Loading article…
| クロトンダム | |
|---|---|
 クロトンダムと水力発電所 | |
| 正式名称 | クロトン水力発電所 |
| 国 | アメリカ合衆国 |
| 位置 | ミシガン州ニューエイゴ郡クロトン郡区 |
| 座標 | 北緯43°26′14″ 西経85°39′50″ / 北緯43.43722° 西経85.66389° / 43.43722; -85.66389 |
| 目的 | 力 |
| 状態 | 運用 |
| 建設が始まった | 1907年6月25日 |
| オープン日 | 1907年9月3日 |
| 所有者 | 消費者エネルギー |
| ダムと放水路 | |
| ダムの種類 | 盛土、土盛り |
| 押収物 | マスキーゴン川 |
| 身長 | 40フィート（12メートル） |
| 長さ | 370フィート（113メートル） |
| 幅（山頂） | 20フィート（6メートル） |
| 幅（ベース） | 800 フィート (244 メートル) |
| ダム容積 | 104,000 立方ヤード (79,514 m 3 ) [1] |
| 貯水池 | |
| 作成する | クロトン貯水池 |
| 総容量 | 22,095エーカーフィート（27,253,781 m 3） |
| 表面積 | 1,209エーカー（489ヘクタール） |
| 発電所 | |
| 委託日 | 1907/1915 |
| タイプ | 流れ込み式 |
| タービン | 2 x 4.4 MWフランシス型[2] |
| 設備容量 | 8.85MW |
クロトン水力発電所 | |
 クロトンダム発電所（南東下流側） | |
  ミシガン州内の位置  クロトンダム（ミシガン州）（アメリカ） | |
| 建築家 | ウィリアム・D・ファーゴ |
| NRHP参照 番号 | 79001165 [3] |
| 重要な日付 | |
| NRHPに追加されました | 1979年8月8日 |
| 指定MSHS | 1979年8月16日 |
クロトンダム（またはクロトン水力発電所）は、ミシガン州ニューエイゴ郡クロトン郡区のマスキーゴン川にある土盛り堤防ダムと発電所の複合施設である。1907年にウィリアム・D・ファーゴの指揮の下、コンシューマーズ・エナジーの前身であるグランドラピッズ・マスキーゴン・パワー・カンパニーによって建設された。[3] [4]高さ40フィート（12メートル）のダムは、1,209エーカー（489ヘクタール）の貯水池に72億米ガロン（60億英 ガロン/270億リットル）の水を貯め、ピーク時の放流量は8,850キロワットである。[5] [6] 1979年に国家歴史登録財に登録された。[3]
歴史
クロトンダムの歴史は、ミシガン州エイドリアン出身で電力帝国を築き上げたウィリアム・A・フット（1854年 - 1915年）とジェームズ・B・フット（1867年 - 1924年）の兄弟、そしてジャクソンを拠点に中西部全域で同様の水力発電所を設計した土木技師ウィリアム・G・ファーゴの歴史と絡み合っている。[1] [7]
ウィリアム・A・フットは1884年、ミシガン州エイドリアンの30歳の製粉所経営者だったが、当時はよくあることだったが、地元の新興電力会社トムソン・ヒューストンに、自分の水車のスペースと軸動力を提供し、12個の街灯を点灯させた。その可能性に魅了された彼は、1年以内に当時17歳だった弟のジェームズを連れてミシガン州ジャクソンに移り、1886年に共同でジャクソン・エレクトリック・ライト・ワークス（コンシューマーズ・エナジーの前身企業）を設立し、ジャクソンのダウンタウンを電化することから始めた。[8]フット兄弟は数年のうちにバトルクリークとエイドリアンに同様の都市特化型企業を設立した。多くの場合、製粉所や製材所などのために既に建設されていたダムを発電機用に改修したが、新しいダムを建設することもあった。技術に対する習熟度と技術自体が向上するにつれて、プロジェクトの範囲はより野心的なものになった。
先行プロジェクト
