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運河ポンド（impoundから）[1] 、リーチ、またはレベル（米国での用法）は、2つの運河の水門の間にある貯水池の水位のことです。運河ポンドの長さは、2つ以上の隣接する水門が階段状の水門を形成する存在しないものから、数キロメートル/マイルに及ぶものまでさまざまです。
英国で最も長い運河の係留区間は、トレント・アンド・マージー運河のプレストン・ブルックのストップ・ロック（ダットン・ストップ・ロック No 76）とリー近郊のリーズ・アンド・リバプール運河の起点（プールストック・ボトム・ロック No 2）の間で、距離は 39.5 マイル（63.6 km）です。もう 1 つの長い係留区間は、ケネット・アンド・エイボン運河のウートン・リバーズ・ボトム・ロックとカーン・ヒル・トップ・ロックの間にあります。ニューヨーク州のエリー運河で最も長い区間は、ヘンリエッタとロックポートの間の 60 マイル区間（実際は 64.2 マイル（103.3 km））でした。
歴史
パウンドは、以前のフラッシュ ロックに代わるパウンド ロックの開発によって誕生しました。パウンド ロックの主な特徴は、フラッシュ ロックの開放によって生じる可変レベルとは対照的に、ロック間の中間レベルがほぼ一定のままであることです。
アメリカの運河の中には、閘門間の距離によってニックネームが付けられたものもあり、例えば、チェサピーク・アンド・オハイオ運河の「8 マイル レベル」は、ライリーズ ロック (閘門 24) とエドワード フェリー (閘門 25) の間の約 8 マイル (13 km) の距離でした。
エンジニアリング上の考慮事項
水が漏れない水路を作るのは簡単ではない。砂利土や軽い土は、沈んで固まるまで数年間は水が漏れ続ける。水路の内張りには水たまりや粘土が使われるが、それで万全というわけではなかった。[2]ユニオン運河とスクールキル運河では、運河の柱状構造（断面[3]で見られる運河の形状）が石灰岩を爆破して作られたが、水路の内張りがひどく、木材で覆わなければならなかった。[2]チェサピーク・アンド・オハイオ運河では、シェパーズタウン付近、ダム No. 4 の上のツーロックス付近、フォーロックス、ビッグプール、ダム No. 6 付近のラウンドトップヒル付近の石灰岩の陥没穴により、頻繁に陥没が発生し、高額な修理が必要となった。[4]数年後には、運河の底が沈んで固まり、水たまりを作る必要がなくなる。[5]
給水
技術者にとっての主な懸念事項の 1 つは運河の水供給でした。揚水は特に頂上レベルでは運用コストに大きく影響するため、重力給水が好まれます。給水運河は、必要に応じて 20 マイル (30 km) から 30 マイル (50 km) の長さになる場合があります。[6]運河の底は傾斜して、水が運河を流れ落ちすぎて上流の船の進行を妨げないようにする必要があります。[6]
川は運河に水を供給するために水位を上げるために堰き止められることが多く、例えばチェサピーク・アンド・オハイオ運河には水を供給するために7つのダムが建設された。[7]
ダムが建設されなかった場合、水を汲み上げなければならないことが多かった。チェサピーク・アンド・オハイオ運河は、ダムNo.8からの水が不十分だったため、サウスブランチ付近の174マイル地点に蒸気ポンプを設置した。その容量は約25立方フィート/秒（0.71 m 3 /秒）であった。[8] [9]この問題は、山頂ポンド（下記参照）で特に深刻である。
デラウェア管区運河では、デラウェア川の水が運河に汲み上げられるように、バケツの付いた別の水車に接続された下掛け水車を使用して川の水を運河まで汲み上げました。[10]
冬
冬季に氷が形成される場所では、運河の柱は通常閉鎖され、排水される。この期間中、砂州は掘り出され、閘門やその他の構造物は修理される。[11]例外としては、戦時中の必要性があり、例えばチェサピーク・アンド・オハイオ運河は、南北戦争のため、1861年から1862年の冬季は開通したままであった。[12]
歩行者レベルと修理
アメリカの運河には、しばしば「レベル ウォーカー」(チェサピーク アンド オハイオ運河)、「バンク ウォッチマン」(エリー運河)、トウパス ウォーカー[13]、または検査官と呼ばれる人がいた。彼らの仕事は、シャベルを持ってポンド (レベル) に沿って歩き、漏れがないか確認し、漏れが大きな被害を引き起こす前に小さな漏れを修理し、大きな漏れの場合はセクション作業員を呼ぶことだった。彼の巡回距離は 1 日あたり約 20 マイルから 24 マイルだった。[14] マスクラットは運河に穴を掘って漏れを引き起こし、駅馬車隊や馬車の御者などの競争相手は、土手に穴を掘って運河を妨害した。[15]その他の仕事には、排水堰のゲートから適切な量の水が排出されているか確認すること、水道橋に損傷がないか確認すること、および運河で溺死したとされる行方不明者の捜索のために夜間に呼び出されることなどがあった。[13]
