トゥメル水力発電計画

トゥメル水力発電計画
ピトロッホリー水力発電所とタメル川
スコットランドのタメル水力発電計画の場所
国	スコットランド
位置	パースとインヴァネス
座標	北緯56°42′54″ 西経3°56′20″ / 北緯56.715° 西経3.939° / 56.715; -3.939
目的	力
状態	運用
建設が始まった	1928
オープン日	1933
所有者	南東

タメル水力発電計画は、スコットランドのグランピアン山脈にあるダム、発電所、導水路、送電網の相互接続されたネットワークです。北はダルウィニー、西はラノック・ムーア、東はピトロッホリーに大まかに囲まれ、約1,800平方キロメートル（690平方マイル） ^[1]の集水域と、パース・アンド・キンロスのロッホ・エリヒト、ロッホ・エロクティ、ロッホ・ラノック、ロッホ・タメル の主要貯水池で構成されています。水は、その発生源と経路に応じて、北西から南東に進むにつれて、計画内の9つの発電所のうち最大5つを通過することがあります^[2] 。この計画は1940年代から50年代にかけて、以前の敷地も取り入れて建設されました。SSE plcによって管理されています。

エリヒト湖を水力発電の源とするアイデアは、ハイランド水力発電法案が議会に提出された1899年に初めて予想された。この計画は産業用電力を生成するというものだったが、法案は議会の承認を得られなかった。次の試みはエリヒト湖水力発電法で、1912年に承認されたが、湖の水位変更を禁止する条項が含まれていたため、計画は不経済なものとなった。ダンディー市は1919年に提案された計画でエリヒト湖、ラノック湖、タメル湖を利用しようとしたが、強い反対があり、計画は実現しなかった。^[3]

スコットランドのハイランド地方における水力発電の可能性は、1919 年と 1920 年に報告書を発表したスネル委員会によって認識されていました。このような背景から、グランピアン電力供給法案が議会に提出されました。推進者はスネル委員会によって定められた「基本原則」を認識しており、これらが法案の一部となるようにしました。その結果、この計画は単一の集水域を包括的に扱い、発電された電力の一部が計画の集水域内に住む住民に提供されることになりました。推進者にはアソル公爵とロイズ銀行の会長ジョン ウィリアム ボーモント ピーズが含まれ、2 人とも正直で信頼できる人物として知られ、地元で高く評価されていました。この法案は1922 年に議会法となり、推進者はエリック湖、ラノック湖、タメル湖の水域を使用できるようになりました。エリヒト湖の水はセイリッヒ湖とギャリー湖から分水され、集水域は418平方マイル（1,080平方キロメートル）に拡大する。発電された電力は5,000平方マイル（13,000平方キロメートル）以上の地域に供給され、パース、キンロス、フォーファーの各郡と、インヴァネスシャー、アーガイルシャー、スターリングシャーの一部をカバーする。電力の一部はスコットランド中央電力会社とファイフ電力会社に一括販売される予定である。^[3]

新しく設立されたグランピアン電力供給会社は 認可資本金175万ポンドの調達に失敗し、ジョージ・バルフォアに援助を求めた。バルフォアはアンドリュー・ビーティーとともに1907年にエンジニアリング会社バルフォア・ビーティーを設立し、1922年10月に再編されてパワー・セキュリティーズ・コーポレーション・リミテッドがバルフォア・ビーティーの株式資本と、同社がエンジニアリングや経営の専門知識を提供していたいくつかの公益事業会社を買収した。パワー・セキュリティーズは特に資本集約型計画に資金を提供するために設立され、1922年後半の深刻な不況にもかかわらず、支援することができた。彼らはグランピアン社を買収し、それは新組織のスコットランド支社であるスコティッシュ・パワー・カンパニー・リミテッドに引き継がれ、バルフォア・ビーティーは同社のエンジニア兼マネージャーとなった。彼らは、自分たちの地域は人口がまばらであるため、発電した電力の一部をスコットランド中部の産業中心地へ輸出しなければ、計画が経済的にならないことに気付いた。実際、新しく設立された中央電力委員会は、電力需要が低いため、グランピアン地域に国営送電網を拡張する案を拒否した。しかし、1927年6月に、委員会はアバネシーの国営送電網に接続してグランピアン社から大量の電力を購入することに同意し、バルフォアはグランピアン計画を進める準備ができていた。^[4]

