Степанов Айвар Владимирович, н.с. ИА РАН
Луций Сергей Анатольевич, доцент, к.т.н.
Луций Сергей Анатольевич, доцент, к.т.н.
ИССЛЕДОВАНИЯ ДНА РЕКИ ВОЛХОВ ДИСТАНЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ
Река Волхов являлась одним из интенсивнейших путей сообщения в средневековье, берега реки подверглись глубокому хозяйственному освоению, а дно хранит массу тому материальных свидетельств. Поэтому подводно-археологическое исследование реки весьма перспективно для изучения целого рада аспектов древнерусской материальной культуры.
Подводные археологические памятники находятся в своеобразных условиях и требуют соответствующих методов для их выявления и изучения. Из множества факторов, ограничивающих возможности исследователей, доминирующими являются свойства самой водной среды (состав, плотность, прозрачность, скорость течения, температура и др.). Для преодоления этих сложностей используются соответствующие экстенсивные и интенсивные методы и технические средства.
Для визуального обследования относительно небольших участков дна применяется экстенсивный водолазный метод, включающий комплекс организационно-технических мероприятий, направленных на обеспечение жизнедеятельности и работоспособности человека под водой — от обеспечения дыхания, плавучести и терморегуляции до устранения недостатка освещения и преломления света в воде. Высокая трудоемкость, а также ограниченные возможности человека под водой позволяют обследовать дно с относительно невысокой скоростью и весьма ограниченными площадями.
Интенсивные методы основаны на использовании определенных физических явлений и соответствующего специального оборудования. Это дает возможность визуализировать признаки подводных объектов культурного наследия за относительно небольшое время на больших площадях. Современные поисковые приборные комплексы, использующие различные физические принципы, могут работать одновременно (рис. 1), что позволяет эффективно выявить объекты, определить их геометрическую форму, материал и размеры. Так как антропогенные объекты обладают рядом признаков, отличающих их от природных объектов (например, магнитными свойствами), возникает возможность достаточно точно их идентифицировать на основе полученной от приборов разнородной информации.
Рис. 1. Приборы дистанционной разведки дна: буксируемый магнитометр, буксируемое устройство гидролокатора бокового обзора, многолучевой эхолот.
Одним из простейших гидроакустических средств подводного поиска является однолучевой эхолот. Современный прибор этого типа состоит из подводной приемоизлучающей антенны, устройства записи, обработки и отображения информации, а также навигационного спутникового приемника.
Рис. 1. Приборы дистанционной разведки дна: буксируемый магнитометр, буксируемое устройство гидролокатора бокового обзора, многолучевой эхолот. Одним из простейших гидроакустических средств подводного поиска является однолучевой эхолот. Современный прибор этого типа состоит из подводной приемоизлучающей антенны, устройства записи, обработки и отображения информации, а также навигационного спутникового приемника.
Основными параметрами, обеспечивающими качество съемки эхолотом, являются:
• угол излучения (у профессиональных эхолотов ≤9°);
• точность навигации;
• плотность покрытия съемкой площади исследуемой акватории.
Цифровые данные, получаемые этим приборным комплексом (широта, долгота, глубина), визуализируются в батиметрическую карту, на которой можно прочитать особенности рельефа дна. С помощью однолучевого эхолота сложно обнаружить небольшой объект, но можно анализировать русловые процессы и структурные элементы рельефа дна (рис. 3, справа).
Наиболее эффективным гидроакустическим прибором для поиска возвышающихся над грунтом объектов является гидролокатор бокового обзора (ГБО). Он состоит из двух наклонных, направленных перпендикулярно движению приемо-передающих антенн в буксируемом устройстве, устройства записи, обработки и отображения информации и навигационной спутниковой системы. Полученное изображение участка дна (сонограмма) является тенеграфическим (подобно аэрофотосъемке при низком положении солнца, когда возвышения над поверхностью ярко подсвечены со стороны излучения и дают длинные тени). Основными параметрами, обеспечивающими качество съемки с помощью ГБО, являются:
• равномерное прямолинейное движение приемо-передающих антенн;
• высота движения приемо-передающих антенн над грунтом;
• соответствующая частота съемки (высокая — для детальной съемки, низкая — для съемки обширной площади).
При неправильном выборе указанных параметров изображение объектов на дне может искажаться, что затрудняет их идентификацию. Используя результаты съемки с помощью ГБО и специализированное программное обеспечение, можно собрать детальную карту обширного участка речного русла. Недостатки метода: сильная зависимость качества и достоверности изображения от указанных выше параметров, а также необходимость дешифровки изображения опытным специалистом.
