ビッグクリーク水力発電プロジェクト

ビッグクリーク水力発電プロジェクトは、カリフォルニア州中央部のシエラネバダ山脈にあるサンホアキン川上流域の大規模な水力発電計画です。このプロジェクトは、サザンカリフォルニアエジソン（SCE）が所有および運営しています。^[1]サンホアキン川とその南支流、そしてプロジェクトの名前の由来となったビッグクリーク（標高差6,200フィート（1,900メートル））の水の利用と再利用は、長年にわたり「世界で最も働き者な水」というニックネームの由来となっています。^[2]

このプロジェクトの主目的は、急成長するロサンゼルス市に電力を供給することであった。カリフォルニアの技術者ジョン・S・イーストウッドがシステムの主任設計者であり、当初はヘンリー・E・ハンティントンのパシフィック・ライト・アンド・パワー・カンパニー（PL&P）が資金提供し建設した。システム施設の建設は1911年に始まり、最初の電力は1913年にロサンゼルスに送電された。1917年にSCEがPL&Pを買収した後、システムは徐々に現在の規模まで拡張され、最後の発電所が1987年に稼働を開始した。今日、これらの施設には27のダム、数マイルに及ぶトンネル、9つの発電所の24の発電ユニットが含まれ、総設備容量は1,000メガワット（MW）を超えている。^{[3] 6つの主要な貯水池の合計貯水容量は56万エーカーフィート（69万ダム3} ）を超えている。^[4] このプロジェクトの施設は2016年に国家歴史登録財に登録されました。

現在、ビッグクリークプロジェクトは年間約40億キロワット時（KWh）を発電しており、これはSCEの総水力発電量の約90％、またはSCEの総発電能力の約20％に相当します。ビッグクリークは、カリフォルニア州で生産されるすべての水力発電量の12％を占めています。 ^[5]ビッグクリーク貯水池は、セントラルバレーに灌漑と洪水制御の恩恵をもたらし、人気のあるレクリエーションエリアでもあります。しかし、このプロジェクトは、魚や動物の移動の妨害、史跡や伝統的なネイティブアメリカンの土地の洪水など、さまざまな環境的および社会的影響を及ぼしてきました。

ビッグクリーク計画は、カリフォルニアの技術者ジョン・S・イーストウッドの構想でした。彼は1880年代後半に初めてサンホアキン川上流域を調査し、貯水池と水力発電所の候補地を地図に描きました。1895年、イーストウッドはサンホアキン電気会社の主任技術者となり、サンホアキン川の北支流で水力発電プロジェクトの開発に取り組みました。しかし、貯水ダムを建設する資金がなく、干ばつが襲うと北支流の水が干上がり、そのプロジェクトは財政的に失敗しました。^[6]

イーストウッドは失敗にもめげず、サンホアキン川本流にロックフィルダムを建設して発電することを計画していたマンモス・パワー社を設立した。しかし、投資家たちはこの計画の莫大な潜在的コスト（発電所まで水を運ぶのに必要なトンネルは20マイル（32 km）の長さになる）に難色を示し、1901年までにイーストウッドはこの計画の推進をやめた。^[7]その後、イーストウッドはサンホアキン川上流域全体を網羅する水力発電システムという、はるかに壮大な計画を描き始めた。広大なトンネルと大きなダムを必要とする単一の大規模発電所の代わりに、彼はシステムを一連の小さな貯水池に分割し、そこで段階的に発電することを決めた。このとき、彼はついにこの大胆なプロジェクトに資金を提供してくれる投資家を見つけた。^{[8] [9]}

1902年、イーストウッドは計画を、ロサンゼルスの裕福な開発業者で電力王のヘンリー・ハンティントンと関係のある南カリフォルニアのビジネスマン、ウィリアム・G・カークホフに持ち込んだ。 ^[6]ハンティントンはパシフィック・ライト・アンド・パワー・カンパニー（PL&P）の創設者であり、同社はロサンゼルスとその郊外の急速な成長、特に1900年代初頭までに地域の電力の約80％を消費した新しい都市間電気ライトレールシステムのために、発電能力を高めるのに苦労していた。 ^{[10] [11]}水力発電は火力発電所に代わる魅力的で安価な選択肢と見られており、サンホアキン川はハンティントンが思い描いた種類の電力を生成できるほどロサンゼルスに近く、十分な大きさの川だった。^[9]ハンティントンは当初、この計画の実現可能性に懐疑的だったが、イーストウッドの研究に感銘を受け、徹底的な調査と水力発電システムの最終計画を行う見返りにイーストウッドに5,400株を与えてPL&Pに雇った。^[9]イーストウッドは1902年から1905年にかけてこれらの調査を実施した。^[12]

