solovki text

Проблемы гидротехнических сооружений в зоне

Соловецкого монастыря

Площадь Большого Соловецкого острова 217 кв. км. На нем находятся более 500 озер, составляющих не менее 15% от площади острова. Значительная часть поверхности острова заболочена.

Хозяйственное освоение началось с появлением на острове монастыря в 15 веке. В житии игумена монастыря Филиппа Колычева имеется свидетельство об осушении топких мест и обращении их в «сенокосные пожни и пастбища».

Количество мелиоративных систем - дренажных сетей, имеющих отдельный сток в море - только на Большом Соловецком острове насчитывается несколько десятков. По данным лесоустройства, в результате прекращения ухода за дренажными системами в последние десятилетия, вторичное заболачивание наблюдается на площади, составляющей примерно 20% ранее осушенных земель.

Водохозяйственная система состоит из 20 локальных озерно-канальных систем, насчитывающих более 200 рукотворных каналов.

Строительство каналов началось на рубеже 15-16 веков. Монастырская опись 1514 года фиксирует наличие в трех верстах от монастыря мельницы на канале, проведенном из Мельничного озера в море.



Начало интенсивных гидротехнических работ по созданию систем дополнительного водоснабжения монастыря связано с игуменом Филиппом (он возглавлял монастырь с 1548 по 1566 год).

 

 

Рис. 1 Строительство одного из системы каналов, питающих Святое озеро 

Потребность в гидроресурсах была немалая, т. к. монастырь был оснащен множеством различных механизмов. Это и мукомольная мельница "о трех поставах", и мукосейные машины, для веяния зерна были поставлены мехи, также приводившиеся в движение водяным колесом.

В этот период к Святому озеру были присоединены несколько озер, расположенных севернее. Для этого были прорыты каналы, поднят уровень некоторых озер, что достигалось с помощью устройства дамб и плотин, предотвращающих уход воды к морю по кратчайшему пути.

 

 

Рис. 2 Одна из плотин Соловецкой гидросистемы.

 

В 19 – 20 вв. окончательно сформировалась  система Святого озера, насчитывающая 65 озер, соединенных между собой 69 каналами. В это время осуществлен грандиозный замысел присоединения к центральной водосистеме крупнейшего на острове Белого (ныне Красного) озера. Уровень Белого озера был 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.

Откосы каналов облицованы валунной кладкой, крутые берега оформлены многоступенчатыми бермами. По каналам ходили на паровом буксире, перевозили паломников и грузы. Для регулирования стоков, накопления паводковых вод на главной системе устроены 3 шлюза, 15 дамб, 6 водорегулирующих плотин. 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, имевшей мощность до 60 квт.

Основные задачи расширения озерно-канальной системы Большого соловецкого острова:

- Растущая потребность в энергии воды (мельница, лесопилка, электростанция, пр.)

- Осушение заболоченных пространств для нужд сельского хозяйства, для обеспечения дренажа вдоль дорог на острове.

- Транспортная функция по озерам.

Как показывают исследования, современное состояние водохозяйственной системы - критическое. Из-за отсутствия ухода, без проведения плановых ремонтов гидротехнические сооружения постепенно приходят в негодность. Полуразрушены подпорные и регулирующие устройства, каналы зарастают, заиливаются, нарушается гидравлический режим, и, как следствие, изменяется гидрогеологический режим на прилегающих территориях. Значительные по площади ранее осушенные поля сельскохозяйственного назначения заболачиваются, водой размываются участки автомобильных дорог

Питьевой канал, в настоящее время является местом водозабора для водопроводной системы поселка Соловецкий, и в случае его утраты будет парализовано водоснабжение населенного пункта. Из-за нарушения водотоков в восточной системе уровень грунтовых вод поднялся до верха  полотна дороги на Муксалму. Дорога непроезжая. Без восстановления функций канальной системы любые меры по ремонту дороги будут неэффективными. Оседают и заваливают русло валунные облицовки судоходных каналов.

Практически утрачена возможность регулирования уровня воды в системе. В случае окончательного разрушения всех водорегулирующих и подпорных сооружений, произойдет настолько значительный отток воды из системы (судоходной в первую очередь), что это приведет к полному ее распаду.

В сложившейся драматической ситуации вокруг озерно-канальной системы есть только один плюс – уменьшение расхода воды, поступающего в Святое озеро, несколько снижает нагрузку на аварийную систему водосброса в залив Благополучия.

