Село Буйское - Буйская плотина

Пруд придаёт селу характерный, индивидуальный, отличный от других сёл Уржумского района облик, заповедное место. Хорош пруд особенно в летнее время, когда отдыхающие заполняют места, приспособленные для купания, или на лодках бороздят гладкую поверхность стоячих вод. Но и зимой, покрытый льдом и снегом, он влечёт к себе заядлых рыбаков, терпеливо бурящих толстую ледяную кору в надежде на хороший улов. Пруд радует и восхищает нас сегодня так же, как и много десятилетий тому назад он удивлял и поражал многочисленных гостей, приезжавших в Буйское по делам или в гости.

Буйский пруд (2006 год)

Для того чтобы наладить производство, Максим Перфильевич Мосолов, как и люди в глубокой древности, обратился за помощью к природе. Он стал использовать силу воды. Основным двигателем всей системы было водяное (гидравлическое) колесо. Оно применялось везде. Все, что прежде делалось вручную или силой животных: ручные мельницы, насосы, мехи и другое, — приводилось в движение при помощи энергии водяного колеса. В архивах Императорского Вольного экономического общества сохранились сведения о торжественной выдаче в 1778 году серебряной медали Федору Баташову, который вместе с мастером Тимофеем Бровиным «сочинил вододействующую машину». За это изобретение Баташовы получили привилегию (патент). Заводчик решил перегородить протекающую неподалеку от местонахождения будущего завода реку Буй плотиной.
В своем прошении Максим Перфильевич Мосолов так обосновывает свое решение о постройке железоделательного завода на реке Буй: "...Река Буй по довольствию воды может обеспечить помимо работы шести медеплавильных печей, также работу шести молотов, которые могли бы перековать чугун, доставляемый со Златоустовского завода".
Выбор места на реке Буй определялся стремлением построить короткую, широкую и высокую плотину (в отличие от длинных и невысоких плотин XVII века). Для этого требовалось найти участок с высокими берегами (на реке Буй в месте закладки плотины они возвышались от поверхности воды на 10 аршин, т.е. свыше 7 м) с последующим понижением их вверх по течению. В месте основания или фундамента плотины желательно было избегать как слабого сыпучего, так и скального грунта. Совершенно исключались места, где сближение высоких берегов реки могло дать большой подпор, - насыпные и грунтовые плотины XVIII века не выдерживали сильного давления воды.
Инженеры и "плотинные мастера" искали берега нетесные, с некрутым подъемом на 15-25 градусов, высотой до 9 м, для того чтобы растянуть дамбу в длину. Русло и долина реки выше запруды должны были иметь ничтожный уклон и обеспечивать достаточное скопление воды на годовой срок работы, от весны до весны, что, правда, удавалось в редких случаях. Считалось выгодным, если главная речка выше плотины принимала несколько ручьев-притоков. Расход воды в используемых реках составлял от 2,8 до 11 куб. метров в секунду. Зимой в связи с замерзанием источников, расходы воды снижались на 20% и более по сравнению с меженью - ежегодно повторяющимся сезонным стоянием низких (меженных) уровней воды в реках. В умеренных и высоких широтах различают летнюю и зимнюю межень.
Подходящим местом для плотины считалась и небольшая речная излучина - участок извилистого речного русла (русла водотока) между двумя смежными точками перегиба его осевой линии. Мало кто знает, что старое русло реки Буй, в месте постройки плотины, проходило ближе к правому высокому участку поймы реки и затем река уходила влево.
Обследовать место, где должен был появиться завод, приезжал чиновник от казанского горного начальства, который признал это место пригодным для постройки завода. Место для завода было выбрано весьма удачно. Обилие леса, строительных материалов, воды, плотина на реке Буй позволяли создать завод сравнительно в короткие сроки.
28 сентября 1767 года Берг-коллегия своим указом разрешила строительство завода на реке Буй.
Любопытно, что основание и строительство всех металлургических заводов протекало одинаково. Этот процесс описан журналистом П. П. Свиньиным: "Предположив основать завод, отыскивал он… такое место на речке, которое бы не требовало слишком больших издержек на перепруду, то есть: или имело бы берега довольно крутые, или в дальнем расстоянии от речки находились возвышенные места, которые бы можно было соединить, насыпать и перепрудить речку; собирали туда людей (сначала большею частию вольнонаемных) и начинали работу: одни подвозили лес, нужный для шлюзов, другие хворост и землю для плотины, третьи носили последнюю из места, назначеннаго для пруда, и, углубляя оное, возвышали плотину, и когда сия была кончена, строили корпуса для помещения машин и домы для самих жителей, для прикащика и для конторы. Когда все приходило к концу, вывозили туда нескольких старых мастеровых с другаго завода и придавали к ним большую часть новокупленных на вывоз крестьян. После сего завод принимал свое действие".
Постройка Буйского железоделательного завода начиналась одновременно с постройкой плотины, которая, кроме своего гидротехнического назначения, должна была оградить территорию будущего завода от затопления паводковыми водами.
Расположение завода обусловливалось, в первую очередь, топографическим удобством его возведения, значительным запасом воды, топлива (древесный уголь, дрова и т. д.) и удобным расположением путей для транспортировки руды и иных грузов.
Плотина была наиболее крупными инженерными сооружениями того времени, поэтому к её постройке подходили с особой тщательностью. Строили плотину крестьяне приписных к заводу слобод под руководством опытных плотников – плотинных мастеров.
После выбора удобного места для постройки плотины приступали к разбивке ее в натуре. Вехами и кольями прокладывали линию оси плотины и ширины основания, срезали дерн. Для устранения фильтрации воды под телом плотины устраивали так называемые глиняные "зубы". Чаще всего их было два. Выкапывали рвы до подошвы плотины глубиной 0,7 м при ширине 1-2 м. Стены рвов укреплялись бревенчатым шпунтовым рядом. Затем ров заполняли глиной и тщательно её трамбовали. Далее производили разметку тела плотины и прорезов, через которые вода поступала в капитальный ларь и вешняки.
Тело плотины, или дамбы, возводилось различными способами. Иногда устраивались ряжи (бревенчатая решетка) в основании плотины, два или три ряда бревен, лежащих на вбитых в твердый «материк» сваях; до «материка» отрывался ров или срубы, по всей длине плотины с последующим заполнением их глиной, но чаще всего обходились без ряжей, укладывая последовательно слои сырого суглинка или глины, которую рабочие хорошо утрамбовывали колотушками. Сторону плотины, омываемую водой, или мокрый откос укрепляли слоем щебня, гравия или доменного шлака. В редких случаях оформляли откосы тесаным белым камнем. Чаще же всего откосы обкладывали дерном, под пластины которого клали свежие ивовые прутья. Укоренившись, прутья давали побеги, хорошо закреплявшие дерн. Все побеги после этого тщательно срезались.

