運河ポンド
イギリス、イングランドのチェスターフィールド運河にあるショート ポンド。

運河ポンド（impoundから派生）[ 1 ] 、リーチ、またはレベル（アメリカで用いられる用語）は、2つの運河の水門の間にある貯水池の水位の区間を指します。運河ポンドの長さは、隣接する2つ以上の水門が階段状の水門を形成するような全く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様々です。

イギリスで最も長い運河の係留区間は、ブリッジウォーター運河のプレストン・ブルックにあるトレント・アンド・マージー運河のストップ・ロック（ダットン・ストップ・ロック第76号）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・ロック第2号）の間の区間で、その距離は39.5マイル（63.6キロメートル）です。もう一つ長い係留区間は、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長の区間は、ヘンリエッタとロックポート間のいわゆる「60マイル区間」（実際には64.2マイル（103.3キロメートル））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。パウンドロックの重要な特徴は、フラッシュロックの開閉によって水位が変動するのに対し、ロック間の水位がほぼ一定に保たれることです。

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ポンドもあります。たとえば、チェサピーク・アンド・オハイオ運河の「エイト・マイル・レベル」は、ライリーズ・ロック（閘門 24）とエドワーズ・フェリー（閘門 25）の間で、その距離は約 8 マイル (13 km) 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容易ではありません。砂利や軽い土は、落ち着いて固まるまで数年間は水が漏れます。水路のライニングには水たまりや粘土が使われますが、完璧ではありませんでした。[ 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（断面で見た運河の形状[ 3 ]）が石灰岩を爆破して作られましたが、水路のライニングがひどく、木材でライニングしなければなりませんでした。[ 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 上のトゥー・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・ヒル周辺で、石灰岩の陥没穴による陥没が頻繁に発生し、高額な修理が必要になりました。[ 4 ]数年後には、運河の底が沈下して固まり、代かきは不要になります。[ 5 ]

給水

チェサピーク・アンド・オハイオ運河のジョージタウン層に水を供給する支線運河。

技師にとって最大の懸念事項の一つは、運河の水供給であった。揚水は、特に山頂部において運用費用の大きな負担となるため、重力給水が望ましい。支水路は、必要に応じて30キロメートルから50キロメートルの長さに及ぶ可能性がある。[ 6 ]運河の河床は、水の流れが速すぎて上流の船の進路を妨げないよう、傾斜をつける必要があった。[ 6 ]

川は運河に水を供給するために水位を上げるためにしばしばダムが建設された。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 ]

ダムが建設されていない場合、しばしば水を汲み上げなければならなかった。チェサピーク・アンド・オハイオ鉄道は、ダム8号からの水量が不足していたため、サウスブランチ付近（174マイル地点付近）に蒸気ポンプを設置した。このポンプの容量は約25立方フィート/秒（0.71立方メートル/秒）であった。[ 8 ] [ 9 ]この問題は、特に山頂ダム（下記参照）で深刻である。

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仕組みになっており、下掛け水車とバケツの付いた別の水車が連結され、川の水を運河まで汲み上げていた。[ 10 ]

冬

冬季のため運河は水抜きされています。注：水門の石積み部分に水滴が残っているのは、水位が正常であることを示しています。

冬季に氷が形成される場所では、運河の柱状構造物は通常閉鎖され、排水されます。この間、砂州は掘削され、閘門やその他の構造物は修理されます。[ 11 ]例外として、戦時中の必要により、例えばチェサピーク・アンド・オハイオ運河は1861年から1862年の冬季に南北戦争のため開通しました。[ 12 ]

歩行器のレベル調整と修理

アメリカの運河には、「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）、曳舟道ウォーカー[ 13 ]、あるいは検査官と呼ばれる作業員がしばしば配置されていた。彼らの仕事は、シャベルを持って水位（レベル）に沿って歩き、漏水がないか確認し、小さな漏水は大きな被害につながる前に修理し、大きな漏水があればセクション作業員を呼ぶことだった。彼の巡回距離は1日約32～38キロだった。[ 14 ]マスクラットは運河に穴を掘って漏水を引き起こし、駅馬車隊や御者のような競争相手は土手に穴を掘って運河を破壊した。[ 15 ]その他の仕事には、排水堰の水門から適切な量の水が排出されているか確認すること、導水路の損傷を確認すること、そして夜間に運河で溺死したとされる行方不明者の捜索に呼ばれることなどがあった。[ 13 ]