1922年の議会法により、グランピアン社は計画が稼働している間、エリック湖の最大水位を53フィート（16メートル）上げ、水位を77フィート（23メートル）変化させることができました。ランノック湖では水位の変動は8フィート（2.4メートル）と、はるかに厳しい制限がありました。計画があらゆる状況で効率的に機能するようにするには、いくらかの創意工夫が必要でした。採用された解決策は、洪水時にはランノック湖の下流にあるタメル川の発電所を使用してほとんどの電力を供給し、エリック湖に水を貯めることでした。利用できる水が少ないときは、エリック湖から水が供給されるランノック湖岸の発電所からほとんどの電力を供給し、ランノック湖は水を貯めるために使用されます。したがって、ランノック発電所の容量は48MW  、タメル発電所の容量は34MWでした。^[5]

この計画は2段階に分かれ、最初の段階の作業は1928年に開始された。長さ1,400フィート (430 m) のコンクリート重力式ダムがエリック湖の南端に建設され、そこから岩を掘ったトンネルが水をラノッホ湖の北岸より上の地点まで導いた。トンネルの長さは約3マイル (4.8 km) で、鋼鉄パイプラインが丘の中腹を下ってラノッホ発電所まで走った。いくつかの小規模なプロジェクトでは、トゥリム川、アルト グラス川、その他の小川の源流を迂回させることでエリック湖への水量を補充した。この段階は1930年11月に完了した。^[6]エリック湖の北端、ダルウィニー村の近くにもダムが建設され、上昇した水位をせき止め、^[7]水がトゥリム川に流れ込んでダルウィニーが洪水になるのを防いだ。ダムはコンクリートの中心部と上流および下流の面に土の盛土がある。長さは約1,150フィート（350メートル）、地上からの最大高さは15フィート（4.5メートル）です。^[8]

スコットランド中央部での電力需要の高まりにより^[9]、この計画は中央電力庁に12MWの電力を供給することができ、1930年後半に大量電力の販売が24MWに倍増した時には、グランピアン委員会は認可地域のさらに遠隔地のいくつかにネットワークを拡張し、計画の第二段階を進めるための資金を確保した。これがタメル開発であり、1931年春に作業が開始された。^[6]ラノッホ湖の出口に制御堰が建設され、その下流の川の水路が深くされた。制御堰の4マイル（6.4km）下流のダナラステアにダムが建設され、ダナラステア・ウォーターと呼ばれる新しい湖が作られた。ダムから谷の南側に沿って3マイル（4.8 km）の開放型導水路が建設され、その終端で水は2本の鋼管を通って170フィート（52 m）下降し、タメル川のタメル橋の岸にあるタメル発電所に達しました。 [ ^{10]ラノッホ発電所とタメル発電所は、スコットランドで以前に行われていた}川の流れの一部として流れる水に頼るのではなく、発電所の上にある貯水池に水を貯める最初の貯水高落差発電所であったことで有名です。^{[11] [12]}

周囲の丘陵地帯からの水がエリック湖に集まります。南端では、湖の出口から下流に少し離れたエリック川にダムが建設され、水位が 14 フィート (4.3 メートル) 上昇しました。湖の水を元の水位より 5 フィート (1.5 メートル) 下まで排水するために、この低い位置でダムから 1.5 マイル (2.4 キロメートル) の水路が切り開かれました。これにより、約 78,050 エーカー フィート (96,277,000 立方 メートル⁾の貯水量が得られました。その後、水はトンネルと次第に狭くなるパイプを通過し、12 フィート 4 インチから 7 フィート 10.5 インチ (3.7 メートルから 2.4 メートル) に縮小され、485 フィート (148 メートル) 下ってラノック湖北岸のラノック発電所に流れます。当時、ラノックには2基の22,000馬力（16,500kW）の水車が設置されており、3基目の設置も予定されていた。高さ約97フィート（30メートル）の鉄塔 から、湖岸に沿って東に132kVの送電線が通っており、パースの南東にあるアバネシーのナショナルグリッドまで58マイル（93キロメートル）にわたって続いていた。別の33kV送電線がアーブロースまで74マイル（119キロメートル）にわたって通っていた。^[13] 