PL&Pはすぐにサンホアキン川の水利権を申請し始めた。しかし、同社の取締役は、このプロジェクトは当時必要とされるよりもはるかに多くの電力を生み出すと考え、より多くの火力発電所の開発を重視したため、建設は何年も延期された。^[13] 1905年までに、イーストウッドは、サンホアキン川の主要支流であるビッグクリーク沿いの大きな貯水池と2つの発電所からなるシステムの最初の提案を作成した。^[14]この間、イーストウッドは多重アーチダムの設計を先駆的に行い、後に西部全域でこのタイプのダムを建設したことで有名になった。^{[6] [15]}

1907 年までに、PL&P は建設を開始する準備がほぼ整っていたが、1907 年恐慌によってさらに遅れをとった。^[9]その後 1910 年、ハンティントンは理由は不明だが、イーストウッドを主任技術者から解雇した。これは、プロジェクトの支配権や利益をめぐる対立が原因だった可能性がある。また、同社の投資家はイーストウッドの多連アーチダム案の安全性に疑問を抱き、主に重力式ダムに変更したいと考えていた。しかし、「彼らは単に彼をビッグ クリークで職務を終えた単なる技術者とみなし、もはや必要とされなくなっただけかもしれない」。^[16]その後 1912 年、ハンティントンがプロジェクトの資金調達のために全株式を 5 ドルと評価したため、イーストウッドは PL&P から完全に排除された。イーストウッドは 27,000 ドルの評価額を支払うことができず、株式を手放さざるを得なかった。^[9]それでも、PL&P はプロジェクトの当初の計画を維持した。^[13]

PL&Pは1910年2月にビッグクリークプロジェクトの建設を開始した。ハンティントンはジョージ・ワードをプロジェクトの責任者に任命し、ボストンのエンジニアリング会社ストーン・アンド・ウェブスターを建設監督に雇った。^[13] PL&Pはプロジェクトの資金調達のために当初1000万ドルの債券を発行した。しかし、1911年10月までに販売された債券は250万ドルに過ぎなかった。同社は妥協を余儀なくされ、残りの債券を投資銀行ウィリアム・サロモン・アンド・カンパニーが結成したシンジケートに85%の価値で売却した。 ^[17]

ハンティントンは、サンホアキン渓谷の農民たち（渓谷に約100万エーカー（40万ヘクタール）を所有する地主ヘンリー・ミラーとチャールズ・ラックスが経営するミラー・アンド・ラックスを含む）を説得しなければならなかった。ダムは彼らが利用できる水の量を減少させるのではなく、むしろ増加させるだろうと。 ^[9] 1906年8月、PL&Pはミラー・アンド・ラックスと合意を仲介し、サンホアキン川水系に貯水池を建設することを許可した。その見返りとして、「ミラー・アンド・ラックスの土地を通る水の流れが保証される」こととなった。^[18]

建設現場への労働者と資材の輸送が最初の大きな課題でした。利用可能な唯一の輸送手段はラバのチームでしたが、これは時間がかかり高価であることが判明したため、代わりに鉄道を建設することが決定されました。サンホアキンアンドイースタン鉄道として知られる鉄道線は、エルプラド（フレズノの北東約20マイル（32 km））でサザンパシフィック本線から分岐し、シエラネバダ山脈の奥深く56マイル（90 km）を切り開き、会社の町ビッグクリークに至りました。^[19]

鉄道の建設は1912年2月5日に始まった。^[19]サンホアキン川渓谷を上るこの鉄道は、1,078のカーブ、43の橋、最大5.2パーセントの255の勾配を特徴とし^[20]、「遅くてぎくしゃくして高価」というあだ名がつけられた。最後の1マイル（1.6km）は、建設に100万ドル以上かかったと伝えられているため、「奇跡の1マイル」と呼ばれていた。鉄道は1912年7月に、記録的な157日で完成した。急勾配と急カーブ（最大60度）のため、オハイオ・ライマ機関車工場で製造されたギア付きシェイ機関車が運行された。^{[21] [22]}

