スウィートウォーターダム

スウィートウォーターダム
スウィートウォーターダムと貯水池、2011年5月
カリフォルニア州のスウィートウォーターダムの位置
国	アメリカ合衆国
位置	カリフォルニア州サンディエゴ郡
座標	北緯32°41′29″ 西経117°00′29″ / 北緯32.69139° 西経117.00806° / 32.69139; -117.00806
状態	使用中
建設が始まった	1886年11月17日; 138年前 ( 1886-11-17 )
オープン日	1888年4月7日; 136年前 ( 1888-04-07 )
建設費	234,074.11ドル
所有者	スウィートウォーターオーソリティ
ダムと放水路
ダムの種類	コンクリート重力アーチ
押収物	スウィートウォーター川
身長	108フィート（33メートル）
長さ	700 フィート (210 メートル)
幅（山頂）	25フィート（7.6メートル）
幅（ベース）	46フィート（14メートル）
放水路タイプ	7x ゲート制御、サービス + 非制御緊急放水路
放水路容量	45,000 立方フィート/秒 (1,300 m 3 /秒)
貯水池
作成する	スウィートウォーター貯水池
総容量	28,079エーカーフィート（34,635,000 m 3）
集水域	180平方マイル（470 km 2）
表面積	960エーカー（390ヘクタール）
発電所
油圧ヘッド	90フィート（27メートル）
設備容量	なし

スウィートウォーター ダムは、カリフォルニア州サンディエゴ郡のスウィートウォーター川にかかるダムです。サンディエゴの東約 12 マイル (19 km) 、9 マイル (14 km) に位置し、南西はボニータ、北東はラ プレサと接しています。高さ 108 フィート (33 m) の石造アーチ ダムは、960 エーカー (390 ha) のスウィートウォーター貯水池を堰き止めています。

このダムは、1888 年にサンディエゴ郡の川に貯水池を建設し、沿岸の農作物の灌漑用水とサンディエゴ市および近郊の町への水供給を目的としていました。その後数十年にわたり、ダムは当初の高さ 60 フィート (18 メートル) から何度も上げ下げされ、改修されました。1916 年、大洪水によりダムの両橋台が崩壊しました。ダムの残りの部分には大きな被害はなく、現在も洪水対策、貯水、レクリエーションに使用されています。

スウィートウォーターダムは、スウィートウォーター川にまたがって建設されたコンクリート製の厚いアーチ型重力式ダムで、28,079エーカーフィート（34,635,000 m ³）の水を貯めることができる貯水池を形成している。^[1]高さ108フィート（33 m）、長さ700フィート（210 m）、底部の厚さは46フィート（14 m）である。上流端には取水塔が設けられ、ダムの底部を貫通する高圧導管に接続されており、貯水池のさまざまな深さから水を放出するようになっている。水が低い場所から放出されると、流出量が多くなる。しかし、川の流れが低いため、上流からのすべての流入をダムが堰き止めているため、ダムの下には通常、水がわずかに流れるのみである。この地域では時折大規模な洪水が発生するため、ダムは越水に耐えられるように設計されており、また毎秒45,000立方フィート（1,300 m ³ /s）以上の水を処理できる7つのゲートを備えた放水路も備えている。^{[2] [3] [4]}

このダムは洪水対策のため、上流約19マイル（31km）にあるラブランドダムとその貯水池と連動して運用されている。このダムは現在、干ばつに備えてサンディエゴ都市圏の予備貯水施設として機能し、地方自治体の水も供給している。貯水池は野生動物管理やレクリエーションなどにも利用されている。^[5]

サンディエゴ地域は、温暖な気候と肥沃な土壌に恵まれているにもかかわらず、半乾燥気候であるため、川の水量のほとんどは冬季に集中し、壊滅的な洪水を引き起こします。逆に、夏季には、ほとんどの小川が干上がり、大水路も細流となり、同様に危険な干ばつにつながります。この地域の岩盤は浸透性が著しく低く、利用できる地下水はほとんどありません（特に、近隣のロサンゼルス郡やオレンジ郡と比べると）。スウィートウォーター川は、サンディエゴ川やサンルイスレイ川などとともに、年間を通じて水量が多い数少ない川の 1 つでした。しかし、この地域の人口が増加するにつれて、川は乾季に必要な水を供給できなくなりました。^[6]

