Введение.
Использование водной энергии в России до Великой Октябрьской социалистической революции.
В царской России уровень развития водного хозяйства и гидроэнергетики был в общем невысок. Водные пути издавна играли заметную роль в хозяйственной жизни страны, а в XVIII в и в первой половине XIX в — исключительно важную роль. Выдающийся русский гидротехник В. М. Лохтин в 1904 г писал «Нет ни одной страны в мире, где бы реки и судоходство имели такое значение, как у нас. По ним разветвилась во все стороны наша народность, наша торговля и наша государственность, строились города, села и промышленные центры».
В XVIII—XIX вв. были построены искусственные водные системы Вышневолоцкая (соединяющая Волгу с Балтийским морем), Мариинская, Тихвинская, Северо-Двинская, Москворецкая и др. В состав систем входили судоходные каналы, шлюзы, плотины небольшой высоты, набережные и другие сооружения, находившиеся на уровне тех относительно скромных требований, которые к ним предъявлялись. В своем большинстве они были несложными, установившихся почти веками типов.
Так, из плотин наиболее распространены были деревянные классического русского типа, напором до 3—4 м, судоходные разборные плотины, напором 3—5 м (реки Шексна, Москва, Ока, Северный Донец) и несколько более высоких бетонных плотин с плоскими затворами, главным образом на ирригационных системах Средней Азии. Исключение составляли каменная (на растворе) плотина на р. Сатка высотой 21 м, построенная в 1910 г для Порожской гидроэлектростанции на Урале, и некоторые старинные плотины из местных материалов, построенные еще в XVIII в и хорошо сохранившиеся до нашего времени.
Водосбросные устройства при земляных плотинах в большинстве случаев были представлены обходными каналами с деревянными многоступенчатыми перепадами или лотками, изредка каменными или бетонными.
На судоходных реках (Днепр, Верхний Дон, Волга) применялись регуляционные (выправительные) сооружения, главным образом каменно-хворостяного типа.
В 1840 г в верхнем течении Волги сооружается крупнейшее по тому времени водохранилище — Верхневолжский бейшлот с площадью зеркала 150 км2 и объемом сливной призмы около 400 млн. м3. Это водохранилище служило и продолжает в реконструированном виде служить для питания попусками участка Волги до г. Калинина и поддержания здесь судоходных глубин.
Из водопроводящих сооружений были распространены трубопроводы небольших диаметров (до 0,5 м) и небольшой длины для водоснабжения городов и земляные каналы для целей мелиорации оросительные — в Средней Азии и на Кавказе, осушительные - на западе — северо-западе страны.
Что касается судоходных каналов, то они, составляя важнейшую часть искусственных систем почти полуторавековой давности, в свое время представляли крупное достижение отечественной гидротехники, но к началу XX в пришли в упадок, за исключением Мариинской системы, которая поддерживалась в более или менее удовлетворительном состоянии. Эта система, а также канализированные Шексна, Москва-река, Ока, Северный Донец с длинными и широкими шлюзами, хотя и небольших напоров, — вот в основном главнейшее гидротехническое наследие дореволюционной России. Такая важная отрасль водного хозяйства, как использование водной энергии, в царской России имела крайне ограниченное развитие. Существовали сотни тысяч водяных мельниц довольно примитивного типа, общей мощностью около 700 тыс. л. с. и заводские гидромеханические установки, построенные еще в XVIII в на Урале, Алтае в Карелии и в центре России. В свое время эти установки свидетельствовали о высоком уровне русской гидротехники, превзошедшем уровень гидротехнических сооружений того времени в Западной Европе, но в XX в они уже были анахронизмом.
Наука в дореволюционной России не имея поддержки со стороны царского правительства, также не могла развиваться успешно Царское правительство с преступной беззаботностью считало (говоря устами царского министра Макарова), что «науку при нужде всегда можно взять из Германии». Однако, несмотря на попытки отодвинуть русскую науку на второй план, передовая русская научно-техническая мысль развивалась и крепла благодаря работам отдельных ученых, которые дали ряд оригинальных и смелых решений и создали крупные труды по гидравлике и гидротехнике. Научная работа велась в некоторых высших учебных заведениях и отдельными специалистами по собственной инициативе. Оживление в этой области создавали периодические «Съезды русских деятелей по водным путям», «Собрания инженеров путей сообщения», «Всероссийские электротехнические съезды» и др.
Единственным самостоятельным научным учреждением была Гидротехническая лаборатория ведомства путей сообщения, основанная в 1907 г в Петербурге проф В. Е. Тимоновым, но и ее работа носила случайный характер.
Как своеобразную лабораторию по гидротурбинам можно отметить учебно-вспомогательный механический завод Московского высшего технического училища, на котором инж. А. П. Пермяковым было организовано изготовление турбин. За 25 лет работы (1884 — 1908) завод построил 40 разных типов турбин, установленных в различных местностях России.
В 1903 г в этом же училище проф. И. И. Куколевский организовал гидравлическую лабораторию, которая в течение всего дореволюционного периода развивалась преимущественно как учебная Дореволюционная гидротехническая литература представлена учебниками и отдельными монографиями русских ученых, которые систематизировали результаты теоретических и экспериментальных исследований водных путей (Μ. Н. Герсеванов, Ф. Г. Зброжек, Б. Н. Кандиба, Η. П. Пузыревский), плотин (Д. Д. Неелов, И. П. Пузыревский), исследования в области гидрологии и регулирования рек (В. М. Лохтин, Н. С. Лелявский, И. В. Бушмакин, Е. А. Водарский, В. Е. Тимонов), гидравлики (И. А. Евневич, Π. П. Мельников, Ф. Е. Максименко, И. А. Тиме, Η. Е. Жуковский, И. Г. Есьмап, А. Я. Милович), гидравлических двигателей (И. А. Тиме, И. Г. Есьмаи, В. Н. Пинегин).
Значительную ценность представляют ведомственные издания «Материалы для описания русских рек и истории улучшения их судоходных условий», включающие 73 тома и публиковавшиеся с 1902 по 1917 г, «Сведения об уровне воды на внутренних водных путях» (охватывают данные с 1881 по 1910 г), «Ежегодники» ОЗУ (Отдел земельных улучшений) Министерства земледелия, «Труды совещания по опытному строительному делу», отчеты гидрометрической части при Управлении земледелия в Туркестанском крае, такие же отчеты при Водном управлении на Кавказе, печатавшиеся с 1900 г, «Журнал Министерства путей сообщения» и некоторое время выходившие в свет журналы «Водные пути и шоссейные дороги», «Русское судоходство» и «Водное дело».