決壊や漏水が見つかり、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を持って来ます。これらのボートには、わら、竹、ロープ、木の板、道具（つるはしとシャベル）が積まれていました。[ 16 ]暗渠や水門の場合は、溝とさねはぎでかみ合った一列の重い厚板が決壊箇所の上下に運河を横切って打ち込まれ（コッファーダムに似ている）、濡れると膨張します。 [ 16 ]決壊箇所から水が排水された後、その箇所は修理されます。決壊箇所が運河の堤防または土手にあった場合は、クルーは約 1 フィートの間隔で 2 列の杭を決壊箇所に打ち込み、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、一列の厚板が打ち込まれて水の流れが止まり、決壊箇所は土や石で埋められます。[ 16 ]

マスクラットなどの穴を掘る動物は、穴を掘ることで漏水を引​​き起こします。インディアナ州の運河では、ザリガニが穴を掘ることで漏水が発生しました。[ 17 ]運河会社はしばしばマスクラットに懸賞金をかけていました。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

モリス運河の頂上ポンド（レベル）。ホパトコン湖から支線運河を通じて水が供給されています。

サミットポンドは運河の頂上部に形成され、すべての水門がそこから下降します。サミットポンドは運河の設計において特に重要です。なぜなら、ポンドに出入りするすべての船舶が水を失うからです。そのため、サミットポンドには独立した水源が必要であり、それは隣接する河川の堰、貯水池、またはポンプ場の形態をとる場合があります。運河の設計においては、水門一杯の水が失われても水位が著しく低下しないように、サミットポンドを可能な限り大きくすることが一般的でした。

ロッチデール運河は、比較的短いサミットポンドを持つ運河の良い例であり、特定の時間に水門の作業に制限が必要です。ペナイン山脈を横断する3つの運河の1つであるこの運河は、長さが32マイル（51 km）ですが、サミットポンドはわずか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。サミットポンドは海抜600フィート（183 m）にあり、英国で最も高いサミットポンドの1つです。[ 18 ]水を保つために、会社はサミットポンドの近くに合計8つの貯水池を建設しました。ホリングワース貯水池は山頂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、サミットポンドに送りました。現在、山頂を越える船の移動が制限されている理由の一つは、その後のレジャー交通量の増加が見込まれなかったため、オールダム・ロッチデール市水道法に基づき、水利権と関連施設が1923年に様々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を備えた運河が建設されたのは、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、全長5.2マイル（8.4 km）であったが、その水供給は長年にわたり問題を引き起こしていた。[ 21 ]

ペンシルベニア州のユニオン運河も、上流域で水不足に悩まされていました。これを解消するため、技術者たちはスワタラ川に3つの大きなダムを、キャットテール川には1マイル（約1.6キロメートル）のダムを建設しなければなりませんでした。これらのダムから水は発電所に送られ、そこで水車と必要に応じて追加の蒸気ポンプを用いて95フィート（約27メートル）まで汲み上げられ、そこから導水橋を通って4マイル（約6.4キロメートル）流れました。[ 22 ]

ニュージャージー州のモリス運河は、ホパトコン湖からフィーダー運河を経由してサミットポンドに水を送っていました。ホパトコン湖は十分な大きさで、運河から船が湖に入ることができました。ロック1Eはサミットポンドの東側、ロック1Wはサミットポンドの西側にありました。パナマ運河も、ガトゥン湖をサミットポンドとして利用しています。

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ボートが水を追加するポイントである。最も長いものは、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) である。[ 23 ]すべての排水ポンドに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る。[ 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​​に位置しています。ポンド内の水位は、閘門の使用状況に応じて変動します。下閘門からポンドに入る船舶は、ポンドから閘門一杯分の水を取り除き、上閘門から入水する船舶は、ポンドから閘門一杯分の水を追加します。ポンド内の最高水位は通常、下閘門の側流堰によって制御されるため、上閘門からの水の一部が側流堰を越えて失われる可能性があり、下閘門の落差が深い場合は、船舶がポンドを通過する際に水位が実質的に低下します。

サイドパウンド

カーンヒル閘門の延長された中間ポンドを示す地図

サイドポンドとは、極めて短い水門ポンドの一種で、水位の変動を抑えるため、水門間の距離が短いことを補うために横方向に延長されたものです。ケネット・アンド・エイボン運河のカーンヒル水門がその例です。デヴィゼスに通じる丘を登るには29の閘門が必要です。最初の7つと最後の6つは従来のポンドですが、真ん中の16つは大型のサイドポンドで、16の閘門すべてを約0.6マイル（1.0 km）の距離に収めることができます。[ 25 ]

フォクストン段閘門などの連続閘門の側池も同様の機能を果たしている。10 個の閘門はそれぞれ 5 つの部屋からなる 2 つの階段構造になっており、各閘門は下の池に水を排出し、上の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、中間の池があったとすればその高さに維持されるため、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中間の高さに維持される節水盆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の間にあるほとんどの閘門には、現在では使われていないが、このような側池が 2 つ設けられていた。[ 27 ]