ジャクソン、バトルクリーク、エイドリアンにおけるフット兄弟の最初のプロジェクトは、1900年以前のほとんどの電力プロジェクトと同様に、街路照明と、限られた住宅や事業所の照明を目的として作られた。長距離送電はよく理解されていなかったため、プロジェクトはサービス提供先の都市の近くに位置していた。しかし、路面電車の登場や産業用電力の増加などにより電力需要は伸び、小河川や既存のダムの容量を上回った。そのため、より大きな河川が求められた。1898年、フット兄弟はエンジニアリングパートナーのファーゴと協力して、カラマズー市に電力を供給するためにカラマズー川にトローブリッジダムを建設した。[7]ダムはアレガンの近くにあり、市から約25マイル (40 km) 離れていたが、これは当時としては前例のない距離であり、ミシガン州西部で最初の大規模な水力発電プロジェクトであった。[7] [9]当初は送電中の電力損失などの問題に悩まされていたが、フット兄弟が最先端の絶縁体と送電設備を進歩させたことで、トロウブリッジダムは以前のダムよりも広い地域に電力を供給することに成功した。[9]
マスキーゴン川のダム建設
グランドラピッズは、フート兄弟が次に注目した大規模な電力市場だった。ファーゴは、グランド川（流域が大きく、ミシガン州の内陸河川の中では最大の流量）に次いでミシガン州の内陸河川（五大湖に面していない）の中で2番目に流量が多いマスキーゴン川の水力発電所候補地についてフート兄弟に助言した。[10] [11]グランド川と異なり、マスキーゴン川は航行可能ではないため、ダムがあっても河川交通に支障はない。1904年、フート兄弟は、持株会社コモンウェルス・パワーの子会社であるグランドラピッズ・マスキーゴン電力会社を通じて、マスキーゴン川のロジャーズ・ダムとクロトン・ダム、グランド川のウェバー・ダムの建設を委託した。 [12] クロトン川上流のロジャーズ・ダムは1906年に最初に完成したが、リトル・マスキーゴン川が東から合流する場所にあるクロトンは、より野心的なプロジェクトだった。 1907年8月に貯水池の埋め立てが始まると、クロトン村の3分の1が水没した。[4]ウィリアム・D・ファーゴが建設監督に派遣され、主任技師を務めた。[3]
工事
ファーゴは、軟弱地盤上に土堤ダムを建設する新しい方法を開発した。この方法では水圧式水門が利用された。ダムは1907年6月25日から9月3日までの夏の間に建設された。ダムの発電所と放水路部分が最初に完成し、当時の一般的な工学設計が使用された。[1] [13]
ファーゴはその後、7台の電動ロータリーポンプを備えたポンプ場を建設し、川の水を10インチ（250 mm）のパイプラインでマスキーゴン川から約110フィート（34 m）上の断崖まで移動させた。直径を4インチ（100 mm）に縮小することで圧力が約80 PSIに上昇し、水は柔軟なゴムホースを介してノズルに供給された。高圧の水流が土水混合物を鉄製のトラフに運び、そこから約800フィート（240 m）のわずかな下り勾配でダムサイトまで戻った。物質が堆積すると層状になり、水が排出されて圧縮された。この段階では、川は発電所のレースウェイを通り、放水路から流れ出た。[1] [13]
クロトンダムは、ミシシッピ川の東側でこの技術が使用された最も初期の例の 1 つです。水圧式水路工法の主な利点は、そのコストです。104,000 立方ヤード (80,000 m 3 ) の材料を含む 370 フィート (110 m) の堤防を建設する総コストは、わずか 7,076 ドル、つまり移動した材料 1 立方ヤードあたり約 7 セントでした。ファーゴはまた、この方法を使用して、ダムのすぐ下流のマスケゴン川を渡る高速道路橋の 20,000 立方ヤード (15,000 m 3 ) の盛土を建設しました。高速道路橋のアプローチ用にファーゴが建設した盛土も、ほぼ同じコストでした。[1] [13]
クロトン発電所には、西側に発電機棟、東側にタービン棟があり、非対称に隣接した2つの建物がL字型に並んでいる。約3,000本のオーク材の杭がコンクリート基礎を支え、周囲の壁は鋼板杭で支えられており、水が基礎を掘り下げるのを防いでいる。2つの建物は高さが約60フィート（18メートル）あり、屋根はウォーレントラスで支えられており、約150フィート×80フィート（46メートル×24メートル）の広さがある。[14]
2つの鉄筋コンクリート擁壁は、発電機建屋の北東と北西の角から上流に40フィート（12メートル）伸びて三角形を形成し、タービンピットにゴミが入らないようにする浮遊式ゴミフェンスのアンカーとして機能します。同様の三角形が、発電機建屋の南側から下流に50フィート（15メートル）伸びる2つの鉄筋コンクリート擁壁によって形成されます。コンクリート擁壁は、この三角形の先端から南にさらに140フィート（43メートル）伸びています。[14]
