Введение

Старая Асуанская плотина, построенная ниже по течению в 1902 году. Асуанская плотина, или, точнее, с 1980-х годов – Асуанская высокая плотина, является одной из крупнейших в мире насыпных плотин, возведенной на реке Нил в Асуане, Египет, в период с 1960 по 1970 год. После завершения строительства она стала самой высокой земляной плотиной в мире, превзойдя плотину Чатудж в Соединенных Штатах. Ее значимость во многом затмила предыдущую Асуанскую плотину, первоначально завершенную в 1902 году ниже по течению. Учитывая успех Нижней плотины, достигшей максимальной эффективности, строительство Высокой плотины стало ключевой целью нового режима – движения Свободных офицеров 1952 года. Благодаря возможности более эффективного контроля над наводнениями, увеличению запасов воды для орошения и выработке гидроэлектроэнергии, плотина рассматривалась как важнейший фактор для запланированной индустриализации Египта. Как и предыдущая реализация, Высокая плотина оказала значительное влияние на экономику и культуру Египта. До строительства Высокой плотины, даже при наличии старой плотины, ежегодные разливы Нила в конце лета продолжали в основном беспрепятственно спускаться по долине из Восточноафриканского бассейна. Эти разливы приносили воду, богатую природными питательными веществами и минералами, которые ежегодно обогащали плодородную почву поймы и дельты; эта предсказуемость делала долину Нила идеальной для земледелия с древнейших времен. Однако интенсивность разливов варьировалась: в годы обильных вод мог быть уничтожен весь урожай, а в годы маловодья возникали засухи и, как следствие, голод. Оба этих явления продолжали периодически происходить. С ростом населения Египта и развитием технологий возникло желание и возможность полностью контролировать разливы, тем самым защищая и поддерживая сельскохозяйственные угодья и экономически важный урожай хлопка. Благодаря значительно увеличенному объему водохранилища, обеспечиваемому Высокой Асуанской плотиной, разливы можно было контролировать, а воду – накапливать для последующего использования в течение нескольких лет. Асуанская плотина была спроектирована Николаем Александровичем Малышевым из Московского института «Гидропроект».

История строительства

Самая ранняя задокументированная попытка построить плотину возле Асуана относится к XI веку, когда арабский ученый-энциклопедист и инженер Ибн аль-Хайсам (известный на Западе как Альхазен) был вызван в Египет халифом Фатимидов Аль-Хакимом би-Амр Аллахом для регулирования разливов Нила, что требовало первоначальной попытки строительства Асуанской плотины. Его полевые исследования убедили его в нереализуемости этого проекта.

Асуанская плотина, 1898-1902

Британцы начали строительство первой плотины на Ниле в 1898 году. Строительство продолжалось до 1902 года, а плотина была торжественно открыта 10 декабря 1902 года. Проект был разработан сэром Уильямом Уилкоксом и реализован при участии нескольких выдающихся инженеров, включая сэра Бенджамина Бейкера и сэра Джона Эйрда, чья компания John Aird & Co. являлась генеральным подрядчиком.

