ハウザーダム

ハウザーダム
1908 年後半の再建中のハウザーダム。
地図
ハウザーダムのインタラクティブマップ
正式名称ハウザーダム
位置ルイス・アンド・クラーク郡、モンタナ州、米国
座標北緯46度45分55秒 西経111度53分13秒 / 北緯46.76528度、西経111.88694度 / 46.76528; -111.88694
建設が始まった1905年（最初のダム）；1908年（2番目のダム）
開業日1907年（最初のダム）；1911年（2番目のダム）
オペレーターノースウェスタン・コーポレーション
ダムと放水路
押収物ミズーリ川
身長80フィート（24メートル）（第2ダム）
長さ700フィート（210メートル）（第2ダム）
貯水池
作成するハウザー湖
通常の標高3,655フィート（1,114メートル）[ 1 ]
発電所
設備容量17.7MW  [ 2 ]​
年間発電量135.34 GWh (2009) [ 3 ]
送電：69 kV単回線

ハウザーダム（ハウザー湖ダムとも呼ばれる）は、アメリカ合衆国モンタナ州ヘレナの北東約14マイル（23 km）に位置するミズーリ川に架かる重力式水力発電ダムです。1905年から1907年にかけて建設された最初のダムは、1908年に決壊し、下流域で深刻な洪水と被害をもたらしました。1908年には同じ場所に2つ目のダムが建設され、1911年に開通しました。現在の構造はハウザーダムです。現在のハウザーダムは、長さ700フィート（210 m）、高さ80フィート（24 m）です。[ 4 ]ダムによって形成された貯水池、ハウザー湖（ハウザー貯水池としても知られる）は、長さ25マイル（40 km）、表面積3,800エーカー（1,500 ha）で、満水時には98,000エーカーフィート（121,000,000 m 3）の水を貯めることができます。[ 5 ]

このダムは、ダムの背後に追加の貯水池を必要とせずに発電できるため、 「流れ込み式」ダムと呼ばれています。発電所には6基の発電機が設置されており、ハウザーダムの発電能力は17MWに達します。

歴史

最初のダムの建設

最初のハウザーダムは、ミズーリ川発電会社とその後継会社であるユナイテッドミズーリ川発電会社によって建設されました。1885年から1887年までモンタナ準州知事を務めたサミュエル・トーマス・ハウザーは、銀行、鉱業、鉄道、牧場経営、製錬業で長年の経歴を積んだ人物でしたが 、 1893年恐慌の後、財政的に破綻寸前まで追い込まれました。 [ 6 ] [ 7 ] 60代前半のハウザーは、比較的新しい産業である水力発電に進出することで財政を立て直し始めました。[ 7 ] 1894年、彼はミズーリ川発電会社を設立し、スタッブスフェリーの下流2マイル（3.2km）にダム（ハウザーダム）を建設するための米国議会の承認を得ました。 1905年、ハウザーとミズーリ川電力会社の他の取締役は、ヘレナ電力送電会社（「ヘレナ電力送電会社」としても知られる）を設立した。[ 8 ] 2つの会社は1906年2月16日に合併し、ユナイテッド・ミズーリ川電力会社が設立された。[ 9 ]