ラノッホ湖は、東に約8マイル (13 km) 下流にある次の発電所、タメルへの主な貯水池となっている。キンロック・ラノッホの堰堤は、ラノッホ湖の出口の水深を8フィート (2.4 m) に規制しており、これは約4フィート (1.2 m) の増加であり、水はタメル川を5マイル (8 km) 下流の狭い地点まで流れ、そこでデュナラステア・ダムがデュナラステア・ウォーターとして知られる人工湖を作っている。そこから開いた導水管が残りの3マイル (5 km) をタメルまで運び、そこで170フィート (52 m) の落差で2台の24,000馬力 (18,000 kW) 水平発電機を稼働させ、発電された電気はラノッホと同じ送電線に接続されている。 ^[13]

様々な施設は、コンサルタントエンジニアのウィリアム・ハルクロウとバルフォア・ビーティーによって設計・建設された。^[14]その後、タメル発電所とラノック発電所は両方ともカテゴリーAの指定建造物となり、「シンプルで古典的なスタイルと大胆な輪郭」で設計された。^{[15] [11]}

キンロック・ラノック堰は幅40フィート（12.2メートル）の水門3つで構成され、エアシャーのキルマーノックにあるグレンフィールド・アンド・ケネディ社が設計・建設した。水門は約80年間使用されたが、2009年にSSEは交換が必要であると判断し、工事契約はアバディーンのサイト・サービス社に交付された。新しい水門は現代の作業規範に準拠する必要があったが、元の制御機構で持ち上げられるように、元の水門より重くすることはできなかった。水門は部品ごとに製造され、各部品の最大重量は5トンで、現場で組み立てられた。重量制限により、移動式クレーンで現場にアクセスするのは困難だったため、既存の頭上ガントリーで持ち上げて所定の位置に設置することができた。^[1] 

1940年代初頭、スコットランド全土で電力開発のためのさまざまな計画が提案され、そのうちのいくつかを実行するために国営のスコットランド北部水力発電委員会が1943年に設立されました。当時はタメル・ギャリー計画と呼ばれていた計画を含むこれらの計画は、必ずしも歓迎されませんでした。 ^[16]タメル・ギャリー計画が導入された当時、パースシャーでは6軒に1軒の農場と200軒に1軒の小作地しか電力を供給していませんでした。^[17]委員会の計画に対する一致団結した反対の結果、委員会の初代委員長であるエアリー卿が辞任し、 1946年にトム・ジョンストンが委員会の運営に任命されました。彼の在任期間は1959年まで続き、開発を通じて社会変革の議題を推進することで多くのプロジェクトを成功させました。^{[18] [19]}

委員会の最初の計画であるロックスロイ湖での計画には一致団結した反対があったが、^[20] 2番目に実施される計画としてタメル・ギャリー計画が発表されると、国務大臣トム・ジョンストンは25件の異議を受け取った。そこでジョンストンは、ジョン・キャメロン、サー・ロバート・ブライス・ウォーカー、GHMブラウン・リンゼイ少佐の監督の下、申請を検討する法廷を設置した。審理は10日間続き、議事録は1,188ページに及んだ。反対運動の先頭に立ったのはパースシャー州議会、多数の河川沿いの土地所有者、およびピトロッホリーの住民であった。その地域のアメニティが破壊され、観光客が来なくなり、サケ釣りができなくなるという主張があった。^{[21]委員会の最高責任者} エドワード・マッコールは病気のため出廷できず、エアリー卿は数ヶ月に渡ってマスコミから悪質な中傷を受けていたため、証言者としてはあまり適任ではなかった。しかし、2日目には落ち着きを取り戻し、この計画がスコットランド北部と島々の多くに利益をもたらすだろうと強調した。^[22]