В своих исследованиях, начиная с 2004 г., Новгородская подводно-археологическая экспедиция совместно с ЗАО "Искатель" (СПб) и экспедицией "Нептун" (Москва) активно применяла ГБО на реке Волхов. В результате установлено месторасположение средневекового моста в Великом Новгороде, а также выявлено множество объектов подлежащих дальнейшему изучению.
Экспедиция «Тайны затонувших кораблей» (Санкт-Петербург) в 2006-2007 гг. обследовала около 40% дна р. Волхов и обнаружила 32 корпуса затонувших деревянных судов1.
Приведем несколько примеров результатов обследования объектов, выявленных на дне р. Волхов с помощью дистанционных гидроакустических методов.
В 2008 году по инициативе И. Ю. Анкудинова нами были организованы поиски изчезнувшего межевого камня, известного с упоминания в грамоте князя Изяслава Мстиславовича о передаче замель Пантелеймонову монастырю, датируемой В. Л. Яниным 1134 годом2. Располагался межник на левом берегу реки напротив Городища. В июле 2008 г. с помощью ГБО «C-Max2» в р. Волхов в 35 м от уреза воды на глубине 2,3 м был обнаружен валун с выпуклым изображением восьмиконечного креста на Голгофе.
Совместными усилиями аквалангистов клуба «Аквилон» и МУП «Новгородский водоканал» валун был извлечен из мутных волховских вод (рис. 2) и перевезен в музей деревянного зодчества «Витославлицы». Межник установлен вблизи церкви Успения Богородицы на территории бывшего Пантелеймонова монастыря, земли которого и обозначал с XII века.
Рис. 2. Сонограмма (гидроакустическое изображение) межевого камня на дне (слева). Юрьевский межник после извлечения из воды (справа).
В 2014 году в зоне строительства мостового перехода реки Волхов скоростной автомобильной дороги «Москва – Санкт-Петербург» в Новгородском районе Новгородской области с помощью ГБО был обнаружен объект, обладающий признаками затонувшего деревянного судна. В результате исследований установлено, что это деревянная барка, использовавшаяся при перевозке строительных материалов в середине 30-х годов XX столетия. Представленная на рис. 3 (слева) сонограмма, полученная при помощи ГБО, позволяет уверенно идентифицировать объект как затонувшее судно. Справа — картинка, полученная при помощи однолучевого эхолота. Она не дает явного изображения объекта, но дает представление об окружающем его рельефе дна — судно лежит у основания берегового склона.
Рис. 3. Сонограмма затонувшей барки на дне, полученная ГБО (слева), и батиметрическая карта участка дна с затонувшей баркой, полученная многолучевым эхолотом (справа, масштаб по вертикали увеличен).
До недавнего времени многолучевой эхолот представлял из себя сложный приборный комплекс, основным назначением которого являлось составление точных трехмерных батиметрических карт. Его технические параметры (128 или 256 лучей) не позволяли получить достаточно детальное изображение для идентификации объектов на дне.
Рис. 2. Сонограмма (гидроакустическое изображение) межевого камня на дне (слева). Юрьевский межник после извлечения из воды (справа).В 2014 году в зоне строительства мостового перехода реки Волхов скоростной автомобильной дороги «Москва – Санкт-Петербург» в Новгородском районе Новгородской области с помощью ГБО был обнаружен объект, обладающий признаками затонувшего деревянного судна. В результате исследований установлено, что это деревянная барка, использовавшаяся при перевозке строительных материалов в середине 30-х годов XX столетия. Представленная на рис. 3 (слева) сонограмма, полученная при помощи ГБО, позволяет уверенно идентифицировать объект как затонувшее судно. Справа — картинка, полученная при помощи однолучевого эхолота. Она не дает явного изображения объекта, но дает представление об окружающем его рельефе дна — судно лежит у основания берегового склона.
Рис. 3. Сонограмма затонувшей барки на дне, полученная ГБО (слева), и батиметрическая карта участка дна с затонувшей баркой, полученная многолучевым эхолотом (справа, масштаб по вертикали увеличен).До недавнего времени многолучевой эхолот представлял из себя сложный приборный комплекс, основным назначением которого являлось составление точных трехмерных батиметрических карт. Его технические параметры (128 или 256 лучей) не позволяли получить достаточно детальное изображение для идентификации объектов на дне.