Прелюдия к Асуанской плотине, 1954-1960

В 1952 году греческий египетский инженер Адриан Данинос начал разрабатывать план новой Асуанской плотины. Хотя в 1946 году Нижняя плотина была почти переполнена, правительство короля Фарука не проявило интереса к планам Даниноса. Вместо этого был одобрен План долины Нила британского гидролога Гарольда Эдвина Херста, который предлагал накапливать воду в Судане и Эфиопии, где испарение значительно ниже. Египетская позиция полностью изменилась после свержения монархии, осуществленного Движением свободных офицеров, в которое входил Гамаль Абдель Насер. Свободные офицеры были убеждены, что воды Нила необходимо накапливать в Египте по политическим соображениям, и в течение двух месяцев план Даниноса был принят. Первоначально и США, и СССР проявляли интерес к содействию развитию плотины. Возникли осложнения из-за их соперничества в период холодной войны, а также нарастающей напряженности внутри арабского мира. В 1955 году Насер заявлял о себе как о лидере арабского национализма, противопоставляя себя традиционным монархиям, особенно Хашимитскому королевству Ирак после подписания Багдадского пакта в 1955 году. В то время США опасались распространения коммунизма на Ближний Восток и рассматривали Насера как естественного лидера антикоммунистической, прокапиталистической Арабской лиги. Америка и Великобритания предложили помочь в финансировании строительства Высотной плотины, предоставив кредит в размере 270 миллионов долларов в обмен на лидерство Насера в разрешении арабо-израильского конфликта. Придерживаясь нейтралитета в отношении коммунизма, капитализма и империализма, Насер считал себя тактическим нейтралистом и стремился сотрудничать как с США, так и с СССР на благо Египта и арабского мира. После того как ООН раскритиковала израильский рейд против египетских войск в Газе в 1955 году, Насер осознал, что не может позиционировать себя как лидера панарабского национализма, если не сможет военным путем защитить свою страну от Израиля. Помимо планов развития, он стремился к быстрой модернизации своей армии и в первую очередь обратился за помощью к США. Госсекретарь США Джон Фостер Даллес и президент Дуайт Эйзенхауэр сообщили Насеру, что США поставят ему оружие только в том случае, если оно будет использоваться в оборонительных целях и если он примет американских военных для надзора и обучения. Насер не принял эти условия и обратился за поддержкой к СССР. Хотя Даллес полагал, что Насер блефует и что СССР не окажет помощь Насеру, он ошибся: СССР пообещал Насеру поставки оружия в обмен на отсроченную оплату египетским зерном и хлопком. 27 сентября 1955 года Насер объявил о сделке по поставкам оружия, при этом Чехословакия выступила посредником для советской поддержки. Вместо того чтобы критиковать Насера за обращение к Советскому Союзу, Даллес попытался улучшить отношения с ним. В декабре 1955 года США и Великобритания обязались предоставить 56 и 14 миллионов долларов соответственно на строительство Высотной Асуанской плотины. Хотя чешская сделка по оружию создала стимул для США инвестировать в Асуан, Великобритания сослалась на эту сделку как на причину отказа от своего обещания финансирования плотины. Даллеса больше возмутило дипломатическое признание Китаем Насера, которое противоречило политике Даллеса по сдерживанию коммунизма. Несколько других факторов способствовали решению США отказаться от предложения о финансировании плотины. Даллес считал, что СССР не выполнит свои обязательства по военной помощи. Его также раздражал нейтралитет Насера и попытки использовать обе стороны в холодной войне. В то время другие западные союзники на Ближнем Востоке, включая Турцию и Ирак, были возмущены тем, что Египту, стране, последовательно придерживающейся нейтралитета, предлагалась такая значительная помощь. В июне 1956 года Советы предложили Насеру 1,12 миллиарда долларов под 2% годовых на строительство плотины. 19 июля Госдепартамент США объявил, что американская финансовая помощь для строительства Высотной Асуанской плотины "в нынешних условиях не представляется возможной". 26 июля 1956 года, получив широкое одобрение египтян, Насер объявил о национализации Суэцкого канала, предусматривающей справедливую компенсацию бывшим владельцам. Насер планировал использовать доходы от канала для финансирования строительства Высотной Асуанской плотины. Когда разразилась Суэцкая война, Великобритания, Франция и Израиль захватили канал и Синайский полуостров. Но давление со стороны США и СССР в Организации Объединенных Наций и в других местах вынудило их отступить. В 1958 году СССР приступил к оказанию поддержки проекту Высотной Асуанской плотины. В 1950-х годах археологи начали выражать обеспокоенность тем, что несколько важных исторических объектов, включая знаменитый храм Абу-Симбел, могут быть затоплены водами, накапливаемыми за плотиной. Спасательная операция началась в 1960 году под эгидой ЮНЕСКО (подробности см. ниже в разделе "Последствия"). Несмотря на свои размеры, Асуанский проект не нанес существенного ущерба платежному балансу Египта. Три советских кредита покрыли практически все потребности проекта во внешней валюте, включая стоимость технических услуг, импортного оборудования для производства и передачи электроэнергии, а также некоторого импортного оборудования для мелиорации земель. Египет не испытывал серьезных затруднений с выплатами по кредитам, большая часть которых была продлена на 12 лет под очень низкий процент – 2,5%. Выплаты в СССР составляли лишь небольшой чистый отток средств в первой половине 1960-х годов, а увеличение экспортных доходов от урожая, выращенного на вновь освоенных землях, в значительной степени компенсировало скромные выплаты по долгу в последние годы. В период с 1965 по 1970 год эти экспортные доходы составили примерно 126 миллионов долларов, по сравнению с выплатами по долгу в размере 113 миллионов долларов.

