогеологи подсчитали, что первая очередь детально разведанных и освоенных водоносных площадей может дать 600 тыс. м³ воды в сутки. В результате перспективной оценки участков второй очереди, поиски которых завершились в 1976 г., было получено еще столько же. Однако эти участки значительно удалены от города, что по экономическим соображениям осложняло их освоение.

В 1982 г., когда гидрогеологами было произведено уточнение запасов подземных к вод с доведением возможного их забора до 0,8 млн. м³ в сутки, на всех участках действовало около 500 скважин, подававших городу в сутки 540 тыс. м³ воды. Прекрасной артезианской водой должны обеспечиваться прежде всего бытовые нужды горожан. Ее надо использовать рационально, проявляя заботу о будущих поколениях минчан. Рассмотрим I это подземное богатство подробнее.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Расположение Минска на возвышенности, служащей водоразделом бассейнов Балтийского и Черного морей, исторически привязало город к малым рекам. Но оказалось, что недра этого обширного холмистого массива скрывают в себе настоящее подземное море. Вода, как губку, насыщает мощные песчаные пласты, уходящие на десятки метров вглубь. Подземное водохранилище постоянно пополняется в результате фильтрации дождевых и талых вод. Непрерывное движение воды от возвышенных мест к долинам рек и выход ее в виде родников благоприятствует естественному круговороту, обновляет подземный поток. В разные сезоны года происходят подъемы и спады уровней подземных вод.

Глубина водосодержащей зоны в городе соответствует мощности осадочной толщи горных пород, покоящейся на гранитном фундаменте, и не намного превышает 0,5 км. В этой слоистой толще определенным образом чередуются пески, глины, доломиты, мергели, песчаники. Песчаные породы, насыщенные водой, разделены слабопроницаемыми (глинами, суглинками и т. п.), отчего возникла многоярусная водонапорная система. С глубиной движение вод в ней замедляется, а сами воды обогащаются в большей или меньшей степени растворимыми минеральными веществами. Зона пресных вод с общим содержанием солей до 1 г/л достигает глубины 300 м, далее, до 420 м, располагается зона солоноватых вод с минерализацией 1 —10 г/л, еще глубже — зона соленых вод с минерализацией до 28 г/л. Вода верхней зоны служит источником мощного непрерывного потока, который наполняет водопроводную сеть Минска, вода средней зоны используется как минеральная «Минская», а нижней — для лечебных ванн.

Но и пресноводная зона подземного моря имеет многослойное строение — песчаные пласты в ней разделены глинистыми породами. Наиболее водообильный днепровско-московский горизонт (названный так по двум оледенениям) залегает на глубине 20—70 м. Он образовался в недалекое по геологическим масштабам время, всего около 200—400 тысяч лет назад, когда территория нынешней Белоруссии подвергалась материковым оледенениям. Песчаные пласты мощностью в десятки метров в свое время были отложены текущими ледниковыми потоками, поэтому и циркулирующая в них вода сродни ледниковой. Здесь вода насыщается химическими элементами, придающими ей умеренную жесткость и приятный вкус, и приобретает гидрокарбонатно-кальциевый состав (оптимальная концентрация 0,3—0,4 г/л). Продолжительная фильтрация воды через песок гарантирует ей чистоту и очень высокие питьевые качества. Очередной ледник покрыл этот песчаный пласт многометровой глинистой мореной, которая предохраняет его от внешнего загрязнения. Сейчас на верхний водоносный пласт приходится до 90 % общего объема подземных вод, используемых для удовлетворения нужд населения города.

Еще один горизонт пресных вод расположен значительно глубже (220—300 м), в гдовских песчаниках, отложенных в древнейшем морском бассейне протерозойской эры около 600 млн. лет назад. Вода здесь имеет тоже небольшую минерализацию, но в отличие от вод верхних слоев обладает другим составом. Она, в частности, содержит натрий и повышенное количество фтора. Недостаток фтора в питьевой воде, как известно, может привести к кариесу зубов, но его избыток свыше 1,5 мг/л тоже вреден. Смешивание вод обоих горизонтов повышает гигиенические свойства потребляемой воды, а использование в пищевом рационе йодированной соли компенсирует недостаток йода в воде и предохраняет от заболеваний эндемическим зобом. Ценные свойства воды гдовского горизонта учитываются при ее использовании, хотя его доля в снабжении города не превышает 10 %.

Подземные воды являются тем природным ресурсом, который постоянно восполняется. Полный водообмен верхних водоносных слоев происходит примерно за 70—130 лет, т. е. за 'время их существования произошло не менее трех тысяч полных циклов водообмена. Для водоносных слоев, расположенных ниже, условия восполнения значительно хуже, они питаются просачивающимися осадками лишь на удалении в несколько десятков километров к юго-западу от города, где эти слои подходят близко к поверхности земли. Время полного естественного водообмена здесь измеряется тысячами лет. Поэтому при эксплуатации понижение уровней воды в этих горизонтах происходит по-разному: верхнего — медленнее, нижнего — быстрее.

Если воду отбирать в объеме, который возобновляется природным круговоротом воды, то ресурсы ее будут неисчерпаемыми. Однако практически забор воды в Минске, как правило, превышает естественно возобновляемые запасы. Поэтому происходит снижение уровней воды, которое для верхнего горизонта достигло 8—15 м, а в глубоко расположенных водоносных пластах образовалась общая депрессионная воронка радиусом 20 км с понижением в центральной части на 50—70 м. Но это не означает истощения подземных источников, воду можно брать в заданном количестве еще несколько десятков лет, однако восполнение ее запасов необходимо.

Опыт показал, что на участках вблизи Свислочи и ее притоков снижение уровней подземных горизонтов за счет постоянного питания поверхностными водами прекратилось, хотя забор воды остался прежним.