Весной 2017 г. ООО «ИТЦ Спецработ» (СПб) предоставило Новгородской подводно-археологической экспедиции для апробирования новейший 512-лучевой эхолот SeaBat T50-P производства Teledyne Reson. В качестве объектов исследования были выбраны:
• затонувший плавпричал в районе мкр. Кречевицы;
• участок русла р. Волхов в районе Холопьего городка;
• участок русла р. Волхов в пределах вала окольного города.
Затонувший плавпричал был обнаружен с помощью ГБО в 2008 г. в районе мкр. Кречевицы, а в 2017 г. использовался для калибровки системы. Как видно на рис. 4 (справа), изображение, полученное современным многолучевым эхолотом, превосходит по детализации и четкости сонограмму 2008 г. Просветы секций лишенных палубного настила по углам его оконечности определяются так же отчетливо, хотя больше занесены песком за прошедшие 9 лет.
Рис. 4. Плавпричал: сонограмма ГБО (слева, 2008г.); съемка многолучевым эхолотом (справа, 2017г.).
Укрепленное поселение Холопий Городок находилось в 14 км от озера Ильмень, на правом берегу Волхова (холм среди затапливаемой поймы при слиянии Малого Волховца с Волховом). Холопий Городок представляется тождественным Рюрикову Городищу, расположенному у истока Малого Волховца. Древнейшие слои поселения относятся к XIII в. В договоре 1270 г. Новгорода с Ганзейским союзом городов пристань Drelleborch (буквально, Холопий Городок) упомянута как место последней остановки на Волхове перед Новгородом. В 1979 г. здесь был открыт клад восточных монет (самая ранняя — 810-811 гг.)3. В 2006 г. найден дирхем Аббасидов 796-797 гг. Поэтому участок русла р. Волхов в районе Холопьего городка был выбран как весьма перспективный объект для подводно-археологических исследований
Рис. 4. Плавпричал: сонограмма ГБО (слева, 2008г.); съемка многолучевым эхолотом (справа, 2017г.).Укрепленное поселение Холопий Городок находилось в 14 км от озера Ильмень, на правом берегу Волхова (холм среди затапливаемой поймы при слиянии Малого Волховца с Волховом). Холопий Городок представляется тождественным Рюрикову Городищу, расположенному у истока Малого Волховца. Древнейшие слои поселения относятся к XIII в. В договоре 1270 г. Новгорода с Ганзейским союзом городов пристань Drelleborch (буквально, Холопий Городок) упомянута как место последней остановки на Волхове перед Новгородом. В 1979 г. здесь был открыт клад восточных монет (самая ранняя — 810-811 гг.)3. В 2006 г. найден дирхем Аббасидов 796-797 гг. Поэтому участок русла р. Волхов в районе Холопьего городка был выбран как весьма перспективный объект для подводно-археологических исследований
Расположенный на прижимном берегу излучины реки холм, сложенный валунными ледниковыми отложениями, подвергается абразионному воздействию реки. Подводный ландшафт показал весьма многообещающую картину, проявив две интересные формы в рельефе дна (рис. 5). У берега городища мы наблюдаем широкий развал каменистых моренных отложений. По всей вероятности это размытая часть холма, изменившего свою конфигурацию под воздействием русловых абразионных процессов. Очевидно, что когда-то холм имел вдвое большую площадь и значительно сужал русло реки. У южной оконечности городища реку пересекает каменистая гряда, которая в свое время могла быть препятствием, разворачивающим реку в восточном направлении. По этой старице сейчас впадает в Волхов речка Робейка. Со временем Волхов проточил каменную гряду и это место стало порогом, препятствующим судоходству в межень, но функционирующим еще и как переправа — брод. Ныне это рыболовные угодья, известные как «Черные камни», пользуются популярностью среди местных жителей.
Рис. 5. Батиметрическая карта участка русла р.Волхов в районе Холопьего городка на спутниковом снимке (слева) и участки 3D-модели дна (справа).
Мультидисциплинарное исследование этого участка могло бы реконструировать палеоладшафтную ситуацию и ответить на много вопросов, разъясняющих детали развития стратегической роли Холопьего городка и причин ее утраты.
Рис. 5. Батиметрическая карта участка русла р.Волхов в районе Холопьего городка на спутниковом снимке (слева) и участки 3D-модели дна (справа).Мультидисциплинарное исследование этого участка могло бы реконструировать палеоладшафтную ситуацию и ответить на много вопросов, разъясняющих детали развития стратегической роли Холопьего городка и причин ее утраты.