Технические характеристики

Асуанская плотина длинная, широкая в основании, широкая в гребне и высокая. Она содержит большое количество материала. При максимальной пропускной способности через плотину может проходить определенный объем воды. Имеются дополнительные аварийные водосбросы для дополнительного объема, а канал Тошка соединяет водохранилище с Тошковской впадиной. Водохранилище, названное озером Насер, имеет длину и максимальную ширину, с площадью поверхности в 550 км². Оно вмещает огромный объем воды.

Эффекты

Высокая плотина обеспечила защиту от наводнений и засух, увеличение сельскохозяйственного производства и занятости, производство электроэнергии и улучшение судоходства, что также положительно сказалось на туризме. Однако плотина затопила обширную территорию, что привело к переселению более 100 000 человек. Многие археологические памятники оказались затопленными, другие были перемещены. Плотину обвиняют в эрозии береговой линии, засолении почвы и проблемах со здоровьем населения. Оценка затрат и выгод от строительства плотины остается предметом споров и спустя десятилетия после ее завершения. По одной оценке, годовая экономическая выгода от Высокой плотины сразу после ее завершения составила 587 миллионов долларов США по обменному курсу 1970 года (2,30 доллара за единицу): от сельскохозяйственного производства, от гидроэлектрогенерации, от защиты от наводнений и от улучшения судоходства. На момент строительства общая стоимость, включая неуказанные "сопутствующие проекты" и прокладку линий электропередач, составила. Если не учитывать негативные экологические и социальные последствия плотины, то ее стоимость окупилась всего за два года. Один из наблюдателей отмечает: "Влияние Асуанской Высокой плотины оказалось в подавляющем большинстве положительным. Хотя плотина и способствовала возникновению некоторых экологических проблем, они оказались значительно менее серьезными, чем обычно предполагалось или в настоящее время считается многими". Другой наблюдатель с этим не согласился и рекомендовал снести плотину. Снос плотины обойдется лишь в малую часть средств, необходимых для "постоянной борьбы с последствиями, вызванными плотиной", и можно будет вернуть в оборот плодородные земли, скрытые под слоями ила на дне осушенного водохранилища. Сэмюэл Флорман писал о плотине: "Как инженерное сооружение она является успехом. Но в плане воздействия на экологию Нильского бассейна – и большую часть этого можно было предвидеть – это провал". Египет страдал от периодических наводнений и засух с древних времен. Плотина смягчила последствия наводнений, таких как наводнения в 1964, 1973 и 1988 годах. Судоходство по реке улучшилось как выше, так и ниже по течению плотины. Круизы по Нилу – популярное туристическое развлечение, особенно зимой, когда естественного течения реки недостаточно для плавания круизных судов. Вокруг озера Насер была создана новая рыболовная отрасль, однако она испытывает трудности из-за удаленности от крупных рынков сбыта. Годовой улов в середине 1990-х годов составлял около 35 000 тонн. Рядом с озером были построены предприятия по переработке и упаковке рыбы. По другим оценкам, испарение с озера Насер составляет от 10 до 16 кубических километров в год.