 

Рис. 3. Расположение Соловецеого монастыря на плотине между Святым озером и бухтой Благополучия.

 

Соловецкий монастырь расположен на перешейке между Святым озером и Бухтой Благополучия с перепадом отметок между ними до 8-9 м. К концу 16 века была выстроена массивная валунная крепость. Для предохранения фундаментов от влияния воды она была сооружена на искусственной подсыпке.

Сброс воды осуществлялся при помощи нескольких водотоков:

-  Канал, проходящий через Поваренный корпус, позднее засыпанный ниже корпуса

-  Канал Вешняк, расположенный южнее за пределами монастыря, на котором ранее был лесопильный завод.

-  Мельничный канал, прорытый в 16 в. при Филиппе Колычеве, снабжал водой не только мельницу, но и портомойню (прачечную), баню, сукновальную машину и машину для размола дубильного корья для кожевенного завода. Сначала канал был открытый, позже был заключен в каменную облицовку и скрыт под землей

- Канал ГЭС, частично проходящий над землей в коробе,

- При строительстве ГЭС были прорыты несколько водоотводящих каналов, соединяющих объем центрального облицованного камнем открытого коллектора с бухтой Благополучия.

Из всех перечисленных каналов в настоящее время работает только один – Вешняк, причем уже длительное время находящийся в аварийном состоянии. Не нужно подробно объяснять какими катастрофическими последствиями грозит всей южной части монастыря обрушение этого последнего работающего водотока при отсутствии альтернативного пути для воды.


Рис 4. Аварийное состояние свода канала Вешняк.

В 1880-х годах был произведен последний подъем уровня воды в Святом озере с подсыпкой грунта для набережной и устройством глиняного замка для уменьшения фильтрации через грунтовую плотину, на которой расположен монастырь. Это было необходимо как для уменьшения потерь воды, так и для предотвращения ослабления основания под фундаментами монастырских зданий из-за суффозии. Была устроена гранитная парапетная стенка на основании из забитых в дно деревянных свай.


Рис. 5. Просадка ограждения набережной в зоне наибольшей суффозии грунтов основания

К настоящему времени парапетная стенка набережной Святого озера деформировалась, наблюдается видимая невооруженным глазом просадка части парапетной стенки в зоне Поваренного корпуса. Очевидно, что это является следствием повышенной суффозии вдоль бывшего русла питьевого канала. Показательно, что именно в створе от просадки набережной к морю в направлении с востока на запад отмечались и отмечаются наибольшие деформации сооружений – Квасоваренная башня, укрепленная в 1980-е годы и Казначейский корпус, находящийся по сей день в остро аварийном состоянии.

Глиняный замок по истечении длительного времени, по всей видимости,  истончился и в значительной степени утратил свои гидроизолирующие свойства. В результате через грунты основания стал фильтроваться больший объем воды, и вынос мелких частиц грунта приводит к ослаблению оснований зданий и к деформациям фундаментов и стен, что мы можем видеть на ряде памятников монастыря.

Не в лучшем состоянии гранитная облицовка набережной бухты Благополучия. Отдельные блоки деформированы, имеются утраты части блоков. Сухой док находится в нерабочем состоянии, затвор шлюза не действует. ГЭС не работает и не может работать из-за резко уменьшившегося расхода воды, неработоспособности водоводов и аварийного состояния конструкций здания станции.

 

 

Рис. 6. Аварийные объекты Соловецкого гидроузла.

 

1.     Вешняк – единственный водосброс из Святого озера в Белое море. – остроаварийный.

2.     Мельничный канал. Неработающий, аварийный.

3.     Канал ГЭС. Не функционирует. Аварийный.

4.     Мельница. Не функционирует. Состояние неудовлетворительное.

5.     ГЭС. Не функционирует. Состояние было руинированным до частичной реставрации сооружения в последнее время. Хотя без устранения причин, деформаций фундаментов – ослабления основания не регулируемыми стоками можно ожидать продолжения деформаций фундамента и стен.

6.     Набережная Святого озера. Деформирована. Состояние неудовлетворительное.

7.     Ограждение набережной. Деформировано. Состояние аварийное.

8.     Сухой док. Не функционирует.

9.     Ряд памятников Соловецкого монастыря деформирован в связи с суффозией, вызванной фильтрацией воды через плотину.