6日目からは、漁業の専門家、土木技術者、建築家、ホテル経営者、ユースホステル経営者、環境保護論者らが反対派の立場から議論した。委員会に対し、アフリックやハイランド地方のより辺鄙な地域など、他の場所で計画を策定するよう求める声もあった。^[23]申し立ては辛辣なものだったが、審議の最後に委員会を代表して総括したRPモリソン氏は、計画なしでは不採算となる辺鄙な地域に電力を供給することによる利益は、それによって生じるわずかな損害を上回ると述べ、観光客は依然としてピトロッホリーにやって来て、住民の生活は維持されると断固として主張した。公表された最終報告書は、この立場に概ね同意し、計画を進めるよう勧告した。^[24]議会では法案の進展を阻止しようとする動きがあり、再び同じ問題が持ち上がったが、パース・アンド・キンロス選出のウィリアム・スナデン議員は下院で承認命令を無効にすべきだと説得できず、キンナード卿は貴族院で同様の動議を提出しないよう説得された。^[25]

エディンバラを拠点とする建築家、ターボルトン・アンド・オクターロニーのハロルド・ターボルトンは、レジナルド・フェアリー、ジェームズ・シアラーとともに、NoSHEB建築委員会の一員であった。委員会は、後の計画の建物の設計の多くを担当し、そのうちのいくつかは現在登録されている。登録されている建物には、カテゴリーA（「特定の時代、スタイル、または建物タイプの傑出した例である、特別な建築的または歴史的関心のある建物」と定義される）のピトロッホリーが含まれており、スコットランド歴史環境局は「ハロルド・ターボルトンによる大胆なモダニズム設計の傑出した例」と評している。^[26]

エドワード・マコール卿は委員会の技術者で、以前は他の水力発電計画の責任者でもあった。^[27]請負技術者はアレクサンダー・ギブ卿とパートナーズで、建設の最盛期には約1万2000人 の労働者が雇用され、労働者にはドイツ人とイタリア人の元戦争捕虜や、職場を転々とするアイルランドのトンネル専門家、ドニゴール・トンネル・タイガースの集団も含まれていた。 ^{[17] [28]}

この計画では年間635ギガワット時の発電が見込まれ、1986年までに年間平均663ギガワット時の発電量を達成した。^[29]  

プロジェクトの第一段階は、タメル湖の東端にクルーニー・ダムを建設することだった。これにより、湖の水位が17フィート（5.2メートル）上昇し、湖の長さは2倍以上に伸びた。2つのドラム・ゲートによって、ダムを通る洪水の排出が制御される。魚が上流まで到達し続けることができるように、34のプールからなる魚道が 建設された。主な請負業者はジョージ・ウィンピーだった。^[30]ダムから、断面が馬蹄形の2マイル（3.2キロメートル）の長さのトンネルが建設された。これは当時英国で最大のトンネルであり、直径23フィート（7.0メートル）のパイプラインと同じ容量だった。東端では、直径12フィート（3.7メートル）の鋼鉄パイプライン3本に水が供給され、各パイプラインは20.4MWのタービンに水を送っている。水はその後、ギャリー川との合流点のすぐ下でタメル川に排出される。建設中に亡くなった人々を追悼するため、駐車場の入り口にトンネルと同じ断面の記念アーチが建てられた。トンネルと発電所の主請負業者はセメンテーション・カンパニーであった。^[31]