Поверхностную воду можно направить частично на восполнение запасов подземных вод действующих водозаборов и обеспечить быстрое воспроизводство вод питьевого качества. Это вполне реальная задача. Искусственный перевод части поверхностного стока в подземный — мощное средство управления круговоротом воды в нужном направлении. Методика этих работ в республике детально разработана, а практика и экономика подтвердили правильность такого пути. Благодаря искусственному воздействию приток воды в недра происходит в сотни раз быстрее, чем при естественном круговороте.

В дальнейшем эти методы целесообразно планировать и развивать на основе обводнения самой Свислочи. В этом кроются большие резервы восполнения подземных источников, гидравлически тесно связанных с рекой. Практика показала возможность на нескольких предприятиях построить для технического водоснабжения так называемые инфильтрационные береговые водозаборы из ряда неглубоких скважин, которые позволяют на небольшой площади забирать значительное количество воды. Скважины, расположенные в речной долине, получают воду, поступающую в пласт из реки, и ту, которая в естественных условиях выходила родниками в ее русло. Таким образом, забирая скважинами воду, фактически используют ресурсы реки, но очищенные подземными «фильтрами». Однако при этом сама река должна иметь достаточные водные ресурсы. О Свислочи этого сказать, безусловно, нельзя, она имеет недостаточную водность даже для промышленного водоснабжения, что сделало реальной угрозу ее полного истощения в черте города. Поэтому возникла острая потребность в обводнении реки за счет переброски стока из других, более водообильных речных бассейнов.

КАК СОЗДАВАЛАСЬ ВИЛЕЙСКО-МИНСКАЯ ВОДНАЯ СИСТЕМА

Замысел перебросить речной сток к Минску и сделать Свислочь полноводнее зрел давно. В начале 1960-х гг. было принято решение начать проектные работы по выбору водного источника, из которого можно взять воду, и разработке трассы ее переброски. Изучались всевозможные варианты: из верховьев Немана, из Птичи, Березины, Гайны, Вилии и других рек. Для более детального сравнения остановились на трех основных вариантах системы обеспечения водой города — две трассы шли от березинского бассейна и одна — от Вилии (рис. 1). По ряду критериев выбор пал на вариант переброски стока из Вилии. Заборы воды из Березины в требуемых объемах могли привести к ухудшению условий для плавания судов на участке выше впадения Свислочи. При этом требовались также большие затраты средств на переброску стока. Вилейский вариант оказался дешевле, к тому же перебрасываемая вода пополняла водные ресурсы Днепра; вилейская вода оказалась также лучше по качеству. Технико-экономические показатели ВМВС (стоимость 1 м³ воды) находятся на уровне показателей лучших аналогичных систем страны, например канала им. Москвы, каналов Днепр — Донбасс, Волга — р. Уводь.

После утверждения выбранного варианта в 1964 г. началась разработка подробного проекта ВМВС. Это было поручено институту Укрводоканалпроект, который имел большой опыт проектирования аналогичных систем на Украине. В связи с большим объемом работ в Минске было организовано белорусское отделение этого института (впоследствии — Минское отделение Союзводоканалпроекта). В первую очередь предстояло сделать детальную топографическую съемку трассы будущей системы и изучить геологическое строение местности, где будет проложен канал и созданы водохранилища. Помощь основным проектировщикам оказывали более 20 научно-исследовательских, проектных и производственных организаций Минска, в том числе Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов (ЦНИИК.ИВР), Белгоспроект, Белорусский политехнический институт, Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова, Белгипроводхоз, Белорусский институт инженерных изысканий в строительстве (БелГИИЗ), Геолого-гидрогеологическая экспедиция Управления геологии и другие. Их согласованные действия давали возможность быстро решать различные непредвиденные проблемы, возникающие при проектировании. Проект ВМВС в 1967 г. был закончен и получил полное одобрение.

С апреля 1968 г. началось строительство системы. Прежде всего был расширен лесной проселок на левом берегу Вилии, организована строительная площадка. В мае сюда была направлена мощная техника, а 25 мая в тело левобережной оградительной дамбы будущего Вилейского водохранилища были уложены первые кубометры грунта. Вслед за дамбой начали возводить земляную плотину, прокладывать подводящий участок магистрального канала. Предстояло вырубить леса, которые занимали больше половины площади создаваемого водохранилища, перенести или построить заново около 500 жилых домов, многие совхозные и колхозные постройки, выбрать и вывезти сотни тысяч кубометров грунта. Работы по прокладке канала велись одновременно с двух сторон навстречу друг другу. Темпы строительства непрерывно возрастали. На XXIV съезде КПСС (1970 г.) были приняты директивы на десятую пятилетку, в которых было предусмотрено завершение строительства ВМВС в 1975 г.

Рождение Вилейского водохранилища приурочивают ко времени перекрытия Вилии. Это событие произошло в торжественной обстановке 8 сентября 1973 г. При создании водохранилища было извлечено, перемещено и уложено более 12 млн. м³ грунта, использовано 300 тыс. м³ гравия, щебня, камня, около 120 тыс. м³ бетона, из них только в водосбросную часть плотины —50 тыс.; были смонтированы тысячи тонн арматуры и металлоконструкций.

Сооружение Вилейско-Минской водной системы явилось самой крупной и сложной на территории республики гидротехнической стройкой. В ней принимало участие около 2 тысяч человек различных специальностей; среди строителей были представители более 20 национальностей. Всего на строительстве ВМВС было выполнено земляных работ объемом около 50 млн. м³. Основная их часть пришлась на сооружение канала, который пролегал через леса и болота, равнины и возвышенности (рис. 2). В основном он проложен в выемке, но на отдельных участках расположился в дамбах. На многих участках строители встретились со сложными гидрогеологическими условиями. С целью уменьшения притока грунтовых вод в котлованы (глубиной до 30 м) применялись глубинные откачивающие насосы и иглофильтровые установки. Сложность строительства усугублялась ливнями, особенно интенсивными в 1973 г.; многие земляные работы в связи с размывами трассы приходилось выполнять повторно.