この地域の初期開拓者の一人であるフランク・A・キンボールは、1869年にスウィートウォーター川のこの特定の区間にダムを建設することを最初に提案した人物である。^[4]ここで川は広い谷を離れ、急峻で狭い峡谷を横切るため、貯水池に理想的な場所となっている。FEブラウンによって描かれたダムの当初の設計図では、高さ50フィート（15メートル）、頂上が底部よりわずかに広い、約3,700エーカーフィート（4,600,000 m ³）の薄いアーチダムが求められていた。ダムの起工式は1886年11月17日に行われ、翌年の初めには峡谷の南側で採石場が掘削され、ダムの石積み用の瓦礫が供給された。^{[7] [8]}

起工式の後、ダムの基礎工事はサンディエゴ土地・町会社によって厚さ36フィート（11メートル）、高さ15フィート（4.6メートル）の大きな石とセメントのブロックとして据えられた。建設の初期段階では、スウィートウォーター川は基礎構造の下で直径30インチ（76センチメートル）の正方形の石造暗渠に流された。1886年から1887年は平均降水量を下回っていたため、トンネルはダム建設予定地を過ぎる川に十分な排水能力を提供した。しかし、1887年2月、川は小嵐のために増水し、2日間基礎から水があふれた。大きな被害はなかった。^[8]

建設が進むにつれ、当初の薄いアーチ型設計は不安定で、郡の増大する水需要に不十分であると考えられた。そのため、ダムの計画高さは60フィート（18メートル）に増加し、基礎の厚さは26フィート（7.9メートル）増加した。ダムの表面に一連の特殊な石段が建設され、将来の高さ増加に備えた。^{[4] [9]}

ダム建設に使用された石は、川の南岸の下流約800フィート（240メートル）にある大きな岩の露頭から切り出された。石には変成岩と鉄分を多く含むものの2種類があり、どちらもダム建設に最適であると考えられていた。川底から砂が掘り出され、セメントの混合に使用されたが、これも非常に適していると宣言された。^[10]ダムが45フィート（14メートル）の高さまで上昇すると、底部の排水トンネルが密閉され、漏水試験のために構造物の後ろの水が35フィート（11メートル）の制御された深さまで上昇した。ダムは保持され、大きな浸出は記録されなかった。^[11]

石は馬やラバに荷車に乗せられ、採石場からダム建設現場まで運ばれた。建設現場では、高さ 30 フィートから 50 フィート (9.1 メートルから 15.2 メートル) の 4 基から 5 基のデリックが使用され、バケツで石やセメントを積み上げ、現場でセメントを製造していた。ダムは 1888 年 4 月 7 日に基礎から 90 フィート (27 メートル) の高さまで積み上げられた。^[12]ダムの南側には、石積みの支柱で区切られた 8 つの越流水路からなる放水路または「排水堰」が建設された。一連の木の板で制御される放水路は、最大 1,500 立方フィート/秒 (42 m ³ /s) の水を処理できた。^[13]

ダム建設には合計20,507立方ヤード（15,679 m ^{3 ）の資材が使用され、セメント17,562バレルも使用されました。予備調査と貯水池の水没予定地の購入を含め、総費用は234,074.11ドルでした。 [14]}落成式は4月19日に行われ、3,000人以上が観覧に訪れました。当時、このダムは米国で最も高い石造アーチダムであり、工学上の驚異であり観光名所と考えられていました。^[15]

1895 年の冬、大雨によりスウィートウォーター川の水位が記録的な高さまで上昇し、ダムの放水口と放水路は過剰な流入水に対処できなくなりました。暴風雨のピーク時には 40 時間以上にわたり、貯水池の水がダムを 2 フィート近く越え、巨大な滝となってあふれ出しました。洪水によりダムの橋台が深刻な被害を受け、川床が浸食されましたが、ダムは持ちこたえました。将来の洪水の危険に対応するため、1910 年にダムの高さを 110 フィート (34 m) まで上げる作業が開始されました。この作業では、ダムの上部に高さ 20 フィート (6.1 m) の垂直の石積み欄干が追加され、放水路が再建され、取水塔が上げられました。これは1911年に完成し、貯水池の容量が約4,000エーカーフィート（4,900,000 m3 ^）増加しました。^[4]