Чрезвычайно интересен участок р. Волхов в пределах вала окольного города как место концентрации подводных памятников. С севера его археологические достопримечательности должна открывать башня, изображенная на плане штурма Новгорода шведами в 1611 году, но, к сожалению, ее следы пока никакими средствами обнаружить не удалось.
Рис. 6. Батиметрическая карта русла реки Волхов в пределах вала окольного города:
1 - опоры временного моста;
2 - "релка";
3 - остатки опор каменных мостов;
4 - остатки опор Великого моста;
5 - остатки опор неизвестного сооружения.
Рис. 6. Батиметрическая карта русла реки Волхов в пределах вала окольного города:
1 - опоры временного моста;
2 - "релка";
3 - остатки опор каменных мостов;
4 - остатки опор Великого моста;
5 - остатки опор неизвестного сооружения.
Далее, вверх по реке, за опорами моста Александра Невского видны явные опоры моста, не известного большинству современных новгородцев (рис. 6). Это был деревянный мост, созданный и существовавший после Великой Отечественной войны до строительства каменного моста Александра Невского.
На траверзе Тайничных (Владычных) водяных ворот между Владимирской башней и Пречистенскими воротами Детинца глубоко в русло выдается каменистая коса. По всей видимости, это упоминаемая летописями «релка». Как известно, при новгородском архиепископе Макарии в 1528 г. Невежа Псковитин, человек Снетогорского мельника, пытался устроить на Волхове водяные мельницы. Место будущей мельницы было выбрано на Софийской стороне ниже моста там, где на релке стояла баня. Мельница представляла собой конструкцию из нескольких забутованных камнем срубных сооружений (прудов, ряжей) с колесами, частично перегораживающих русло. Мельница Псковитина, действующая сначала успешно, была разрушена при первом же паводке. Невежа не учел уровня подъема воды и мощности весеннего ледохода — от всего сооружения «толико мало срубов осталося да камение в воде»4.
Наиболее заметным объектом подводного антропогенного ландшафта являются остатки каменных опор мостов, находящихся под современным пешеходным (рис 6). Первый мост с десятью каменными опорами и 11 деревянными пролетами в этом месте с 1825 г. по 1830 г. строил инженер Казимир Рейхель5. Второй мост (металлический), на старых опорах строился здесь с 1898 г. по 1902 г. по проекту инженера Г. Соловьева. При этом пять каменных опор у берегов подремонтировали, а по центру реки количество опор сократили до двух6. К сожалению, этот красивейший мост был разрушен в результате боевых действий в 1944 г.
В полусотне метров выше по течению пешеходного моста выделяется структура, составленная из остатков деревянных мостов существовавших до 1830 г., перекрытых в настоящее время подводными переходами: кабелями и трубой. Подводно-археологическими исследованиями установлено, что груды камня образовались в результате разрушения свайно-ряжевых опор при демонтаже моста в 1830 г. Под валунной осыпью был обнаружен стратифицированный культурный слой XIV–XVI вв., образовавшийся в результате деятельности торга и мелкоремесленного производства на мосту7. Выявленные сваи — датированы с XII по XVIII вв.
Южнее, в 170 м от Великого моста мы видим остатки опор еще неизвестного сооружения, вернее — груды камней, зафиксированные гидроакустической съемкой еще в 2005 г. (рис. 6). В то время их атрибуция оказалась неверной из-за одного казуса: у основания второй от правого (восточного) берега возвышенности был обнаружен объект, внешне напоминающий памятник царю-освободителю Александру II, якобы демонтированный и утопленный в Волхове во время субботника 1 мая 1920 г. Возвышенности были интерпретированы как остатки опор причальных сооружений, с которых сбросили памятник. Однако водолазное обследования «памятника» показало, что это замысловатое корневище дерева, а архивные исследования А. М. Иванова выявили, что участники субботника разрушили памятник, а то, что осталось загрузили на барку, и высыпали в одной из глубоких волховских ям.
Планомерная площадная съемка многолучевым эхолотом позволила увидеть остатки опор в общем плане (рис. 7). В углубленной части русла, прижатой к правому берегу, выявлены четыре локальные положительные формы рельефа высотой около метра, расположенные на расстоянии около 22,5 м между центрами. Возвышенности вытянуты вдоль течения, их приблизительные размеры (нумерация от прав. берега):
1: 14,5 х 7,3 х 0,75 м
2: 21,0 х 7,0 х 1,3 м
3: 17,0 х 7,5 х 1,3 м
4: 17,5 х 8,5 х 1,1 м
По всей видимости, положительные формы рельефа дна — это развалы опор сооружения в виде ряжей (срубов), заполненных камнями. Четвертая опора, расположенная на левом склоне глубокой части русла, как и все остальные к западу, в большой степени погребена под обширной аккумулятивной террасой, простираемой вдоль левого берега.