破断や漏水が発見され、レベル ウォーカーが自分で修理できない場合は、セクションの監督者または本部にメッセージを送り、セクションのクルーが修理用スコー船で来ます。これらのボートには、粘土のわら、竹、ロープ、木の板、およびツール (つるはしとシャベル) が積まれています。[16]暗渠や水門の場合、舌と溝で連結された一列の重い厚板が、破断箇所の上下に運河 (コッファダムに類似) に打ち込まれ、濡れると膨張します。[16]破断箇所から水が排出された後、破断箇所は修理されます。破断箇所が運河の堤防または土手にある場合、クルーは破断箇所に約 1 フィートの間隔で 2 列の杭を打ち込み、その間にロープを編み込みます。その中にわらを入れると、水の流れが遅くなったり止まったりします。次に、一列の厚板を打ち込んで流れを止め、破断箇所に土や石を詰めます。[16]
マスクラットなどの穴を掘る動物は穴を掘って水漏れを引き起こします。インディアナ州の運河ではザリガニが穴を掘って水漏れが発生しました。[17]運河会社はマスクラットに賞金を出すことがよくありました。例えばミドルセックス運河などです。[17]
ポンドの種類
ポンドはその状況に応じてさまざまな方法で表現できます。
サミットポンド
サミット ポンドは運河の頂上に形成され、すべての定義的な閘門はポンドから下ります。サミット ポンドは運河の設計において特に重要です。これは、ポンドに出入りするすべての船が水の損失を引き起こすためです。したがって、サミット ポンドには独立した形態の給水が必要であり、これは隣接する川の堰、貯水池、またはポンプ場の形をとる場合があります。運河の設計中の一般的な方法は、閘門の水が失われても水位が大幅に低下しないように、サミット ポンドを可能な限り大きくすることでした。
ロッチデール運河は、比較的短い頂上水門を持つ運河の良い例であり、特定の時期には水門の作業に制限がかかります。ペナイン山脈を横断する3つの運河のうちの1つであるこの運河は、長さが32マイル (51 km) ですが、頂上水門はわずか0.8マイル (1.3 km) です。北と東には36の水門がソワービー橋に下り、南と西には別の56の水門がマンチェスターの端にあるキャッスルフィールドジャンクションに下りています。頂上水門は海抜600フィート (183 m) にあり、英国で最も高い頂上水門の1つです。[18]水を貯めておくために、会社は頂上水門の近くに合計8つの貯水池を建設しました。ホリングワース貯水池は頂上よりも低かったため、蒸気エンジンを設置して水を4マイル (6.4 km) の給水管まで汲み上げ、そこから頂上水門に水を供給しました。現在、山頂を越える船の移動が制限されている理由の1つは、その後のレジャー交通の増加が予想されなかったため、オールダム・アンド・ロッチデール市水道法の条項に基づいて、水利権と関連事業が1923年にさまざまな地方自治体に売却されたことである。[19]イギリスで最初に山頂ポンドと共に建設された運河は、1741年に完成したニューリー運河で、 [20]ニューリーとネイ湖を結んでいた。山頂ポンドはポインツ峠とテリーフーガンの間、長さ5.2マイル (8.4 km) であったが、その水供給は長年にわたって問題の原因であった。[21]
ペンシルバニア州のユニオン運河も、頂上部で水不足に悩まされていた。これを改善するために、技術者たちはスワタラ川に3つの大きなダムを建設し、キャットテール川には1マイルの長さのダムを建設し、水は発電所に送られ、そこで水は（必要に応じて水車と追加の蒸気ポンプを使用して）95フィートまで汲み上げられ、そこから導水路を通って4マイル流れた。[22]
ニュージャージー州のモリス運河は、給水運河を通じてホパトコン湖から山頂ポンドに水を供給していました。湖は十分に大きく、運河から船が湖に入ることができました。ロック 1E は山頂ポンドの東にあり、ロック 1W は山頂ポンドの西にありました。パナマ運河も湖 (ガトゥン湖) を山頂ポンドとして使用しています。
排水ポンド
サミットポンドの逆は排水ポンドである。サミットポンドとは対照的に、排水ポンドは、ポンドに出入りするすべての船が水を追加するポイントである。最長のものは、グランドユニオン運河にあるフェニーストラットフォードポンドで、北のブラウンストンサミットへの上昇を開始するコスグローブロックと、南のバルボーンサミットへの上昇を開始するフェニーストラットフォードロックの間にある11.6マイル（18.7 km）です。[23]すべての排水ポンドは余分な水を排出する場所が必要であり、この場合、コスグローブロックのすぐ南にある大きな高架橋と導水橋が、グレートウーズ川を越えて運河を運び、その機能を果たしています。[24]
ロックポンド