発電機棟が初めて稼働したとき、そこには元々定格6,600ボルトのウェスティングハウス社製水平発電機2台が収容されており、225rpmで稼働し、3相60サイクルの交流電力を生成していた。これらはタービンで駆動されていた。電圧は3,000キロワット容量のデルタ接続油冷式変圧器3台を使用して100,000ボルトに昇圧された。これらは油スイッチで制御され、変圧器とスイッチギアは発電機棟の南端に収容されていた。[14]
クロトンダムと水力発電所は1907年に完成し、1907年9月7日に村（ニューヨーク州クロトン・オン・ハドソンにちなんで名付けられた）で盛大なオープニングが行われた。[12]同時代の記録によると、「グランドラピッズの市長ジョージ・エリスと市と企業の役員の大勢が特別列車でクロトン村まで北上した。大きなダムを見学した後、彼らは近くの野原に移動して豪華な夕食を楽しみ、その後葉巻を楽しみ、野球の親善試合を楽しんだ。」[4]
グランドラピッズまで50マイル（80 km）以上の効率的な送電を実現するために、当時世界最高電圧の送電線であった10万ボルトの高圧線が建設されました。ゼネラルエレクトリックの「魔術師」チャールズ・スタインメッツ博士は1908年に現場を訪れ、送電線のテストを行いました。[6]線路電圧は1909年初頭に11万ボルトに引き上げられました。[14]
変更
1915年に大幅な改修と発電能力の拡張が行われた。タービンと発電機が増設され、建物間の区別が曖昧になった。発電機棟には、ウェスティングハウスの水平発電機を駆動するアリス・チャルマーズ製の4連水平タービンが2台設置された。タービンの各ペアは、水頭39フィート（12メートル）で毎分225回転で運転した場合、4,000馬力の定格出力を持つ。元々のウェスティングハウス製水平発電機2台の動作電圧は7,500ボルトに引き上げられ、それに応じて線間電圧も110,000ボルトから115,000ボルトに上昇した。[14]
タービン建屋はより多くの機器を収容できるように改造され、壁の配置を変えて建物を拡張し、発電機建屋と似た外観の切妻屋根を追加しました。発電機建屋よりもずっと高い階にあり、垂直のタービン/発電機セットが2セット設置されました。[14]
1930年に、放水路の西側に別の開閉所/変電所が稼働し始めたため、変圧器と開閉装置は発電機棟から撤去された。[14]その後まもなく、1931年に、クロトンダムとロジャースダムの間にハーディダムが建設され、両ダムが連結された。ハーディダムはコンシューマーズ・エナジー社がミシガン州で建設した最後の大規模水力発電プロジェクトだった。[7]高さ40フィート（12メートル）のダムは、完成すると、1,209エーカー（489ヘクタール）の貯水池に72億米ガロン（60億英 ガロン/270億リットル）の水を貯め、ピーク時には8850キロワットの発電が可能となる。[5] [6]
遺産
クロトンダムの完成後、ダムには歴史を記した標識が設置されました。そこには次のように書かれていました。
グランドラピッズ・マスキーゴン電力会社（現在のコンシューマーズ・エナジー社の前身）は、1906年から1907年にかけてクロトン水力発電所を建設した。発電所と11万ボルトの送電線（当時使用されていた最高電圧）は国際的な注目を集めた。好奇心旺盛な観客は観光列車に乗って発電所に向かい、ダムと発電所の見学や豪華なディナーを楽しんだ。発電所が1907年9月に全面的に稼働したとき、それは電力発電と送電の最新の進歩を象徴するものだった。発電所がオープンすると、ロシア、イギリス、フランス、イタリア、日本、インドから技術者が見学に訪れた。この施設は国家歴史登録財に指定されている。[15]
クロトン水力発電所はミシガン州登録簿に登録され、ミシガン州歴史標識（サイトS0684）を授与されました。標識は2005年に新しいものに交換されました。[15]その後、この場所は1979年に構造ID #79001165として国家歴史登録財に登録されました。 [3]
影響と事件
クロトンダムは水力発電技術の最新技術を進歩させたが、同時にマスキーゴン川とリトルマスキーゴン川の風光明媚で流れの速い区間のかなりの部分を水没させた。[5]一部の自然保護論者は、クロトンダムとマスキーゴン川の他のダムが、全長219マイル（352 km）の川を、より短く生態学的に機能不全な単位に分割していると考えている。[5]このダムは、魚が川の1つの区間から次の区間へ移動するのを妨げている。同社のデータによると、ダム下流の川の一部では、水温と酸素レベルに潜在的に有害な変化を引き起こしていると言われている。[5]