Производство электроэнергии

Плотина питает двенадцать генераторов, каждый из которых имеет мощность , с общей мощностью . Выработка электроэнергии началась в 1967 году. Когда Высотная плотина впервые достигла пиковой мощности в 1970 году, она производила около половины всей электроэнергии Египта (около 15 процентов к 1998 году) и впервые обеспечила электричеством большинство египетских деревень. Высотная плотина также повысила эффективность и расширила возможности старой Асуанской гидроэлектростанции за счет регулирования притока воды. По оценкам 1971 года, выработка электроэнергии на Асуане не превысит половины теоретической мощности станции из-за ограниченных запасов воды и различных сезонных моделей водопользования для орошения и производства электроэнергии. Летний спрос на воду в сельском хозяйстве значительно превышает количество, необходимое для удовлетворения относительно низкого летнего спроса на электроэнергию. Однако интенсивное использование воды для орошения летом приведет к тому, что под контролем Египта останется недостаточно воды для обеспечения выработки гидроэлектроэнергии на полную мощность зимой. Технические исследования показывают, что из-за колебаний стока Нила устойчиво можно поддерживать максимальную годовую выработку в 5 миллиардов кВтч.

Переселение и компенсации

Озеро Насер затопило значительную часть Нижней Нубии, и от 100 000 до 120 000 человек были переселены в Судан и Египет. В Судане от 50 000 до 70 000 суданских нубийцев были перемещены из старого города Вади-Хальфа и окрестных деревень. Часть из них была переселена в новосозданное поселение на берегу озера Насер, получившее название Новый Вади-Хальфа, а остальные – примерно на юг, в полузасушливую равнину Бутана, вблизи города Хашм-эль-Гирба, вверх по течению реки Атбара. Климат там характеризовался регулярным сезоном дождей, в отличие от их прежней пустынной среды обитания, где практически не выпадали осадки. Правительство разработало ирригационный проект, известный как «Новая Халфа – схема развития сельского хозяйства», для выращивания хлопка, зерновых, сахарного тростника и других культур. Нубийцы были расселены в двадцати пяти запланированных деревнях, которые включали школы, медицинские учреждения и другие сервисы, такие как водопровод и частичная электрификация. В Египте большинство из 50 000 нубийцев были переселены на расстояние от трех до десяти километров от Нила, в районе Эдны и Ком-Омбо, ниже по течению от Асуана, в так называемую «Новую Нубию». Были построены жилые дома и инфраструктура для 47 сельских поселений, чья структура соответствовала структуре Старой Нубии. Для выращивания преимущественно сахарного тростника предоставлялись орошаемые земли. В 2019–2020 годах Египет начал выплачивать компенсации нубийцам, потерявшим свои дома в результате заполнения водохранилища плотины.

Потеря осадков

До строительства Высокой Асуанской плотины Нил ежегодно приносил на поля Верхнего Египта осадочные породы различного размера – от мелкого песка до ила и глины – с разливом, способствуя плодородию почвы. Однако питательная ценность этих осадков часто переоценивалась. До строительства плотины 88 процентов осадков уносилось в море. Количество питательных веществ, попадавших на землю с осадками, составляло всего 6000 тонн калийных удобрений, 7000 тонн пятиокиси фосфора и 17000 тонн азота. Эти объемы незначительны по сравнению с потребностями для достижения современных урожаев в орошаемом сельском хозяйстве Египта. К тому же, осадки распространялись с разливами Нила преимущественно вдоль берегов реки. Районы, ранее не получавшие питательных веществ с разливными водами Нила, теперь орошаются. Более серьезной проблемой, связанной с задержкой осадков плотиной, является усиление береговой эрозии в районе дельты Нила. Надёжные статистические данные отсутствуют.