閘門ポンドは、わずかの距離しか離れていない 2 つの閘門の間にあります。ポンドの水位は、閘門の使用に応じて変動します。下層からポンドに入る船は、ポンドから閘門一杯の水を取り除き、上層閘門を使用する船は、閘門一杯の水を追加します。ポンドの最大水位は通常、下層閘門のバイパス堰によって制御されるため、上層閘門の水の一部はバイパス堰を越えて失われる可能性があり、下層閘門の落差が深い場合は、ボートがポンドを通過するときに水位が実際に低下します。
サイドパウンド
サイドポンドは、水門間の距離が短いため、水位の過度な変動を避けるために横に延長された、非常に短い水門ポンドの一種です。その一例は、ケネット・アンド・エイボン運河のカーンヒル水門です。デヴィゼスに続く丘を登るには、29 の閘門が必要です。最初の 7 つと最後の 6 つには従来のポンドがありますが、真ん中の 16 つには大きなサイドポンドがあり、16 個すべてを約 0.6 マイル (1.0 km) の距離に収めることができます。[25]
同様の機能を果たすのが、フォックストン閘門などの閘門列の側池である。10 個の閘門は、それぞれ 5 つの部屋からなる 2 つの階段として構成されており、各閘門は下にある池に水を排出し、上にある池から水を受け取ることができる。水門とは水門でつながっているが、中間の池があった場合の水位に維持されるため、側池と呼ばれることが多い。[26]側池という用語は、単一の閘門の上部と下部の間の水位に維持される節水池を指す場合にも使用される。グランド ユニオン運河のウィルトン閘門と、ウェンドーバー アームとの合流点であるバルボーンの閘門 45 の間にある閘門のほとんどは、このような側池を 2 つ備えて建設されたが、現在は使用されていない。[27]
水位の調整
運河には、水位が上がりすぎて洪水や流失、その他の被害が発生しないようにするための装置がいくつかあります。
排水堰
水位を調節するための排水堰の例。（上から見たところ）
排水堰は運河の水位を調節するために使用される。排水堰の最も高い板より高い水は板を越えて運河の水門から流れ出る。水位を調節するために板を追加したり取り外したりすることができる。排水堰の底にはパドルバルブが付いていることが多く、修理や緊急時、または冬のボートシーズンの終わりに運河の水を完全に抜くことができる。[28]チェサピーク・アンド・オハイオ運河などの運河では、短い区間を除いて、ほぼすべての区間で閘門の間に排水堰があった。
閘門にはバイパス堰が備えられていることが多く、バイパス堰は水路に水を送り、水が閘門を迂回して下水路に流れ込むようにする。これは排水堰と同様に板を追加したり取り外したりして水位を制御することで調整できる。
排水路と非公式のオーバーフロー（ラバの飲み水）
水を周囲の川に流すための放水路も使用されました。放水路は曳舟道の上または運河の土手側に設置されます。
アメリカの運河の「非公式なオーバーフロー」は、曳舟道のくぼみで、余水路として機能するが、通常はコンクリートや正式な構造物がない。ラバが曳舟道を流れる水を飲むので、船頭はこれを「ラバの水飲み場」と呼ぶこともあった。[29]非公式なオーバーフローは、排水堰に置き換えられたり、コンクリートや石材で裏打ちされてより「恒久的な」余水路にされることが多かった。[30]
停止ゲート
貯水池が何マイルも長い場合、運河に止水ゲートが設置され、運河が破断しても貯水池全体の水が失われないように設計されることもあった。破断箇所を隔離することで、会社はより早く修理を行うことができる。例えば、チェサピーク・アンド・オハイオ運河の14マイル地点では、ビッグ・プールの前後に止水ゲートが設置されており、破断や修理の際にビッグ・プール湖を排水する必要がなかった[31]。
動物の逃走
エリー運河では、ロックポート上流の 3 マイルに渡る岩切り口に、ラバや馬が運河の係留所に落ちた場合に備えて、曳舟道にいくつかの脱出用の「穴」が開けられていました。木の板で覆われた窪みで、動物はその「穴」に入り、救助されることができました。これは、運河の土手が実質的に垂直だったために、運河に落ちた動物を回収することが不可能だったためです。[32]
イングランドでは、曳舟道に隣接する運河の脇に傾斜路を設けることは非常に一般的であり、特に馬が落ちやすい場所ではよく見られる。例えば、グランド・ユニオン運河のハンウェル閘門には傾斜路がある。[33]
砂州と障害物
運河の水位によっては、船が動けなくなる砂州や浅瀬があることがあります。イギリスの運河では、障害物から船を遠ざけるために船乗りがはしけ棒を携帯するのが一般的です。 [34]
いくつかの船は、長い鉄の棒を携行して脱出しようとしたが[35]、運河によってはその使用を禁止していた。船頭は、砂州から脱出できるよう、上流の閘門の閘門番にうねりを頼んで水位を上げてもらうこともあった[36] [37] 。
参照
文献
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