Рис. 7. Батиметрическая схема участка русла р.Волхов с остатками опор неизвестного сооружения (вид с левого берега).
Осевая линия обнаруженных опор наискось пересекает кромку правого берега, но перпендикулярно походит к левому и является параллельной всем известным сооружениям. Створ пролегает между примечательными городскими районами. На Софийской стороне он пересекает место, где находится основание Борисоглебской башни. По данным исторических источников в этом районе находилась первая деревянная церковь Святой Софии (989 г.), затем здесь располагался также недошедший до нашего времени Борисоглебский собор (1146 г.).
Рис. 7. Батиметрическая схема участка русла р.Волхов с остатками опор неизвестного сооружения (вид с левого берега).Осевая линия обнаруженных опор наискось пересекает кромку правого берега, но перпендикулярно походит к левому и является параллельной всем известным сооружениям. Створ пролегает между примечательными городскими районами. На Софийской стороне он пересекает место, где находится основание Борисоглебской башни. По данным исторических источников в этом районе находилась первая деревянная церковь Святой Софии (989 г.), затем здесь располагался также недошедший до нашего времени Борисоглебский собор (1146 г.).
На торговой стороне створ сооружения ориентирован на Никольский собор (1136 г.). Местоположение этого сооружения крайне многообещающее, однако только будущие водолазные подводно-археологические исследования смогут пролить свет на его назначение и время функционирования.
Построенные в 1600 г. водяные мельницы на Волхове оказались более долговременными по сравнению с Псковитинскими. Сведения об этом событии содержатся в Пискаревском летописце, где под 1600 г. говорится, что по велению царя Бориса Федоровича (Годунова) поставлены на Волхове три мельницы по пяти и более жерновов в каждой8. Они зафиксированы на плане штурма Новгорода в 1611 г. шведскими войсками под командованием Якова Делагарди (Jakob de la Gardie), а также на чертеже 1674 г. Эрика Пальмквиста (Erich Palmquist)9. Их позиция на упомянутых планах совпадает с положением южной, самой верхней по течению, макроструктуры на отснятом участке дна реки. Пересекающая реку полоса на батиметрическом плане сформирована при прокладке дюкера (труба большого диаметра), заглубленного в дно и засыпанного грунтом в 1990-е годы. По словам водолазов, принимавших тогда участие в обследовании дна, дноуглубительные краны разбирали в этом месте остатки бревенчатых срубов (ряжей), забутованных камнем. По всей видимости, разрушенные мельничные сооружения утрачены безвозвратно.
Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что применение новейших гидрографических технологий исследования речного дна позволяет эффективно визуализировать подводный рельеф, дает массу нового материала для историко-археологической интерпретации и последующих детальных исследований.
В заключение выражаем благодарность Евгению Петровичу Палю за инициативу в проведении исследований и их материально-техническое обеспечение.
ССЫЛКИ:
2 - Янин В. Л. Очерки комплексного источниковедения. С.68, 71, 77.
3 - Носов Е. Н., Плохов А. В. Поселение Холопий городок под Новгородом // Краткие сообщения Института археологии Академии наук СССР. No 195 (Славянорусская археология). М.,1989. С. 35–36.
4 - Филиппова Л. А. Из истории новгородских мельниц XVI-XVII вв. Новгородский исторический сборник, вып. 6 (16), СПб., 1997 г. С. 203, 204.
5 - Пшанский А. Правнуки великого моста. «Чело» Альманах. 2000 г. №1. Великий Новгород, 2000. С. 96.
6 - Данько Т. Последний мост старого Новгорода. «Чело» Альманах. 2000 г. №1. Великий Новгород, 2000. С. 99-100.
7 - Степанов А. В. , Трояновский С. В. (Великий Новгород), Хархордин О. В. (Санкт-Петербург), В поисках Великого моста: археологические исследования 2005-2006г.г. на дне р. Волхов. Новгород и Новгородская земля. История археология. Материалы научной конференции. Великий Новгород, 2007.
8 - Филиппова Л. А. Из истории новгородских мельниц XVI-XVII вв. Новгородский исторический сборник, вып. 6 (16), СПб., 1997 г. С. 204.
9 - Янин В. Л. Планы Новгорода Великого XVII-XVIII веков. - М.: Наука, 1999 г. 158 с.