ファスカリー湖は、ピトロッホリーのポートナクレイグダムの建設によって造られた。湖の水位は2つの自動ドラムゲートによって維持されており、ほとんど変化しない。このゲートは、英国で初めてこのような配置が使用されたものである。発電所には7.5MWの発電機が2台あり、プールとオリフィス魚道により魚が上流まで到達できる。発電された電力は地下送電線でクルーニー発電所に送られるため、この地域には頭上の鉄塔はない。^[32]プロジェクト全体は、骨材、砂、セメント、重機などの必要な供給品の入手が困難であった。労働者の確保はさらに悪く、労働力不足は1946年、1947年、そして1948年初頭まで続いた。委員会は発電所が1947年後半までに稼働すると予想していたが^[33]、遅れが生じ、クルーニーの発電機は1950年4月、6月、11月に稼働し、ピトロッホリーの発電機は1950年10月と12月に稼働した。マコール夫人による正式な開所式は1951年7月16日に行われる予定だったが、エドワード・マコールは前日に亡くなった^{[34] 。}

プロジェクトの第2フェーズでは、グレン・エロチティ川を横切ってエロチティ川とアルト・コン川の合流点に近いダムを建設しました。このダムは2つの川の水を堰き止めてエロチティ湖を形成し、貯水量は北向き、次に東向きの長いトンネルによって増加し、ギャリー川の上流の支流のいくつかから水を集めました。2つ目のトンネルと埋設パイプラインは長さ6.2マイル (10 km) で、湖からタメル湖の西端にあるエロチティ発電所に水を供給しました。エロチティ発電所は他のどの発電所よりも大きく、タービンが2基あり、設備容量は75 MWでした。発電所を通過した水は、クルーニーとピトロッホリーで再び使用されました。^{[35] [36]}エロチティ湖の流れを一定量維持するために、補償水がパイプウェイを通って川の水路に供給されています。パイプウェイには小型タービンが設置されており、この水でも電気を生み出すことができる。^[37]

このプロジェクトは、3つの小さな発電所によって完了した。ガウル発電所は、ガウル川のほとり、アイゲイチ湖の水を貯めるガウルダムの下流0.3マイル（0.5km）に位置している。タービンを通過した水は、ガウル川に排出され、ランノッホ湖に流れ込む。遠隔地にあるため、この発電所はスコットランドで初めて自動化された。^[38]エリヒト湖発電所はエリヒト湖の東岸にあり、ギャリー湖から水が供給されている。クアイチ発電所は、この計画の中で最も北に位置し、その単一のタービンは、南端が堰き止められたクアイチ湖から水が供給されている。トンネルが、北端が堰き止められたアント・セイリッヒ湖からクアイチ湖にさらに水を運んでいる。^{[39] [40]}

完成した計画には4つの主要な水路があり、そのすべてが最終的にロッホ・タンメルに流れ込み、クルーニー基地とピトロッホリー基地に水を供給しています。計画内の北から見ると、最も高い貯水地点は、測地基準面（AOD）から1,391フィート（424メートル）上にあるロッホ・アン・ト・セイリッチにあります。この湖は280エーカー（113ヘクタール）を覆い、集水域は23.52平方マイル（60.9 km ²）です。^[41]水はトンネルを通って、1,319フィート（402メートル）のAODにあるロッホ・クアイチに流れ、その面積は115エーカー（47ヘクタール）で、集水域は5.97平方マイル（15.47 km ²）です。^[42]この水はクアイチ水源に流れ込み、海抜1,168フィート（356メートル）のエリック湖北東端に流れ込んでいます。エリック湖の表面積は8.64平方マイル（22.4 km ²）、集水域は52.37平方マイル（135.6 km ²）です。^[43]

2つ目の経路は、海抜1,352フィート（412メートル）のギャリー湖から始まります。表面積は406エーカー（164ヘクタール）、集水域は22.61平方マイル（58.6 km ²）です。^[44]ギャリー湖の水は、トンネルを通って西に流れ、エリック湖東岸のエリヒト発電所に至り、湖に排出されます。エリック湖の水は、トンネルを通ってランノック発電所（グランピアン計画の一部）に至り、ランノック湖に排出されます。^[39]ここは海抜676フィート（206メートル）で、面積は7.26平方マイル（18.8 km ²）、集水域は247.19平方マイル（640.2 km ²）です。^[45]