Одновременно с закладкой плотины проводились работы по расчистке чаши будущего пруда – вырубался лес и сейчас же пережигался на уголь.
Создание прудов требовало огромных трудовых и материальных затрат. Стоимость плотины и плотинных устройств составляла до 40% от всех затрат на строительство завода. Затраты на создание системы заводской энергетики колебались от 30 до 50% стоимости всего завода. И все-таки, несмотря на огромную капиталоемкость гидротехнических сооружений, владельцы заводов вынуждены были на них идти.
Завод использовал гидроэнергию на всех трудоемких операциях, не посильных мускулам человека и животных. Мощности в десятки лошадиных сил требовались, чтобы привести в движение воздуходувные меха доменных печей, поднимать 20-пудовые молоты для ковки и правки железа, дробить руду и флюсы, вращать сверлильные и токарные станки, пилить лес и производить еще многие другие операции. Вода трудилась рука об руку с человеком, помогая ему в нелегком, даже и сегодня, труде металлурга. Вода работала без перерывов на отдых.
Естественно поэтому, что выбор места для строительства завода определялся не только наличием месторождения железных руд и леса, но и источником водяной энергии. Характерно при этом, что гидротехники XVIII века могли использовать только малые реки,- перегородить плотинами мощные потоки без сильной техники было невозможно. Укрощение реки – не шутка. Взнуздывать ее, запрягать, то погонять, то останавливать, втискивать ее в узкие лари и вешняки – этого она не любит. Особенно яростна она весной. И потому на заводе каждой весной замирали в ожидании – что будет? Ведь даже маленькая речушка, если ее перегородить, набирает грозную потаённую мощь. Тихие зеркальные заводи заводского пруда обманчивы. Водная ярость проявляется только у затворов, дрожащих от напора. Понятна некоторая робость наших предков перед плотиной. Им мало было намертво сколотить срубы и клети, шлюзовые камеры и ларевые прорезы, вбить в них кованые гвозди и скобы, засыпать дамбу глиной и камнями – надо было как-то "заговорить” плотину, умилостивить, умолить.
По преданиям, которые собрали экспедиции во главе с профессором А. Лазаревым, в какие-то стародавние времена в тело плотины закладывали голову. Будто бы девичью голову. Или какого-то случайного человека, чужого. Вряд ли такой обычай сохранился до ХVIII века. В демидовские времена "голову” закладывали, но, то была голова на монете. А на деревянных частях рисовали страшные рожи. Плотину следовало задобрить, а водную стихию – запугать.
Как же функционировали все элементы системы к моменту полного её завершения?

Схема гидротехнического сооружения Буйской плотины:
1-вешняковый прорез; 2-ларевый прорез; 3-производственные помещения; 4-плотина.