1915 年の冬、南カリフォルニアは壊滅的な干ばつに見舞われ、3 年以上連続して地域の貯水池の水位が記録的な低水準にまで低下し、農業と牧場に多大な損失をもたらしました。サンディエゴ郡の住民は絶望的な状況に陥り、サンディエゴ市は「レインメーカー」として知られるチャールズ・ハットフィールドという男を雇いました。市はハットフィールドに、年末までにかなりの雨を降らせれば 1 万ドルを支払うと約束しました。ハットフィールドの計画は成功したようですが、彼が不運な計画を開始した翌日の 12 月 9 日から郡を襲った大洪水の原因は実際にはわかっていません。^{[16] [17]}

翌月には39インチ（991 mm）を超える雨が降り、嵐は1916年初頭まで郡を浸水させ続けた。この地域の川や小川は、ここ数年で最高水位を記録した。200以上の橋が流され、コミュニティ全体が押し流され、堤防が決壊し、谷は浸水した。サンディエゴ川、スウィートウォーター川、オタイ川沿いのすべての橋が流されたが、鉄道橋だけは端が欠けたまま残っていた。オタイ川沿いのスウィートウォーターから南東に数マイルのところにある土造りのオタイダムは、1月27日に決壊し、チュラビスタ南部に水の壁が流れ込んだ。洪水で堆積物が大量に堆積したため、サンディエゴ湾の南端は堆積物で埋め尽くされた。砂の多くは現在も浅瀬の形で残っており、船の通行を可能にするために定期的に浚渫する必要がある。^{[17] [18] [19]}

スウィートウォーター川の水位は上昇し、1916年1月30日にはピーク流量45,500立方フィート/秒（1,290 m ³ /s）に達しました。ダムの高さが増し、放水路の容量も拡大されましたが、氾濫を防ぐことはほとんどできませんでした。貯水池は、1895年と類似した、しかしはるかに大規模な出来事で、ダムの頂上を3.5フィート（1.1 m）越しました。川はダムの北側の橋台を決壊し、その後すぐに放水路のすぐ左の南端も決壊しました。1895年と同様に、ダムの主要構造物は大きな被害を受けませんでしたが、川は構造物の周囲を十分に浸食し^[20]、貯水池の3分の2が排水されました。ダムの決壊により、スウィートウォーター水道会社のパイプライン15,000フィート（4,572 m）以上、すべての鉄道線路、電力会社の配線が破壊されるなど、下流に広範囲にわたる被害が発生しました。^[21] その後ダムは再建され、将来の洪水を通過させるために追加の放水路が設けられた。^{[4] [22]}

1939年と1940年にダムは大規模な改修を受け、1911年に建てられた欄干が2フィート下げられ、緊急用放水路が建設された。これは、既存の2つの放水路では大洪水に対処するのに不十分だと考えられたためである。その後、ダムはスウィートウォーター・オーソリティの所有となり、現在も同オーソリティがダムを運営している。20世紀後半には、漏水を止めるためにダムに新しいコンクリートコーティングが施された。^[4]しかし、ダムの放水路は依然として「想定される最大洪水」の20%以上に対処するには不十分だと考えられていた。^[23] 2006年4月7日、スウィートウォーター・ダムはアメリカ土木学会により歴史的土木工学ランドマークとして認定された。^{[15] [24]}

• カリフォルニア州のダムと貯水池の一覧

• アメリカ土木学会 (1888)。アメリカ土木学会論文集。第 19 巻。ASCE 出版物。
• セルベニー、ランディ (2005)。『嵐の奇怪：空飛ぶ牛から盗みの雷まで、世界で最も奇妙な天気の真実の物語』。ベーシックブックス。ISBN 1-56025-801-2。
• ウィルソン、ハーバート・マイケル（1903）。灌漑工学。J. ワイリー＆サンズ。

• スウィートウォーター貯水池

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