西からは、ランノック・ムーアからの水が海抜827フィート（252メートル）のアイグエイチ湖に貯水されている。表面積は327エーカー（132ヘクタール）と比較的小さいが、集水面積は66平方マイル（171 km ²）である。^[46]ガウル発電所に水を供給し、ガウル川に排出され、ランノック湖の西端に流れ込んでいる。^[39]ランノック湖の東端では、キンロック・ランノック堰がタメル川への流出を調整し、タメル川はすぐに海抜643フィート（196メートル）のデュナラスティア貯水池に達する。表面積は358エーカー（145ヘクタール）、集水面積は266.62平方マイル（690.5 km ²）である。^[47]デュナラステア貯水池の水は、1930年代のグランピアン計画の一環として建設されたタメル発電所に供給され、その水はタメル川に排出されている。^[39]

システムの中心部では、ブルーア川の源流とギャリー川のいくつかの支流が、海抜1,076フィート（328メートル）のエロクティ湖の貯水池に流れ込んでいます。その表面積は748エーカー（303ヘクタール）、集水域は19.66平方マイル（50.9 km ²）です。^[48]水のほとんどはエロクティ発電所に供給され、タメル湖のすぐ西にあるタメル川に排出されます。エロクティウォーターと呼ばれる小さな川を維持するために使用されるバイパス水の一部は、トリナフォーでの発電に使用されています。エロクティウォーターは、ファスカリー湖に流れ込むギャリー川に合流し、この計画で水が最終的にタメル湖に到達しない唯一の発電所です。^[39]

どのような経路をたどるにせよ、水のほとんどはロッホ・タメルに到達し、そこで湖の東端の狭い谷にあるクルーニー・ダムに貯水される。このダムの建設により、水位が17フィート（5.2メートル）上昇し^[49]、容量36,400,000 立方 メートルの貯水池ができた。^[50]ロッホ・タメルは海抜466フィート（142メートル）で、表面積は1,430エーカー（579ヘクタール）、集水域は315.92平方マイル（818.2 km ²）である。^{[51]その後、水はクルーニー発電所を通って}ファスカリー湖に流れ、ピトロッホリー発電所に水を供給する。

計画されている発電所は、一般的には、水源ではなく物理的な場所に基づいて命名されているが、そうでない場合もある。例えば、ロッホ・エリヒト発電所は、ロッホ・ギャリーから水が供給されているが、ロッホ・エリヒトに隣接しており、そこに排水している。注目すべき例外は、ロッホ・タメルに排水しているエロクティ発電所である。この発電所は、近くにある既存のタメル発電所と区別するために、タメル・ブリッジとも呼ばれている。^[52]

この計画により、地域全体の自然の水路に多くの変更が加えられました。計画の河川や湖の多くは、大幅に改変された水域（人間の活動による物理的な改変の結果として、性質が大幅に変更された表層水域と定義される）に分類されています。^[53] 計画の最高地点付近のギャリー川上流は、1950年代から20km（12マイル）の距離に渡って完全に干上がっていましたが、2017年のプロジェクトにより、約1m3（35立方フィート）/秒の水が戻ってきました^。 [ 54 ^{] [55]}その他の関連する変更には、魚が川を遡ることができるようにストラアンの堰堤を撤去することが含まれていました。

この計画には、9 つ​​の名前の付いたダムと 1 つの堰があります。1930 年にエリック (ラノッホ) に建設されたダムは、後の計画の一環として拡張されたようです。

SSE によって主要なダムとしてリストされているのは、ガウル、エロクティ、クルーニー、ピットロコリーです。^[56]他のダムはエリヒト、ダルウィニー、ドゥナラステア、クアイヒ、^[57]、トロミー (アン・トゥ・ザイリヒ湖) にある。キンロック・ラノックの重要な堰も計画の一部です。

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