Насыпь плотины имела не менее 2-3 плотинных прорезов. Один или два из них шириной в 10 метров и более назывались "вешняжными, вешняковыми” (от слова «вешний»: для выпуска воды в весеннее половодье), для холостого пропуска избыточных весенних или дождевых вод, которые иначе переполнили бы пруд и вызвали катастрофу. Вешняковый прорез покрывался сверху вешнячным мостом, иногда довольно узким, шириной для проезда не более двух телег в ряд. Прорезы обшивались с обеих сторон толстыми шпунтовыми досками. Внутри прорезов устраивались деревянные щитовые затворы, регулирующие подачу воды в водоводы ("лари”) или запас воды в прудах.

"Вешняковый" прорез. 2010 год

Весной назначались караульные к надзору за уровнем спруженной воды, которые обязывались ежечасно производить замеры, а в случае угрожающего повышения уровня бить в набат.

Регулировка уровня воды в пруду. 2010 год

Основным рабочим элементом всего плотинного устройства являлись открытые водяные лари квадратного сечения, т.е. система трубопровода, разводящего воду из пруда к колесам фабричных механизмов. Ларь был как бы становым хребтом завода и обычно протягивался по длине его территории. Ширина ларей составляла 1-1,5 м. От него шла разветвлённая система лотков, труб, желобов к находящимся в разных производственных корпусах водяным колёсам. Уровень воды в ларе держался на одном горизонте с водой пруда.
Обычно устраивали либо один ларь, иногда почти примыкавший к вешняку, либо два – по обе стороны вешняка на расстоянии, позволявшем поставить завод. Впрочем, заводская планировка часто исходила из рельефа местности, и расположение и конфигурация ларей имели множество вариантов. По расположению производственных корпусов Буйского завода и "Описанию заводов" Ивана Германа, следует, что в насыпи Буйской плотины было два прореза: один вешняковый и один ларевый. После ликвидации завода ларевый прорез стал использоваться для работы электростанции.

Бывший "ларевый" прорез Буйской ГЭС

В верхнем бьефе плотины перед прорезами устраивались ледорезы треугольной формы из деревянных свай, соединенных сверху брусьями.

Ледорез перед прорезами. 2010 год

Потенциальная энергия, заключенная в неподвижной, стоячей массе воды, превращалась при ее движении в кинетическую энергию механического вращения водяных колес. Достаточно было чуть приоткрыть водяной затвор, как упругие струи воды с силой ударяли в лопасти водяных колес, заставляя их вращаться.
Тип вододействующих колес на протяжении XVIII века сохранился неизменным. Колеса вращались от падения струи воды сверху. Коэффициент полезного действия колес, упускавших немало воды помимо и затрачивающих большую энергию на преодоление трения в примитивных подшипниках, едва достигал 50%, а зимой, когда колеса обмерзали льдом, еще меньше. Средний диаметр колеса был 3-4,5 м, ширина лопастей 1,5-3 м. Единичная мощность одного колеса была примерно 5-6 л. с. и редко достигала 10 л. с. Общая мощность всех водяных колес одного завода и снабжавшего их водой пруда зависела от количества колёс.
Применение гидроэнергии в промышленности приносило много хлопот в силу присущих ей органических недостатков. Помимо уже отмеченной дороговизны строительства сооружений эта энергия была еще и непостоянна. Зачастую действие заводов зависело от количества атмосферных осадков. Если осень была дождливой, воды в прудах скапливалось много, и ее хватало на всю зиму, При сухой осени уровень пруда резко снижался. То же происходило и в летнее засушливое время. Многочисленные отчеты и рапорты заводовладельцев в Берг-коллегию буквально пестрят жалобами на скудость вод и на их постоянную помеху заводскому действию. Если недостаток воды приводил к резкому сокращению производства, то большой избыток мог привести к размывам плотин и уничтожению заводов, что также не было редкостью в те далекие времена. Уже общий взгляд на сохранившуюся до наших дней систему прудов невольно убеждает, что мы видим перед собой нечто заслуживающее самого пристального внимания как уникальный памятник русской гидротехники, незаурядное творение пытливой отечественной инженерной мысли. Она как бы венчает все усилия русских гидротехников XVIII века, направленные на самое рациональное и выгодное использование энергии малых рек.
Такова в общих чертах буйская гидроэнергетическая система, созданная в конце XVIII - начале XIX века.
В настоящее время плотина переживает свою третью реконструкцию. В 2010 году реку Буй "затворили” в третий раз. И вновь голубое ожерелье Буйского пруда будет впечатлять своей красотой и изяществом технического замысла. Это своеобразный памятник труду чрезвычайно одарённых русских гидротехников.

Буйская плотина в 2011 году

Искусственный водоем, обрамленный сочной зеленью, — не только украшение села, но и своеобразный памятник культуры, доставшийся вам от предков. Сейчас именно от вас зависит, сохранится ли это великолепие для будущего.


	Вторник, 07-05-24, 11.21 Приветствую Вас Гость \| RSS

	Село Буйское Уржумского района Кировской области