Помимо специально созданного управления «Вилияминскводстрой» в строительстве ВМВС участвовало много организаций. Они прокладывали дороги, электрические сети, линии технологической связи, строили подсобные помещения. На строительство ВМВС были направлены опытные кадры и техника многих мелиоративных строительных трестов республики. О масштабах стройки говорит такой факт: только на одном шестикилометровом отрезке канала одновременно работало 80 экскаваторов.

Основные работы по строительству канала были закончены к концу ноября 1975 г. Специально назначенная рабочая комиссия проверила готовность технических сооружений к пропуску воды. В начале января была разобрана земляная перемычка и вилейская вода получила свободный доступ в канал. Для этого создателям Вилейско-Минской водной системы понадобилось почти восемь лет. Возле деревни Вязынка — родины Янки Купалы 16 января 1976 г. состоялся многолюдный митинг с участием руководителей партии и правительства республики, представителей партийных и советских органов, общественности столицы БССР, строительных организаций, посвященный вводу в эксплуатацию Вилейско-Минской водной системы. После окончания митинга были открыты затворы канала и вода от водораздела самотеком устремилась к Минску.

Создание ВМВС — это не только строительство канала и Вилейского водохранилища, но и работы на других гидротехнических объектах. Так, для пропуска дополнительной воды пришлось расчистить Свислочь на большом протяжении ниже Минска. С 1973 г. проводилась комплексная реконструкция Заславского водохранилища: ложе очищалось от ила, топляков, создавались новые пляжи, осушались заболоченные прибрежные низины и т. д. Чтобы полнее использовать новые возможности водного благоустройства столицы, появившиеся после строительства ВМВС, начались работы по созданию «водного диаметра» города и расширению зон отдыха в его окрестностях.

В 1973—1976 гг. построены и заполнены водохранилища «Дрозды» и «Криница» на р. Свислочи выше города. К 1981 г. закончен второй водовыпуск из Заславского водохранилища со слаломной трассой. С 1981 г. ведется строительство Слепянской внутригородской водной системы, на очереди другая такая система — Лошицкая.

ВВЕРХ И ВНИЗ ПО ВОДНОЙ СИСТЕМЕ

Вилейско-Минская водная система — комплекс сложных гидротехнических сооружений, включающий Вилейское водохранилище, канал для переброски воды, ряд искусственных водоемов на Свислочи и отрегулированное русло реки до устья ее левого притока — р. Волмы включительно (рис. 3, 4).

ВМВС протянулась с северо-запада на юго-восток по прямой на 140 км. Длина главного водотока системы, включающего канал и отрегулированное русло Свислочи, составляет более 200 км. Между крайними точками водосборной площади ВМВС — озером Сервечь на севере и устьем Волмы на юге — 174 км. Площадь водосбора ВМВС равна 5700 км², из них площадь водосбора Вилейского водохранилища—4100, Заславского — 590, территории непосредственно г. Минска — 190 км².

Максимальная высота водосбора ВМВС над уровнем моря составляет 342 м (гора Лысая у г. п. Радошковичи), минимальная — 145 м в русле р. Вилия у плотины водохранилища. Разница в отметках уровня воды в водохранилищах— почти 90 м; в самом Минске разница высот составляет около 80 м. Среднегодовая температура в крайних точках водосбора отличается более чем на один градус. Вегетационный период на юге продолжительнее на две недели; на севере водосбора в год выпадает осадков на 50 мм больше, чем в южной части.

В пределах водосбора ВМВС находится более 900 сельских населенных пунктов, около 100 колхозов и совхозов, несколько подсобных хозяйств, различные опытные хозяйства, много дачных поселков. Около 30 % территории водосбора занимают леса, 40 % площади распахано. Здесь протекает 5 рек со среднегодовым расходом воды более 5 м³/с: Вилия, ее притоки Сервечь, Двиноса и Илия, Свислочь, а также 35 других рек длиной более 10 км. На ручьях и малых реках создано много прудов.

На водосборе ВМВС действует около 1000 артезианских скважин, половина из которых расположена в черте города и его окрестностях. Часть водозаборов подземных вод, предназначенных для снабжения Минска, находится вне пределов водосборной площади ВМВС (в бассейнах Немана, Гайны, Птичи, Волмы). В сельской местности из скважин отбирают относительно небольшое количество воды для хозяйственно-питьевых нужд населения и животноводства.

Вилейско-Минская водная система включает объекты, построенные в 1968—1975 гг., а также сооружения на р. Свислочи прежних лет и более поздние постройки.

Первый из ранее построенных объектов — Комсомольское озеро, водохранилище на р. Свислочи в черте Минска (рис. 5). Оно было создано в 1941 г., непосредственно перед началом Великой Отечественной войны. В 1953—1961 гг. в черте города и его окрестностях были созданы другие водохранилища — Заславское, Чижовское, водоем в парке имени М. Горького и др. К главным объектам ВМВС нужно отнести Вилейское водохранилище и канал для переброски воды, к дополнительным — водохранилища «Криница» и «Дрозды», Слепянскую водную систему, второй водовыпуск из Заславского водохранилища.

Каждое из восьми основных водохранилищ ВМВС имеет свое назначение и историю возникновения, особенности эксплуатации.

Самым крупным не только по ВМВС, но и в республике является Вилейское водохранилище (площадь 77 км², длина 30 км, ширина до 10 км, глубина до 13 м). Среди всех водоемов Белоруссии как естественных, так и искусственных оно занимает второе место после озера Нарочь. Самым маленьким является водоем в парке им. М. Горького. Со времени создания самого «старого» водохранилища — Комсомольского озера — прошло 45 лет. Вилейское водохранилище создано 12 лет назад, возраст водохранилищ «Криница» и «Дрозды»—10 лет. Суммарная площадь водохранилищ — около 115 км². До создания ВМВС русла рек в пределах будущих водохранилищ занимали площадь 5 км². Прирост водных поверхностей на 110 км² существенно изменил микроклимат этих территорий и повлиял на гидрогеологические условия прилегающей к водохранилищам площади размером более 100 км². Водохранилища на Свислочи образуют непрерывный каскад с высотой падения воды 23 м.