水位の調整

運河には、池の水位が上がりすぎて洪水や流失、その他の被害が発生するのを防ぐための装置がいくつか設置されています。

排水堰

水位を調節するための排水堰の例。（上から見た図）
排水堰閉鎖
パドルバルブを閉じてボードを入れます。最上部のボードによって水の高さ（ポンド単位）が決まります。
廃棄物堰がオープン
同じ排水堰のバルブを開き、板を取り外して、運河のプリズムを排水します。

排水堰は運河の水位を調節するために使用されます。排水堰の最も高い板より水位が高い水は、板を越えて運河の貯水池から排出されます。板を追加したり取り外したりすることで水位を調整できます。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、緊急時、あるいは冬のボートシーズン終了時に運河の水を完全に排水することができます。[ 28 ]一部の運河（例えばチェサピーク・アンド・オハイオ運河）では、短い区間を除き、ほぼすべての区間に閘門の間に排水堰が設置されていました。

閘門には、水路に水を送るバイパス堰が設置されていることが多く、これにより水は閘門を迂回して下流のポンドへと流れ込むことができました。このバイパス堰も、排水堰と同様に、板を追加したり取り外したりすることで水位を調整できました。

排水路と非公式のオーバーフロー（ミュールドリンク）

チェサピーク・アンド・オハイオ運河の曳舟道にある余水路。

放水路も使用され、水を周囲の川に流すことができました。放水路は曳舟道の上や運河の土手側に設置されることもあります。

アメリカの運河における「非公式越流」とは、曳舟道に窪みがあり、放水路として機能するものの、通常はコンクリートや正式な構造物を備えていない部分です。船頭たちは、ラバが曳舟道を流れる水を飲むことから、これを「ラバの水飲み場」と呼ぶこともありました。[ 29 ]非公式越流は、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たりして、より「恒久的な」放水路となることが多かったです。[ 30 ]

停止ゲート

貯水池の長さが数マイルに及ぶ場合、運河に止水ゲートが設置されることもありました。これは、運河が破裂しても貯水池全体の水が失われないようにするためです。破裂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ます。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、破裂や修理の際に ビッグプール湖を排水する必要がないようにしました[ 31 ] 。

動物の逃亡

ロンドンのリージェンツ運河の曳舟道の窪み。水に落ちた荷船を曳く馬がよじ登って出られるように、馬用の水中階段を設置するために作られた。

エリー運河では、ロックポート上流の3マイル（約4.8キロメートル）に及ぶ岩切りの部分に、ラバや馬が運河の係留場に落ちた場合に備えて、曳舟道に脱出用の「穴」がいくつか掘られていました。木の板で覆われた窪みで、動物は「穴」に入り、そこから救助される仕組みでした。これは、運河の土手がほぼ垂直だったため、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顕著である。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設けられている。[ 33 ]

砂州と障害物

モリス運河の斜面5Eで砂州を除去する作業員

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、船乗りが障害物から船を遠ざけるためにバージポールを携帯するのが一般的です。 [ 34 ]

一部の船は、先端に鉄のついた長い棒を持ち、それを使って砂州から脱出しようとしたが[ 35 ]、運河によってはその使用が禁止されていた。船頭は、上流の閘門の閘門番にうねりを頼み、水位を上げて砂州から脱出することもあった[ 36 ] [ 37 ] 。

参照

参考文献

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  • カンバーリッジ、ジェーン（2009年）『グレートブリテンの内陸水路』（第8版）イムレイ・ローリー・ノリー、ウィルソン共著。ISBN 978-1-84623-010-3。
  • FIPT (1982).フォクストン閘門と傾斜面. レスターシャー州議会. ISBN 0-85022-191-9。
  • ハドフィールド、チャールズ、ビドル、ゴードン (1970). 『北西イングランドの運河』第2巻 (pp.241-496) . デイヴィッド・アンド・チャールズ. ISBN 0-7153-4992-9。
  • ニコルソン（2006a）『ニコルソン・ガイド Vol.1：グランド・ユニオン、オックスフォード＆サウス・イースト』ハーパーコリンズ、ISBN 978-0-00-721109-8。
  • ニコルソン（2006b）『ニコルソンガイド 第7巻：テムズ川と南部水路』ハーパーコリンズISBN 978-0-00-721115-9。
  • スケンプトン卿、アレック他 (2002). 『グレートブリテンおよびアイルランドの土木技術者人名辞典：第1巻：1500年から1830年』トーマス・テルフォード著. ISBN 0-7277-2939-X。
  • スミゼット、ロビン（2012年4月）「ちょっとだけサイド」ウォーターウェイズ・ワールド誌、ISSN  0309-1422。

参考文献

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