ダムと発電所の工事自体は 1912 年の夏に始まり、3 つのコンクリートダム (ビッグ クリーク No. 1、2、3) が建設され、大きな貯水池であるハンティントン湖をせき止めることになりました。海抜約 7,000 フィート (2,100 メートル) に位置するハンティントンは、ビッグ クリークからの水を貯め、数千フィート下の峡谷にある 2 つの水力発電所に電力を供給することになりました。これらの発電所 (ビッグ クリーク発電所 No. 1 と No. 2) は、ダム 4 とダム 5 として知られる 2 つの小さな貯水池ダム上に設置されることになりました。夏の終わりまでには、作業員は約 3,500 人にまで増え、ハイ シエラにある 12 のキャンプに分散していました。予算が厳しかったため、作業は急ピッチで進みました。会社の資金が尽きる前にプロジェクトを回収できるように、発電を開始する必要がありました。^{[9] [13]}

1913年1月7日、労働者が過酷な労働条件と不十分な食糧供給に抗議してストライキが始まった。PL&P社はストライキ参加者約2,000人を解雇し、新たな労働者を雇用したが、これにより建設が大幅に遅れた。^[13]発電所1号機は1913年10月14日まで稼働しなかった。^[23]さらに下流にある発電所2号機は、火災で建物がひどく損傷しなければ3日後に完成する予定だったが、12月8日まで完成が遅れた。詳細は不明だが、放火事件だったと考えられている。^{[13] [21]}

1913年11月、ロサンゼルスにあるPL&P社のレドンド発電所が故障し、11月8日に同社は初めてビッグクリークの電力に切り替えることを決定した。^[12] 240マイル（390 km）の送電は当時世界最長の送電線の一つであった。^[24]ビッグクリークの工事の難しさは、当時建設中だったパナマ運河の工事に匹敵した。 ^[25]

第一次世界大戦が始まると、プロジェクトの建設は一時的に中止され、1914年から1919年の間はほとんど活動がありませんでした。しかし、将来のビッグクリーク発電所第3号へのトンネルの工事は開始されましたが、トンネルの一部しか掘削されませんでした。^[13]ハンティントンが南カリフォルニアのエネルギー権益を統合しようとしていたため、 PL&Pは1917年にサザンカリフォルニアエジソン（SCE）に合併されました。^[1]

戦後の経済成長とともに、プロジェクト拡大への関心が再び高まった。1919年、ハンティントン湖のダムがかさ上げされ、湖の容量を増やすために4つ目のダムが建設された。プロジェクト拡大のさらなる提案は1920年10月までに準備され、1921年1月20日に承認された。提案された拡張には、サンホアキン川上流域の他の川から水を流すことで発電所の容量を増やすことが含まれていた。最初に建設された新しい構成要素はビッグクリーク発電所第8号で、発電所第2号とビッグクリークとサンホアキン川の合流点の間の最終的な標高差を利用したものだった。^[21]

1923年、サンホアキン川とビッグクリークの合流点のすぐ下にダム6号が完成した。このダムは小さな貯水池を形成し、発電所8の放水路として機能する。このコンクリートアーチダムの建設は、峡谷の狭さとサンホアキン川の流量の多さから非常に困難であった。基礎工事の際には、峡谷の険しい側面に沿って吊り下げられた水路で川の流れ全体を運ばなければならなかった。^[21]

1923年には、第8発電所の次に大きな水力発電所である第3発電所も完成し、ビッグクリークとサンホアキン川の水流を合わせた第8発電所の次の発電所として稼働を開始し、「西部の電力大手」と称された^[13]。これは西部最大の水力発電所で、当時としては莫大な75メガワットの発電が可能だった。また、1923年には、ビッグクリークの送電システムを150kVから220kVに転換する工事も完了した。これは当時、世界最高の商用電圧だった^[13] 。 1925年までに、第1発電所と第2発電所は、ハンティントン湖の東数マイルのシエラ山脈の主峰から流れてくるビッグクリークよりはるかに大きな川であるサウスフォークサンホアキン川からの分流水の流入に備えて拡張された^{[21] 。}

サウスフォーク分水路は、1925年4月13日に13マイル（21 km）のウォードトンネルを通って最初の水を供給しました。このトンネルは、ジャッカスメドウズ近くの川からハンティントン湖に水を流していました。ジャッカスメドウズのダム建設は、分水路への年間を通した水供給を確保するために1925年に始まりました。フローレンス湖ダムは1926年に完成し、フローレンス湖を形成しました。このダムはイーストウッドの多重アーチ設計を使用して建設されました。1927年には、モノベア分水路が完成し、サウスフォークの2つの東支流、モノクリークとベアクリークから水を引きました。巨大なサイフォンが建設され、サウスフォークの700フィート（210 m）の深い谷を越えてウォードトンネルに水を運びました。^[21]