Вилейское водохранилище аккумулирует весеннее половодье Вилии для последующей переброски 'воды в Свислочь. Воды, собранной весной, достаточно для обеспечения переброски двух третей годового объема, предусмотренного по проекту. Остальное количество воды может быть переброшено за счет избытка воды Вилии в другие периоды года.

К основным сооружениям Вилейского водохранилища относятся головной гидроузел с паводковым водосбросом и земляной плотиной (рис. 6), правобережная оградительная дамба, по которой проходит автомобильная дорога с асфальтовым покрытием, две левобережные оградительные дамбы. За правобережной и левобережной дамбами для устранения подтопления действуют дренажные установки. Левобережная дренажная станция откачивает избыточные воды из лесного массива, а правобережная обеспечивает осушение сельхозугодий и переброску через дамбу стока р. Орпы.

В заливе водохранилища, который образовался при затоплении поймы р. Илии, построена струенаправляющая дамба, которая предназначена для отведения болотной воды.

Водохранилище и сейчас уже служит прекрасным местом отдыха для жителей Минска, Вилейки, Молодечно. В дальнейшем здесь намечается строительство пансионатов, пионерских лагерей, баз любительского рыболовства.

От Вилейского к Заславскому водохранилищу на 62 км протянулся канал. Русло канала имеет трапецеидальное поперечное сечение с шириной водной поверхности 24 м и 3 м по дну. Глубина его достигает 3 м. Вода течет со скоростью 0,4—0,5 м/с. Подъем воды по каналу осуществляется с помощью системы перекачки. Общая высота подъема от среднего уровня в Вилейском водохранилище составляет 71 м. При полной сработке полезного запаса воды в водохранилище эта высота увеличивается еще на 6 м. В результате создается напор воды, который в сумме достигает почти 90 м. Разница между этой величиной и фактической высотой подъема воды объясняется необходимостью создать свободное движение воды в канале.

От Вилейского водохранилища до водораздела по холмистой местности канал проходит 50 км. На южном склоне (где вода движется самотеком) длина канала составляет 12 км, а перепад воды до Заславского водохранилища равен 11—12 м. На этом участке сооружено три специальных железобетонных желоба (быстротока), в которых гасится избыточная энергия воды, что предотвращает размыв канала. На каждый быстроток приходится перепад воды в 3—4 м. Быстротоки представляют собой лотки с железобетонными ребрами по дну и водобойным колодцем в конце. Каждый быстроток гасит энергию, которой было бы достаточно для выработки 2400 кВт∙ч электроэнергии в сутки. На ступенях подъема установлено по четыре агрегата общей производительностью 22 м³ воды в секунду. При непрерывной работе всех агрегатов можно было бы за год пропустить по каналу 700 млн. м³ воды. Однако один или два агрегата, а в зимний период и три, находятся в резерве.

В канал на всем его протяжении не поступают загрязнения с поверхностным стоком, Так как все естественные водотоки пропускаются через акведуки. При пересечении с реками Илией и Конотопкой канал проходит в дюкерах (железобетонные галереи под руслами рек); при пересечении с Удрой и Гуйкой канал заключен в галерею в теле водосливных плотин.

Чтобы обеспечить межхозяйственные и государственные транспортные связи, через канал проложено три пешеходных и 16 автодорожных мостов. Канал пересекает железная дорога Минск — Молодечно. Перед входом в канал устроен рыбозаградитель с мелкой сеткой. На большом протяжении канал проходит в очень живописных местах. Однако он не предназначен для рекреационных целей, в нем запрещено купаться, ловить рыбу, так как эта часть ВМВС объявлена водоохранной зоной. Для отдыха отведены территории, прилегающие к трассе канала. Одно из самых примечательных — водохранилище на р. Удре. Лес от него тянется на многие десятки километров и соединяется с Березинским заповедником. Живописный ландшафт с видом на канал открывается посетителям дома-музея Янки Купалы — великого белорусского поэта — в селе Вязынка. В окрестных лесах вдоль канала много грибов и ягод. В месте впадения в Заславское водохранилище действует двухкилометровый гребной канал, на котором проводятся водноспортивные соревнования.

Второй водовыпуск из Заславского водохранилища представляет собой канал длиной почти 4 км. В его среднем участке построена трасса для водного слалома. Длина этой искусственной горной реки 500 м, перепад высот составляет 5 м; расход воды на участке слалома можно регулировать с помощью затворов. Максимальный расход воды по второму водовыпуску можно доводить до 12 м³/с. Благодаря этому водовыпуску улучшен водообмен в ранее застойной зоне Заславского водохранилища. Второй водовыпуск работает только летом. Из Заславского водохранилища вода попадает в водохранилище «Криница» (площадь 1,2 км², длина свыше 3 км, глубина до б м) и «Дрозды» (площадь 2,4 км², длина 5 км, глубина — тоже до 6 м). Далее, следуя к Минску, вода частично поступает в Слепянскую водную систему, а в недалеком будущем будет направляться и в Лошицкую систему. Эти системы опояшут часть города Минска площадью около 90 км². Общая длина открытой части водотоков составит более 40 км. Береговой водоподъемник из водохранилища «Дрозды» подает воду сначала по трубопроводам, а затем по каскадам живописных водоемов в парковой зоне города площадью около 500 га. Перепад высот Слепянской водной системы —25 м, Лошицкой — более 50 м. В Лошицкую систему войдут уже существующие водовод, водохранилище и пруды в среднем течении р. Лошицы.