ダムはサミュエル・T・ハウザーにちなんで名付けられた。[ 10 ] ハウザーダムは砂利の上に石積みの基礎を築いた鋼鉄ダムで、ダムの両端は川の両側の岩盤に固定されていた。 [ 11 ] [ 12 ]ウィスコンシン橋梁鉄工会社が電力会社のためにダムを建設した。[ 10 ]ウィスコンシン橋梁鉄工会社の技師である JF ジャクソンが構造を設計した。[ 13 ]マーティン・ゲリーが電力会社の建設を監督した。[ 14 ]ゲリーとウィスコンシン橋梁会社の技師であるジェームズ・マッキトリックはダムの設計について何度も議論し、ゲリーはダムを強化するためにいくつかの変更を命じた。[ 14 ]ジャクソンの設計は重大な技術的問題を克服しなければならなかった。岩盤は川底の下にあり、厚い砂利の層で覆われて手の届かないところにあった。ダムの中央部分の 300 フィート (91 メートル) が砂利の川底に建設され、残りが岩盤上に建設されているという事実を克服するために、[ 13 ]シート杭(特許取得済みの鋼製シート杭システムを持つシカゴのLP フリーステッド社が供給) が川底に 35 フィート (11 メートル) 打ち込まれ、ダムの鋼材が杭に固定されました。[ 13 ] [ 15 ]杭は滑りを防ぐために 1.5:1 の角度で設置され、上流側にはコンクリートで覆われた三角形の石積み基礎が川底の杭に対して設置され、ダムを支えました。[ 13 ]ダムの上流面はコンクリートで覆われ、浸透を防ぐためにダムから300フィート（91メートル）の上流の川床に20フィート（6.1メートル）の深さの火山灰の層が敷かれました。 [ 13 ]火山灰は非常に細かいので、ジャクソンは、灰の層の上の水の重さでそれが突き通せないまで圧縮され、水が杭の周りの砂利を侵食するのを防いでくれると信じていました。[ 16 ]ダムは長さ630フィート（190メートル）、高さ75フィート（23メートル）でした。[ 13 ] [ 17 ]放水路は幅500フィート（150メートル）、深さ13フィート（4.0メートル）でした。[ 13 ]発電所の10基の水平タービンは14,000キロワットの電力を供給しました。[ 18 ]当時のダムの総費用は150万ドルでした。 [ 19 ]ユナイテッド・ミズーリ・パワーは1907年2月12日にハウザーダムの運用開始を宣言しました。 [ 11 ]

最初のダムの崩壊

1908年4月14日に壊滅的な崩壊を起こしたハウザーダムの上流を眺める

1908年4月14日午後2時30分頃、ハウザーダムは水圧で石積みの基礎が崩れ（鋼鉄製のダム自体は構造的に健全だった）、決壊した。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 20 ]問題の最初の兆候は、ダムの土台である発電所付近から泥を多く含んだ水が噴き出し始めたときだった。[ 13 ] [ 14 ]問題に気づいた電力会社の従業員が発電所に駆け込み、全員に命からがら逃げるように伝えた。[ 14 ]約15分後、石積みの基礎が崩れ、ダムの上流部分が沈下してダムに幅30フィート（9メートル）の決壊が発生した。[ 14 ] [ 21 ]破堤部から流れ込んだ水はダムの基礎をさらに崩し、6分後にはダムの幅300フィート（91メートル）の部分が崩壊した。[ 14 ] [ 21 ]発電所は軽微な被害を受けたのみであった。[ 21 ]高さ25～30フィート（7.6～9.1メートル）の水の波が下流に押し寄せた。[ 22 ]岩盤に固定されたダムの残りの部分は、しばらくの間水の一部をせき止め、洪水の破壊力を軽減するのに役立った。[ 23 ]当時州都ヘレナにいたゲリーは、ダムの管理人からダムの破壊を知らせる電話を受けた。[ 23 ]彼は直ちに下流のすべての町や都市に電報を打ち、迫り来る洪水について警告した。[ 23 ]グレートノーザン鉄道の機関車が下流70マイル（110キロ）のグレートフォールズ市に派遣され、途中の各駅にダム決壊の警報を発した。[ 23 ]

1908年4月14日に壊滅的な崩壊を起こしたハウザーダムの西端下流を眺める

警告とハウザーダム下流のミズーリ川の地質が多くの命を救った。ホルターダム（当時建設中）の建設キャンプは流された。[ 21 ]将来映画俳優となるゲイリー・クーパーとセブン・バー・ナイン・ランチに住む彼の家族は、洪水が彼らの土地の一部を襲う前に間に合うように通知され、避難した。[ 24 ]洪水は午後7時頃、モンタナ州クレイグという小さな町に到達したが、町の上流にあるミズーリ川の狭い峡谷が洪水の一部をせき止め、そのエネルギーの多くを分散させた。[ 14 ]町の住民は十分な警告を受け、避難した。[ 14 ]当初、マスコミは町が流されたと報じたが、[ 21 ]これは不正確であることが判明し、数軒の小屋と鉄道駅が根こそぎにされたのみであった。[ 14 ]有名な鉄製のクレイグ橋（通常は水面上25フィート[7.6メートル]）は、デッキより2フィート(1メートル)以上も水に浸かり、決壊が危惧されたが、持ちこたえた。[ 21 ] [ 25 ]クレイグからモンタナ州ウルムまでのグレートノーザン鉄道の線路が水没した。[ 21 ]グレートフォールズのボストン・アンド・モンタナ製錬所の作業員は、洪水を製錬所の敷地から逸らすために即席のウィングダムを作り、洪水が下流に流れるようにブラックイーグルダムの一部を爆破した。 [ 21 ]彼らの努力は不要だった。ミズーリ川は、その都市に到達するまでに7フィート(2.1メートル)しか上昇しなかったからである。[ 14 ]それでも、損害額は100万ドル以上と見積もられた。[ 21 ] [ 23 ] 20世紀末には、ミズーリ川の岸辺にまだ鋼鉄ダムの残骸が残っていました。[ 14 ]