 

Единственным выходом из сложившейся критической ситуации будет принятие и выполнение комплексной программы работ по восстановлению основных объектов Соловецкого гидроузла, начиная с противоаварийных работ по сбросным каналам, кончая восстановлением системы каналов, плотин и шлюзов.

 

Программа противоаварийных работ по гидротехническим сооружениям на Соловках.

1.     Опустить уровень Святого озера до отметки на 0,5 м ниже основания водозабора Мельничного канала.

2.     Восстановить водозабор Мельничного канала.

3.     Заменить затвор на входе в Мельничный канал.

4.     Восстановить работоспособность несущих конструкций Мельничного канала.

4.1. Восстановить обрушенные фрагменты кирпичных и валунных сводов.

4.2. Устроить разгрузочные железобетонные плиты над каналом в местах проезда техники.

4.3. Инъектировать пустоты в грунте вокруг канала, образовавшиеся вследствие протечек через швы в каменных плитах дна и стен канала и устранить тем самым возможность протечек через дно и стены канала.

5.     Набережная – противоаварийные работы.

5.1. Промаркировать и разобрать гранитные блоки и элементы ограждения Набережной.

5.2. Отсыпать глиняной замок (противофильтрационную завесу) по всей площади обнажившегося берегового откоса для уменьшения фильтрации через грунт основания монастыря, которая ослабляет его несущую способность за счет суффозии и приводит к деформациям фундаментов и стен зданий на территории монастыря.

5.3. Установить свайный ростверк из буроинъекционных свай в качестве опоры для блоков основания набережной.

5.4. Установить на место блоки и ограждение набережной с реставрацией и восполнением утрат.

6.     Вешняк.

6.1. Заменить неработающий затвор и отреставрировать несущие конструкции водоприемника.

6.2. Переложить разрушенные фрагменты свода и стенок канала (с временной откопкой грунта).

6.3. Проинъектировать трещины в ложе, стенках и своде канала.

7.     Канал ГЭС.

7.1. Заменить неработающий затвор и отреставрировать несущие конструкции водоприемника.

7.2. Установить новые трубы водовода внутри старого металлического короба.

7.3. Восстановить гидротурбину, максимально приближенную к подлиннику.

8.     Открытый водоприемник.

8.1. Восполнить утраты каменной кладки стенок колодца.

8.2. Проинъектировать через швы пустоты в кладке стенок и в грунте за ней.

9.     Водосбросной канал отремонтировать аналогичным образом, и устроить над ним скрытую в земле разгрузочную железобетонную плиту для проезда автотранспорта.

10.  Усилить фундаменты Белой башни инъектированием цементно-песчаной смесью.

11. В местах деформаций стен Белой башни, Прачечного, Мельничного корпуса, Казначейского корпуса выполнить их усиление инъектированием пустот каменной кладки стен и фундамента.

12. Восстановить проектный уровень Святого озера путем регулировки затворов.

Реставрацией канальной системы и гидротехнических сооружений на остальной территории Соловецкого острова, которые направляют воду в сторону Святого озера, можно заниматься только после проведения противоаварийных работ в районе монастыря. В противном случае это приведет к увеличению объема поступления воды в Святое озеро и, как следствие, к осложнению ведения противоаварийных работ. Кроме того, аварийное состояние системы водосброса из озера в залив угрожает деформациями и даже возможным обрушением ряда памятников южной части монастыря (Белая башня, Мельничный корпус, Сушило, Прачечный корпус, прясла стен).

Реставрация шлюзовых ворот Сухого дока и здания ГЭС, включая турбину генератора, должна быть также отнесена ко второй очереди после выполнения противоаварийных работ по водосбросным каналам и укрепления фундаментов близко расположенных зданий.

 

 

Инженер-реставратор

высшей категории                                                      И.Г. Стрельбицкий

 

 

Библиография.

План (проект) восстановления  памятников водохозяйственной системы Соловецких островов 2010

В.В. Скопин «Соловки» М. Терра 1994.

И.А. Бартенев «Соловецкие острова» М. Искусство 1969

«История первоклассного ставропигиального Соловецкого монастыря» СПБ 1899, Товарищество Северного мореходства 2004.

О.Д. Савицкая «Соловецкая крепость» Архангельск 2005.

«Соловецкий монастырь» Лето 2000

 


Comments