Засольение и повышение солености почвы

До строительства Высокой плотины уровень грунтовых вод в долине Нила колебался ежегодно в зависимости от уровня воды в Ниле. Летом, когда испарение было наиболее интенсивным, уровень грунтовых вод был слишком низким, чтобы соли, растворенные в воде, поднимались на поверхность посредством капиллярного эффекта. С прекращением ежегодных разливов и началом интенсивного круглогодичного орошения уровень грунтовых вод оставался высоким, практически не испытывая колебаний, что приводило к переувлажнению почвы. Соленость почвы также возросла, поскольку расстояние между поверхностью и уровнем грунтовых вод было достаточно малым (1–2 м, в зависимости от почвенных условий и температуры), чтобы вода поднималась на поверхность под действием испарения, и относительно небольшие концентрации солей в грунтовых водах накапливались на поверхности почвы с течением времени. Поскольку на большей части сельскохозяйственных угодий отсутствовала эффективная система подпочвенного дренажа для понижения уровня грунтовых вод, засоление постепенно снижало урожайность сельскохозяйственных культур. Дренаж посредством подпочвенных дренажных систем и каналов необходим для предотвращения ухудшения урожайности из-за засоления почвы и переувлажнения. К 2003 году более 2 миллионов гектаров были оснащены системой подпочвенного дренажа, что потребовало затрат в размере около 3,1 миллиарда долларов с 1973 по 2002 год.

Здоровье

Вопреки многим прогнозам, сделанным до строительства Асуанской высокой плотины и опубликованным после этого, о том, что распространенность шистосомоза (бильхарции) возрастет, этого не произошло. Данное предположение не учитывало масштабы уже существовавшего в Египте многолетнего орошения за десятилетия до закрытия плотины. К 1950-м годам лишь небольшая часть Верхнего Египта не была переведена с орошения по бассейнам (с низкой интенсивностью передачи) на многолетнее орошение (с высокой интенсивностью передачи). Расширение систем многолетнего орошения в Египте не зависело от высокой плотины. Фактически, в течение 15 лет после закрытия плотины появились убедительные доказательства снижения заболеваемости бильхарцией в Верхнем Египте. S. haematobium с тех пор полностью исчез. Среди возможных причин – улучшение методов орошения. В дельте Нила шистосомоз был широко распространен на протяжении почти столетия, с заболеваемостью в деревнях 50% и выше. Это было следствием перехода дельты на многолетнее орошение для выращивания длинноволокнистого хлопка, осуществленного британцами. Ситуация изменилась. Масштабные программы лечения в 1990-х годах с применением однократных доз пероральных препаратов внесли значительный вклад в снижение распространенности и тяжести S. mansoni в дельте Нила.

Другие эффекты

Осадочные отложения, накапливающиеся в водохранилище, уменьшают объем полезного хранения воды в озере Насер. Общий объем водохранилища составляет 162 км³, включая 31 км³ неиспользуемого объема на дне озера ниже уровня моря, 90 км³ полезного объема и 41 км³ объема для приема высоких паводковых вод выше уровня моря. Годовой приток наносов в Нил составляет около 134 миллионов тонн. Это означает, что неиспользуемый объем будет заполнен примерно через 300–500 лет, если наносы будут накапливаться с той же скоростью по всей площади озера. Однако наносы накапливаются значительно быстрее в верхней части озера, где осадконакопление уже затронуло зону полезного объема. Одной из опасностей перед строительством Высотной плотины было возможное снижение уровня дна реки ниже плотины из-за эрозии, вызванной потоком воды, свободной от наносов. По оценкам различных национальных и международных экспертов, это снижение могло составить от … до … %. Однако фактическое снижение составило …, что значительно меньше ожидаемого. По одному из источников, сейчас кирпичи производятся по новым технологиям из смеси песка и глины, и утверждается, что индустрия производства кирпича из грязи пострадала бы даже без строительства плотины.