導水によって水力発電に利用できる水量が大幅に増加したが、既存の貯水池ではその水を貯める容量に限界があった。ハンティントン湖とフローレンス湖を合わせた貯水量は 154,400 エーカー・フィート (190,400 ダム^{3 ) で、サンホアキン川上流域の年間流出量 1,700,000 エーカー・フィート (2,100,000 ダム3} )よりはるかに少なかった。その結果、1925 年から 1927 年にかけてスティーブンソン・クリークにダムが建設され、ハンティントンからの余剰水を貯めるシェーバー湖が作られた。この湖は、フレズノ・フルーム・アンド・ランバー・カンパニーが製材所用の水を貯めるために渓谷に建設した以前の貯水池に代わるものである。ハンティントン湖はその後、トンネルでシェーバー湖とつながれた。両湖の標高差は 1,000 フィート (300 m) 以上と大きかったが、当時ここには発電所は設置されなかった。^[21]

1926年、ビッグクリーク発電所2A号の建設が始まった。この発電所はシェーバー湖から放出される水を利用して発電する。この発電所は実際には発電所2号の建物の延長であり、ビッグクリークの同じ貯水池（ダム5）に水を放出することになっていたため、この名前が付けられた。^[13]発電所2Aは、1929年の発電所8号への拡張を除いて、フェーズ2で最後に建設された主要部分であった。建設キャンプのほとんどは1926年末までに撤去された。^[21]

フェーズ2の建設のピーク時には、5,000人以上の人々がプロジェクトに従事しました。^[12]フェーズ2の建設中の安全規制はフェーズ1よりもはるかに厳しくなりましたが、これは1924年に労働者が意図せず放出された水によってタービンに吸い込まれて死亡したという致命的な事故が大きな原因でした。SCEはまた、企業城下の公共施設や教育施設の改善にも投資しました。しかし、厳しい状況が続いたため、従業員の月間離職率は40%に達しました。

第2段階の拡張により、発電能力は70メガワットから425メガワットへと6倍に増加した。年間発電量は1914年の213GWhから1928年には1,600GWhに増加し、ほぼ8倍に増加した。^[13]この時までに、ビッグクリークはロサンゼルス地域の電力消費量の70～90%を供給しており、この地位は1940年代まで維持された。^{[21] [26] [27]}

1930年代に大恐慌が始まると、建設は再び中止された。1933年、21年間の営業で40万トンの貨物を運んだビッグクリーク鉄道の大半は解体され、スクラップとして売却された。元の線路はその後、道路として使用された。^[24]

第二次世界大戦の終結後、1948年に第3発電所の拡張工事から始まり、建設工事が本格的に再開された。1949年7月、第3発電所の出口に位置するレディンガーダムとビッグクリーク第4発電所の建設が始まった。1951年までにこれらの施設は完成し、ビッグクリークプロジェクトの最下層かつ最下流のユニットが形成された。第4発電所はその年の6月から7月にかけて稼働を開始した。^[21]

1950年代、SCEは1953年にモノ川に建設したバーミリオン・バレー・ダムを皮切りに、プロジェクトの2つの最大のダムを建設して発電能力をさらに増強した。1954年10月までに、530万立方ヤード（405万m ³ ）の資材で作られた、長さ4,234フィート（1,291メートル）の巨大な土手ダムが完成した。このダムはトーマス・エジソンの電球発明75周年に献納されたため、貯水池は彼に敬意を表してトーマス・A・エジソン湖と名付けられた。ダム自体には発電能力はないが、その主な目的はモノ川の洪水を貯水し、モノ・ベア・ダイバージョンとワード・トンネルに放水して、乾季に下流の発電所の発電量を増やすことである。^[21]

新しい低落差タービンの開発に伴い、1954年にウォードトンネルの出口に小さな発電所を建設することが計画されました。1954年から1955年にかけて建設されたポータル発電所は、ハンティントン湖の真上に位置しています。この発電所は、ビッグクリークの他の発電所とは異なり、実際には建物内に収容されておらず、自動的に制御されているという点でユニークです。^[21]

1958年初頭、ビッグクリークの合流点より上流のサンホアキン川本流に位置するマンモスプールダムの建設が始まった。1959年10月17日には、高さ411フィート（125メートル）のこのロックフィルダム（このプロジェクトで最も高いダムであり、バーミリオンダムとほぼ同じ量の岩石を収容）が完成し、1960年3月28日には、ダム6の発電所8の近くにあるマンモスプール発電所が稼働を開始した。^{[21] [28]}

第3フェーズはマンモスプールの完成で終了し、この時点でビッグクリークプロジェクトはほぼ基本的に完了していました。^[21]