Строительство Слепянской водной системы близится к завершению (рис. 7). В 1984 г. были введены в эксплуатацию две первые очереди системы от водохранилища «Дрозды» до пересечения с Ленинским проспектом. В 1985 г. трасса благоустроена еще на несколько километров ниже по течению (рис. 8—11). В двенадцатой пятилетке она пройдет к Чижовскому водохранилищу (рис. 12).

Наиболее примечательно Цнянское водохранилище. Начало его заполнения было торжественно отмечено минчанами в июне 1982 г. Его размеры: площадь зеркала воды—87 га, площадь острова —20 га, протяженность береговой линии без острова —6 км, средняя глубина —2,5 м. Два месяца наполнялось водохранилище и вода от него по короткому каналу подошла к ул. Мирошниченко. В настоящее время на пляжах Цнянского водохранилища могут одновременно отдыхать (без нарушения санитарно-технических норм) до 50 тысяч человек, т. е. это водохранилище намного опережает уже давно освоенное Комсомольское озеро. Много отдыхающих на водохранилище зимой. Вокруг Цнянского водохранилища создается парк им. 50-летия БССР, а на острове будет размещен архитектурно-этнографический музей с образцами старинных белорусских строений (мельницей, корчмой, постоялым двором).

Начало строительства Лошицкой системы предполагается в двенадцатой пятилетке. По ней будет подаваться около 1,5 м³ воды в секунду. Вода эта также будет частично использоваться для технического снабжения близлежащих предприятий.

В районе ул. Казинца разместилось водохранилище «Курасовщина» (рис. 13), на прилегающих живописных холмах будет разбит большой парк.

РУКОТВОРНАЯ РЕКА ДЕЙСТВУЕТ

Создание Вилейско-Минской водной системы позволило коренным образом улучшить водообеспеченность Минска. Подача воды к городу в значительных объемах дает возможность надежно снабжать ею промышленность столицы БССР, включая мощные теплоэлектрические станции. Вилейско-Минская водная система тесно связана со строящимися и эксплуатируемыми техническими водоводами, расположенными в различных районах города и обслуживающими десятки промышленных предприятий. Она подключена к системе хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Обводнение Свислочи улучшило условия работы водозаборов подземных вод вблизи реки, облегчило очистку городских стоков.

На производственные нужды города система подает свыше 100 тыс. м³ воды ежесуточно. В результате технико-экономических расчетов уже в период строительства выяснилось, что себестоимость подаваемой в Минск вилейской воды после ее предварительной подготовки (фильтрование, озонирование) ниже, чем артезианской с наиболее удаленных водозаборов. Поэтому в процессе строительства было решено подключить часть районов города к этому новому источнику воды, что и было сделано в десятой пятилетке. Частичное покрытие коммунальных нужд города в питьевой воде за счет ВМВС позволило значительно повысить надежность водоснабжения населения Минска и подавать в водопроводную сеть свыше 200 тыс. м³ в сутки.

За десять лет эксплуатации ВМВС из Вилии в Свислочь было переброшено около 2,0 млрд. м³ воды. Годовой объем перебрасываемой воды, не считая пускового года, колебался от 205 до 234 млн. м³. На техническое водоснабжение в 1982—1983 гг. ежегодно расходовалось почти 31 млн. м³. Это меньше, чем предполагалось проектом системы, что объясняется последующим проведением в Минске комплекса мероприятий по экономному расходованию воды (развитие водооборотных систем, жесткое лимитирование потребления воды из городского водопровода и др.). Непрерывно возрастает расход воды из системы на хозяйственно-питьевые нужды Минска, который в 1985 г. достиг 45 млн. м³, или почти 15 % объема, необходимого для водоснабжения населения города.

Основная часть подаваемой из Вилии воды предназначена для обеспечения благоприятного состояния качества воды Свислочи в районе Минска. Дело в том, что дождевые и талые воды с городской территории выносят в речную сеть большое количество загрязнений (остатки нефтепродуктов от работы транспорта, мусор, пыль и др.). Маломощная в естественных условиях Свислочь не в состоянии справиться со сточными водами коммунальной канализации и промышленных предприятий, объем которых уже давно намного больше, чем расход реки в маловодные периоды.

Для поддержания качества речных вод в требуемых санитарными правилами пределах к городу при нынешней его величине необходимо подавать сверх обычных объемов воды, удовлетворяющей потребности водоснабжения, определенное количество свежей воды, т. е. не содержащей загрязнений искусственного происхождения. Чтобы точнее определить требуемые объемы разбавляющей воды, в Минске были проведены специальные наблюдения за составом дождевых, талых, а также поливочно-моечных вод (после мытья улиц и тротуаров) в районе площади Победы, в Заводском районе и других пунктах города. По материалам этих исследований был составлен баланс требуемых расходов чистой воды Свислочи в различных точках города и аналогичные балансы по Слепянской и Лошицкой водным системам. Одновременно был выполнен расчет требуемых расходов реки ниже города — после сброса очищенных городских сточных вод.

Было установлено, что расход Свислочи в Минске должен поддерживаться в объеме не менее 17 м³/с летом и 12,8 м³/с зимой (т. е. в 5—10 раз больше, чем в естественных условиях). Следует отметить, что в отечественной и зарубежной практике до создания ВМВС почти не было примеров решения водохозяйственных задач сохранения качества речных вод путем переброски стока.

Переброска к городу более 200 млн. м³ воды в год обеспечивает значительное улучшение санитарно-гигиенического состояния Заславского и других водохранилищ на р. Свислочи. Этой воды достаточно также для полного оздоровления Чижовского водохранилища, но первоочередной задачей для него является очистка ложа от ила — источника вторичного загрязнения воды.