1986年9月の洪水の際、ダムは降雨の危険にさらされた。クロトン・ダムとハーディ・ダムは、西ミシガンに48時間で14インチ（36 cm）の雨を降らせた嵐によって引き起こされた洪水のピーク時にほぼ決壊した。コンシューマーズ・エナジーの役員は、「ハーディ・ダムが決壊していたら、クロトン・ダムは流され、クロトンからマスケゴンまでのすべてのコミュニティが数フィートの水の下に沈んでいただろう」と述べた。[5]
その後、1989年にミシガン州漁業局長ジョン・ロバートソンは水力発電ダムを「コンクリートと鋼鉄の怪物」と評し、マスキーゴン川、マニスティー川、オーセーブル川からコンシューマーズ・エナジー社の11基のダムを撤去することを提案した。[5]その後、地元当局はダムの存続を支持する14,000人から請願署名を集めた。[5]連邦政府は2034年までダムの再認可を行ったが、マスキーゴン川への有害な影響を減らすために運用の変更を要求した。[5]
現在の状況
クロトンダムと水力発電所は、ミシガン州ジャクソンに本社を置く電力会社コンシューマーズ・エナジーが所有・運営している。クロトンは2006年に4,400万キロワット時の電力を発電し、これは約6,000の住宅顧客の年間電力消費量を満たす量である。[4]
ロジャーズ、ハーディ、クロトンの 3 つのダム (いずれもコンシューマーズ エナジーが所有および運営) はそれぞれ異なるモードで運用されていますが、連携して運用することで水の流れに実質的な流水効果をもたらします。ロジャーズ自体には貯水池がほとんどないかまったくなく、流水モードで稼働し、受け取った水をそのまま流します。クロトンとハーディは連携して機能します。ハーディは、クロトンの上流にあり、貯水池容量が大きく、タービンも大きいため、フル ピーキングモードで稼働します。つまり、ピーク需要時に川の水が貯水され、発電に使用されます。これにより、水の流れと貯水池の水位が大きく変動し、通常、電力需要が最も低い夜間には流出量が少なくなります。フル ピーキングはかつては非常に一般的でしたが、流出量の変動のため、現在ではあまり一般的ではありません。ただし、クロトンがすぐ下流にあり、川の部分がない (クロトンの貯水池はハーディの出口まで伸びている) ため、再調整モードで稼働し、自然な流量で排出できます。クロトン貯水池の水位はハーディ川と逆に変動し、日中は上昇し、夜間は低下する。ハーディ貯水池は非常に大きいため、貯水池の水位は合計で約4インチ（10 cm）変動するが、クロトン貯水池の水位は約9インチ（23 cm）変動する。冬と春の流出期間中、ハーディ川の水位はさらに変動することが許される。冬の電力需要を満たすために最大12フィート（4 m）まで下げることができるが、毎年春の4月末までに通常の水位に戻す必要がある。[16]
3つのダム（ロジャーズ、ハーディ、クロトン）を合わせると約45,500キロワットの発電が可能で、そのうち約30,000キロワットはハーディからのものです。[6]ミシガン州にあるコンシューマーズ・エナジーのダム13基すべての運転許可が2034年から2041年の間に期限切れになるため、ダムの長期的な将来は不透明です。2023年にコンシューマーズ・エナジーは、コミュニティー・トークで13基の水力発電ダムの将来について話し合う予定でした。[17]
参照
参考文献
- ^ abcde Hyde, Dr. Charles K. (1994 年 10 月). 「Historic American Engineering Record, CROTON HYDROELECTRIC PLANT, DAM」(PDF) . 国立公園局. 2011 年 6 月 4 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2008 年6 月 11 日閲覧。
- ^ Hyde, Dr. Charles K. (1994 年 5 月)。「Historic American Engineering Record, CROTON HYDROELECTRIC PLANT, POWERHOUSE」(PDF)。国立公園局。2015年1 月 1 日閲覧。
- ^ abcde 「国家登録情報システム」。国家歴史登録財。国立公園局。2010年7月9日。
- ^ abcd 「Croton Dam 1907-2007 Centennial Celebration brochure」（PDF） 。 2007年9月27日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2008年6月11日閲覧。
- ^ abcdefghi ジェフ・アレクサンダー。「歴史的なクロトンダムが西ミシガンを変えた」。マスキーゴン・クロニクル。 2008年6月11日閲覧。