ビッグクリーク最大の発電所は、1980年代半ばのバルサムメドウズ計画の実施まで建設されませんでした。イーストウッド発電所は、ハンティントンからシェーバー湖への分水トンネルの出口に建設され、ほぼ200MWの容量を誇ります。この発電所は、揚水式であるため、ビッグクリークの他の発電所とは異なります。需要が少ないときは、発電所はシェーバー湖から水を汲み上げ、近くの山の頂上にある小さな貯水池、バルサムメドウズ貯水池に貯めます。さらに、発電所は実際には、硬い花崗岩をくり抜いて作られた、深さ1,100フィート (340 m) の人工洞窟にあります。^{[12] [29]}

1987年に完成したバルサムメドウズプロジェクトにより、ビッグクリークのピーク電力発電能力が大幅に向上し、最終的に発電能力と生産量が現在のレベルに達しました。^{[21] [30]}

ビッグクリークは、連邦エネルギー規制委員会の7つのライセンスの下で運営されている、密接に相互接続された複数のプロジェクトで構成されています。プロジェクトの運営の概要は次のとおりです。^{[31] [32]}

• フローレンス湖のダムは、サウスフォーク サン ジョアキン川からの流水を捕らえ、ウォード トンネルを通ってビッグ クリークに流します。トンネルの水量は、2 つの主要な支流であるモノ クリークとベア クリークからの水を捕らえる分水によって増加します。モノ クリークにトーマス A. エジソン湖を形成するバーミリオン バレー ダムは、水供給をさらに調整します。ウォード トンネルは最終的にハンティントン湖に流れ込み、ポータル発電所に水を供給します。
• ハンティントン湖は、ビッグ クリーク ダム 1、2、3 と、ビッグ クリークの源流にある小さなサドル ダムによって形成されています。この湖はビッグ クリークとサウス フォーク サン ジョアキン川からの水を貯め、2,131 フィート (650 m) 下るトンネルを通って、ダム 4 と呼ばれる小さな貯水池にあるビッグ クリーク発電所 1 まで放水します。ここから水は別のトンネルを通って、1,858 フィート (566 m) 下るダム 5 にあるビッグ クリーク発電所 2 まで流れます。
• シェーバー湖は、ハンティントン湖の南、スティーブンソン クリーク沿いにあります。湖には地元の盆地からいくらか水が流れ込みますが、主な目的はハンティントンからの溢れ水を貯める施設として機能することです。ハンティントンからの水は、トンネルを通って小さな貯水池、バルサム メドウズ フォアベイに転用され、シェーバー湖のイーストウッド発電所まで 1,338 フィート (408 メートル) 下ります。オフピーク時には、ピーク時の電力容量を向上させるために、シェーバー湖からバルサム メドウズに水がポンプで戻されます。シェーバーからは、プロジェクトで最も高い水頭である 2,418 フィート (737 メートル) 下って、同じくダム 5 にあるビッグ クリーク発電所 2A に水が流れます。
• ダム 5 から合流した水は別のトンネルを通って流れ、ビッグ クリークとサン ジョアキン川の合流点にあるダム 6 にあるビッグ クリーク発電所 8 号まで 713 フィート (217 メートル) 下ります。
• マンモスプール ダムは、ダム 6 から約 7 マイル (11 km) 上流のサン ジョアキン川にマンモス プール貯水池を形成します。マンモス プールはサン ジョアキン川の流れを調整し、下流での発電量を増加させます。マンモス プールから水はトンネルを通ってダム 6 に流れ、そこで 1,100 フィート (340 m) の落差でマンモス プール発電所に供給されます。
• ダム6からはビッグクリークとサンホアキンの合流した水が827フィート（252メートル）落下し、レディンガーダム（ダム7としても知られる）のビッグクリーク発電所3号まで流れます。レディンガーから水は最後のトンネルを通り、ケルクホフダム（パシフィック・ガス・アンド・エレクトリックが所有する別のケルクホフ水力発電プロジェクトの一部）の貯水池にあるビッグクリーク発電所4号まで418フィート（127メートル）落下します。

• セントラルバレープロジェクト
• カリフォルニアの水

• フリードリックス、ウィリアム B. (1992)。ヘンリー E. ハンティントンと南カリフォルニアの創造。オハイオ州立大学出版局。ISBN 0-81420-553-4。
• ジャクソン、ドナルド・コンラッド（2005年）。 『究極のダムの建設：ジョン・S・イーストウッドと西部の水管理』オクラホマ大学出版局。ISBN 0-80613-733-9。
• リーハート、キャサリン・モリソン（2002年）。『谷の伝説と遺産IV』クイル・ドライバー・ブックス。ISBN 1-88499-521-7。