Вилейско-Минская водная система обеспечила минчанам прекрасные условия отдыха у воды. В зоне Вилейского водохранилища создаются базы долговременного отдыха. Предусмотрено довести вместимость домов отдыха, профилакториев, туристских баз до 30 тысяч человек. Вблизи Минска, в том числе на водохранилищах Заславском, «Криница», «Дрозды», Комсомольском озере, минчане могут проводить кратковременный отдых. Транспортные условия позволяют отдыхать на этих объектах практически каждому минчанину. Общая протяженность пляжей водохранилищ ВМВС составляет 26 км, вместимость их до 260 тысяч человек. На водохранилищах «Вяча» и «Птичь» свободно размещаются еще 70 тысяч человек. Несколько меньшее количество людей, в соответствии с требованиями санитарных норм, может отдыхать в зоне Цнянского водохранилища. Практически все минчане, желающие побыть у воды, могут по достоинству оценить рекреационные возможности водных объектов Вилейско-Минской водной системы.

Оздоровление водных объектов ВМВС выше Минска и в его пределах происходит не только благодаря подаче вилейской воды. В 1975 г., накануне ввода ВМВС в эксплуатацию, были закрыты водовыпуски сточных вод более 60 предприятий в реки Свислочь, Лошицу и Слепянку. Эта вода стала отводиться по общегородской системе канализации на городскую очистную станцию аэрации. С 1976 г. запрещена эксплуатация на водохранилищах моторных лодок индивидуального пользования, которые являются заметным источником нефтяных загрязнений. Теперь на водохранилищах ВМВС могут использоваться моторные плавсредства только для специальных целей общества ОСВОД, для обеспечения спортивных занятий и соревнований, научных исследований, нужд эксплуатации системы, а также прогулочные теплоходы. Благоустроены берега водоемов и набережные Свислочи, что уменьшило количество смываемых с территории города загрязнений.

Большинство участков и зон водохранилищ, а также реки Свислочи закреплены за шефскими предприятиями и организациями, которые проводят различные природоохранные мероприятия. Упорядочены подъезды автотранспорта к водным объектам. Развернувшееся в столице БССР большое дорожное строительство и озеленение существенно уменьшает поступление в водоемы загрязнений с поверхностными стоками. Осуществляется также строгий контроль за санитарным состоянием водных объектов города.

Учитывая сложность энергетического и технологического оборудования, значительную протяженность ВМВС и большое число входящих в нее различных сооружений, в 1973 г. в Минске создано Управление эксплуатации Вилейско-Минской водной системы, сначала с двумя подразделениями — в Вилейке и Заславле, а позже и с третьим — в Минске. В задачи эксплуатационных служб входят: обслуживание энергетического и насосного оборудования; профилактический и текущий ремонт оборудования и сооружений; наблюдение за санитарным и техническим состоянием сооружений, побережий и акватории в пределах канала, водохранилищ и реки Свислочи. Наблюдение за состоянием системы осуществляют более 60 обходчиков.

В течение купального сезона Управление эксплуатации ВМВС стремится подавать воду без ограничений. В июне — августе расход перебрасываемой воды близок к проектным величинам; в остальные месяцы года, когда качество воды для культурно-бытового водопользования не столь существенно, он несколько меньше. Вместе с тем задача рациональной эксплуатации ВМВС с обоснованием санитарных попусков воды в различные периоды года стала достаточно актуальной. Увеличение объемов переброски воды во все времена года, безусловно, еще больше улучшило бы качество воды Свислочи. После окончания строительства пускового комплекса третьей очереди Минской станции аэрации качество очистки сточных вод города повысится, что уменьшит объемы воды, требуемые для их разбавления.

Большое внимание уделяется экономике эксплуатации ВМВС, поскольку уже сейчас эксплуатационные издержки по ней составляют миллионы рублей. Оплачивают их промышленные предприятия и коммунальное хозяйство города. Чтобы правильно назначать размер платы за использование воды предприятиями и следить за ее поступлением и расходованием по трассе, проводятся постоянные гидрометрические измерения на участке системы от Заславского водохранилища до выхода реки из города. Однако в условиях крупного современного города, с большим числом водозаборов, подземных трасс, ливневыпусков, эта задача весьма сложная, потребовавшая несколько лет исследований. В результате выяснилась следующая картина.

Атмосферные осадки в городе обильнее, чем в его окрестностях, за счет повышенной конденсации влаги и изменения теплового режима. Увеличивается также ливневый сток с территории города, занятой водонепроницаемыми покрытиями (асфальтированные дороги, крыши зданий и т. д.). В городе вода в больших количествах безвозвратно расходуется (испаряется, идет на изготовление промышленной продукции, приготовление пищи), эта величина составляет примерно 15 % от общего объема водопотребления. Многочисленные водозаборные скважины промышленных предприятий и городского водопровода осушают не только водоносные пласты, но и связанные с ними водотоки. Это привело к обмелению или полному исчезновению притоков Свислочи в черте города. Исчезли такие притоки, как Переспа — ручей от бывшего Комаровского болота, впадавший в Свислочь чуть ниже плотины Комсомольского озера, ручей Дражня,. который впадал недалеко от пересечения Свислочи окружной дорогой за автозаводом. Почти незаметен теперь приток Лошицы — ручей Мышка. Лошица и Слепянка, некогда реки, а затем ручьи — наиболее крупные притоки Свислочи в черте города — почти полностью пересохли в своих верховьях. Если бы не было ВМВС, то сама река Свислочь уже исчезла бы. Однако ниже города река получает «мощное пополнение» в виде городских сточных вод, прошедших очистку. Это уже целая река, по которой, к примеру, свободно могли бы ходить небольшие теплоходы. Более 80 % этих сточных вод образовались после использования подземных вод, поступивших из бассейнов Свислочи, Птичи, Волмы.