- ^ abcd 「Muskegon River Hydroelectric Resources」。Consumers Energy。 2007年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年6月11日閲覧。
- ^ abcd 「ミシガン州の水力発電 - 消費者のエネルギー物語とライオンズとのつながり」(PDF) 。 2007年9月28日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2008年6月11日閲覧。
- ^ Michael W. Panhorst. 「ミシガン州ジャクソンの屋外彫刻」。エラ・シャープ美術館。2008年5月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年6月11日閲覧。
- ^ ab 「コンシューマーズ・パワー社の会社沿革」。Answers.com 。2008年6月11日閲覧。[信頼できない情報源? ]
- ^ 「水文学：ミシガン州の川」。2005年4月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年6月11日閲覧。
- ^ ミシガン州の内陸排水盆地の画像はこちら[永久リンク切れ ]
- ^ ab 「クロトン池の下の沈んだ村」。2010年10月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年6月11日閲覧。
- ^ abc Fargo, William G. (1907年10月24日). 「ミシガン州クロトンダムとライオンズダムの水圧掘削とダム建設」.エンジニアリングニュース. 58 (17): 429–431.
- ^ abcdefg Hyde, Charles K. (1994). 「Croton Hydroelectric Plant, Powerhouse」(PDF) . Historic American Engineering Record . ワシントン D.C.: 米国議会図書館。 2012年10月22日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2014年2月27日閲覧。
- ^ ab マーカーのテキスト、マーカーデータは「Croton Hydroelectric Plant page」より。ミシガン州歴史マーカーサイト。2006年11月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年6月11日閲覧。
{{cite web}}: CS1 メンテナンス: 不適切 URL (リンク) - ^ 「マスキーゴン川沿いの水量と発電のバランス」（PDF）。2005 Hydro Reporter、9ページと11ページ、Michigan Hydro History PDFに埋め込まれています。 2006年6月14日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2007年9月7日閲覧。
- ^ 「コンシューマーズ・エナジー、コミュニティ協議で13基の水力発電ダムの将来について議論へ」。MLive.com 公開日: 2023年9月14日午前7時30分。2023年9月14日。 2024年9月7日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、クロトンダム (ミシガン州)に関連するメディアがあります。
- Consumers Energy のサイトから建設中の画像
- ミシガン州天然資源局の公園とレクリエーションに関する情報
- ミシガン州天然資源局の漁業情報
- ミシガン州ビッグラピッズ市のダム影響調査
- クロトン・ハーディビジネスアライアンス
- ミシガン州ニューエイゴ郡クロトンのマスキーゴン川にあるクロトン ダム道路に保管されている、
Historic American Engineering Record (HAER) 文書:
- HAER No. MI-81、「クロトン水力発電所」
- HAER No. MI-81-A、「クロトン水力発電所、ダム」
- HAER No. MI-81-B、「クロトン水力発電所、発電所」
- HAER No. MI-81-C、「クロトン水力発電所、放水路」
- HAER No. MI-81-D、「クロトン水力発電所、変電所」
- ストラクチュラのクロトンダム