В целом исследования показали, что на территории города происходят сложные гидрологические и гидрогеологические процессы, изучение которых важно для принятия оптимальных водохозяйственных решений по совершенствованию эксплуатации системы. Знание этих процессов позволяет правильно определять долю вод, забираемых предприятиями и коммунальным хозяйством города из ВМВС, соответственно которой производится оплата за водопользование.

С пуском Вилейско-Минской водной системы охрана вод выше Минска и в его пределах приобретает новые формы. Пока не удается избежать такого нежелательного явления, как цветение воды, или вспышка бурного развития синезеленых водорослей, которые поглощают кислород, отягощают условия жизни рыб и других организмов, при отмирании дополнительно загрязняют воду, осложняют процессы очистки воды для питьевых и технических нужд. В период цветения воды далеко не все отдыхающие рискуют в ней купаться. Длится этот процесс обычно 2—3 недели. Маловероятно, что устранение цветения воды произойдет в ближайшее время, слишком много в речную воду попадает биогенных элементов (главные из них — азот и фосфор). Основной источник этих элементов — химизация сельскохозяйственных угодий на водосборе ВМВС. Прежде всего это смыв минеральных удобрений поверхностной и дренируемой водой, попадание в реки органических веществ от животноводческих ферм. Происходит также постепенное вымывание биогенных веществ из ложа водохранилищ. Меры по ослаблению цветения воды, конечно, принимаются: вдоль по берегам водохранилищ и канала ВМВС установлены санитарные зоны, где ликвидируются источники загрязнений, производятся посадки лесозащитных полос и залужение; в ряде мест запрещен выпас скота.

В современных условиях ВМВС надежно гарантирует водоснабжение и обводнение Минска. Она позволяет без ограничений выполнять те функции, которые предусмотрены для нее проектом, и имеет еще определенный резерв, использование которого в ближайшие годы способно компенсировать рост потребностей в воде. Система вполне успешно справляется с поставленными перед ней задачами. Столица Белоруссии не испытывает затруднений с водой; качество воды в реке восстановилось, в ней появилась рыба. Ниже города обводненная Свислочь в недалекой перспективе станет крупным и важным источником водоснабжения Минской атомной теплоэлектроцентрали.

С вводом') в действие ВМВС существенно повысилось регулирующее и рекреационное значение Заславского водохранилища. Первоначальное его назначение — сокращение разливов р. Свислочи в черте города. Малый сток реки не позволял использовать это водохранилище для водоснабжения, особенно когда необходимо поддерживать уровень воды у пляжей постоянным. С пуском ВМВС значительно повысилась его проточность и улучшился санитарный режим, что способствовало устранению цветения воды; Заславское водохранилище стало надежным резервуаром воды для нужд города.

Вилейско-Минская водная система играет важную роль в повышении гарантированного (практически независимо от погодных условий) водоснабжения г. Вильнюса — другого крупного административного и культурного центра страны, что является хорошим примером комплексного решения вопросов межреспубликанского строительства. Колебания водности Вилии (Нярис) в естественных условиях иногда приводили к падению ее расходов у столицы Литвы летом до 47 и зимой до 40 м³/с, в результате чего затруднялась работа городских водозаборов. Поэтому при проектировании системы были приняты меры для улучшения водообеспеченности Вильнюса. С этой целью сброс воды в нижний бьеф Вилейского водохранилища предусмотрен в таком объеме и режиме, чтобы расходы Вилии у Вильнюса в маловодные годы, как правило, были летом не ниже 51,5 м³/с и зимой не ниже 45 м³/с, т. е. соответственно на 4,5—5,0 м³/с превосходили естественные расходы реки.

Переброска вилейской воды из бассейна Балтийского моря на южный склон в бассейн Черного моря отвечает общей тенденции территориального перераспределения водных ресурсов страны. Его главная цель — устранение неблагоприятного природного противоречия для всей обжитой территории СССР: на юге страны большое количество тепла, солнечных дней, высокое плодородие земель и острый дефицит воды, на севере — недостаток тепла и избыток водных ресурсов.

На юге Украинской ССР уже, сейчас в условиях наступления маловодья на реках возникает дефицит воды. ВМВС в какой-то мере позволяет компенсировать недостаток водных ресурсов. Кроме того, перебрасываемая вода используется Осиповичской ГЭС на Свислочи и пропускается через каскад днепровских ГЭС (Киевская, Каневская, Днепродзержинская, Днепровская и Каховская), поступает в крупные оросительные каналы юга Украины (Северо-Крымский, Каховский и др.). Затрачиваемая на перекачку воды из Вилии электроэнергия в масштабах объединенной энергетической системы Европейской территории страны полностью восстанавливается на каскаде гидроэлектростанций в бассейне Днепра. Другими словами, для государства в целом подача воды к Минску обходится практически бесплатно. Поступающая в бассейн Днепра вилейская вода с большой пользой расходуется для орошения земель. Имеющиеся материалы экономических исследований показывают, что в природно-хозяйственных условиях юга Украины 1 м³ приносит чистую прибыль в размере не менее 3 коп. Учитывая, что общее количество перекачиваемой воды составляет 200—400 млн. м³ ежегодно, получаем прибыль от эксплуатации ВМВС по этому фактору, измеряемую миллионами рублей в год.

Таким образом, Вилейско-Минская водная система — не только весьма важный объект водоснабжения Минска, но и высокорентабельный водохозяйственный комплекс, в значительной мере компенсирующий как вложенные в строительство капитальные затраты, так и ежегодные издержки по эксплуатации. Оценка рентабельности ВМВС может быть сделана и в более узком смысле — сточки зрения хозрасчетных взаимоотношений управления эксплуатации системы и ее водопользователей (коммунальное хозяйство и промышленные предприятия города). Водопользователи оплачивают используемую вилейскую воду и частично погашают издержки по ее доставке к городу.

БУДУЩЕЕ СИСТЕМЫ

Вилейско-Минская водная система рассчитана на гарантированное водоснабжение и водное благоустройство города при численности населения порядка 1,5 млн. человек и уровне развития производительных сил на затрагиваемой ВМВС территории в одиннадцатой — двенадцатой пятилетках. По прогнозам численность населения города в предстоящие 15—20 лет может возрасти до 2 млн. человек, в несколько раз может увеличиться объем промышленной продукции, выпускаемой предприятиями города. Это повлечет за собой дальнейший рост потребления воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. Таким образом, развитие Минска вызывает необходимость дальнейшего повышения расходов воды Свислочи в городской черте и ниже по течению реки. Но для этого к границам города должно быть подано дополнительное количество воды. Увеличится также потребление воды из системы населенными пунктами и предприятиями Минской области, которые находятся в пределах действия ВМВС. В то же время в результате развития Молодечно, Сморгони, Вилейки и других городов, строительства оросительных систем может сократиться сток реки Вилии. Поэтому, чтобы обеспечить подачу воды в ВМВС в требуемых объемах и одновременно сохранить режим расходов Вилии у Вильнюса в установленных пределах, мощности существующей системы окажется недостаточно. Уже в недалеком будущем может возникнуть дефицит воды для решения всех задач, поставленных перед системой. Естественно, чтобы избежать этого, следует своевременно принять необходимые меры.

В одиннадцатой пятилетке водохозяйственными организациями Минска проведены предварительные исследования рационального развития схемы водообеспечения Минска, дальнейшего зарегулирования стока Вилии, подачи воды в систему из других районов. Благоприятным обстоятельством является то, что ВМВС запроектирована и осуществлена при таких размерах и мощности сооружений по переброске стока (головное водохранилище, канал, водоподъемники), которые после небольшой реконструкции способны подавать дополнительно к Минску свыше 10 м³ воды в секунду. Поэтому целесообразно, например, не создавать еще одну водную систему для подачи воды к Минску откуда-либо с юга или востока, где протекают довольно мощные реки — Припять, Березина (правда, с ограниченными избытками водных ресурсов), а использовать существующую систему, увеличив сток в створе головного водохранилища на Вилии. Технико-экономические расчеты по выбору варианта дополнительной подачи воды к Минску полностью подтвердили это положение. Были рассмотрены варианты подачи воды из Березины и ее притоков, из бассейна Зап. Двины (рис. 14).

На первых этапах намечается осуществить дополнительное зарегулирование стока Вилии за счет создания водохранилища на ее притоке р. Двиносе полезной емкостью около 120 млн. м³. Предполагается также поднять уровень Вилейского водохранилища на 0,8 м, что увеличит его полезную емкость на 55 млн. м³. Все это позволит частично осуществлять многолетнее перераспределение речного стока и даст возможность дополнительного изъятия из бассейна Вилии свыше 100 млн. м³ воды. Дальнейшее наращивание мощности системы намечается за счет привлечения стока бассейна Зап. Двины, забор воды предполагается осуществлять из бассейна Диены — крупного левобережного притока. Переброска стока затронет в первую очередь реки Мнюту и Ауту, впадающие в Диену. Воду, отбираемую из бассейна Зап. Двины, намечается подавать через приток Вилии — р. Сервечь в Вилейское водохранилище и оттуда уже к Минску по ВМВС (после увеличения производительности Вилейской системы). Возможность изъятия стока в требуемых размерах для обеспечения водой Минска подтверждена подробными водохозяйственными расчетами при разработке Схемы комплексного использования и охраны водных и земельных ресурсов бассейна Зап. Двины. В составлении схемы принимали участие десятки организаций пяти союзных республик, использующих водные ресурсы бассейна (РСФСР, ЭССР, БССР, ЛитССР и ЛатвССР). Основные решения схемы одобрены Государственной экспертной комиссией Госплана СССР. Трассу дополнительной переброски стока проектируется выполнить в основном как канал, связывающий водораздельную территорию. Расположенные на трассе озера Плиса на р. Мнюте и Сервечь на р. Сервечи предполагается превратить в водохранилища, а на р. Ауте создать дополнительно небольшой водоем.

На следующих этапах к ВМВС будет подключен сток непосредственно из русла р. Диены с помощью водовода, который будет подавать воду в р. Ауту. Переброска будет осуществлена по каскаду водоподъемников. Русло Сервечи для пропуска дополнительного объема воды должно быть углублено и расширено. По трассе дополнительной системы водные ресурсы будут использоваться для снабжения осушительно-увлажнительных установок в маловодные годы. С учетом этих потребностей общий забор воды из бассейна Зап. Двины в перспективе может составить до 0,3 км³ в год.

Перечисленные мероприятия по расширению ВМВС являются предварительными и будут уточняться при конкретном проектировании. Но уже сейчас можно сказать, что пополнение водных ресурсов бассейна Днепра стоком северного склона территории страны будет способствовать сохранению высокой эффективности ВМВС. Это связано с улучшением (после подпитки Свислочи в районе Минска) судоходных условий на Березине за счет повышения стока, с дополнительной выработкой электроэнергии на Днепровском каскаде гидроэлектростанций, экономическим эффектом от использования воды для орошения на юге Украины.

Главное же назначение мер по расширению Вилейско-Минской водной системы — сохранить достигнутую высокую обеспеченность столицы Белоруссии водой в условиях возрастающей численности населения, роста промышленности, повышения требований к водному благоустройству территории города. Расширение системы обеспечит нормальное функционирование Слепянской и Лошицкой внутригородских водных систем, сохранит надлежащий ток воды через город по руслу Свислочи.

Переброска стока рек из переувлажненной зоны бассейна Балтийского моря в засушливую зону Причерноморья является хорошей иллюстрацией осуществления основных положений законов об охране природы СССР. Водоохранный комплекс Вилейско-Минской водной системы — пример эффективного использования водных ресурсов, сохранения и умножения природных богатств нашей страны.