ダムの決壊は、技術者によるダムの設計方法に影響を与えた。最初のハウザーダムは、世界でわずか3つの鋼鉄ダムのうちの1つであった（他の2つはアッシュフォーク・ベインブリッジ鋼鉄ダムとレッドリッジ鋼鉄ダム）。20世紀初頭には、多くの技術者がダム建設の主要資材として鋼鉄の使用を主張した。鋼鉄には多くの利点があった。コンクリート、木材、石、土などの従来の資材に比べて、安価であるだけでなく、軽く、輸送しやすく、防水性も高かった。さらに、鋼鉄を使用すると、基準と許容差を製鉄所で監視できるため、設計計算が簡素化された。しかし、鋼鉄ダムは見た目に脆そうに見えたため、利点にもかかわらず多くの人が反対した。ハウザーダムの決壊後、鋼鉄反対派が勝利した。ダムの流出は杭が短すぎたことが原因であり、鋼鉄のせいではなかったにもかかわらず、技術者は鋼鉄をダム建設資材として拒否し、これ以降鋼鉄ダムは建設されていない。[ 26 ]

2番目のダム

ユナイテッド・ミズーリ・リバー・パワー社は1908年7月にハウザーダムの再建を開始し、1911年春に完成した。[ 11 ]ニューヨーク・ファウンデーション・カンパニーがダムを再建した。[ 27 ]ニューヨーク出身の著名な技師ジェシー・ベイカー・スノーがダム再建の技師兼副監督を務めた。[ 27 ]

現在のハウザーダムは4つのセクションに分かれています。越流水路、越流水路の両側の橋台、左橋台の東側の非越流セクション（その下には発電所があります）、そして発電所の後ろの水を貯める深さ32フィート（9.8メートル）の貯水槽です。[ 4 ]越流水路の長さは493フィート（150メートル）です。[ 4 ] 5つの油圧スライドゲートと17の手動操作式フラッシュボードによって、ダムから水が溢れます。[ 4 ] [ 28 ]ハウザーダムは17メガワットの電力しか発電できないため、稼働するのに必要な水はわずかです。[ 4 ]

ノースウェスタン大学は2015年、1911年に建設されたオリジナルのタービンの撤去と改修を開始しました。同社は毎年6組のタービンのうち1組を改修する予定です。[ 29 ]

ハウザー湖

ハウザーダムによって形成された貯水池の長さは15.5マイル（24.9 km）、幅はわずか0.1マイル（0.16 km）から1.1マイル（1.8 km）です。[ 30 ]湖の表面積は3,800エーカー（1,500 ha）で、満水時には98,000エーカーフィート（121,000,000 m3）の水を貯めることができます。 [ 5 ]ハウザー湖の平均水深は26フィート（7.9 m）、最大水深は70フィート（21 m）です。[ 31 ]

ハウザー湖の形成は、近くのヘレナ湖の形成につながりました。ハウザーダムによって堰き止められた水は、プリックリーペア・クリークの下流部分を氾濫させ、ヘレナ湖の形成を引き起こしました。[ 30 ]ハウザー湖とヘレナ湖は、長さ3.9マイル（6.3 km）の深い水で満たされた狭い峡谷（コーズウェイ・アームとして知られる）で結ばれています。[ 30 ]ヘレナ湖は非常に浅く、水生植物が密生しており、鳥類にとって重要な営巣地、中継地、採餌地となっています。[ 30 ]

ハウザーダムから下流にある次の湖であるホルター貯水池までの距離は4.6マイル（7.4 km）です。 [ 30 ]湖沿いにはホワイトサンディレクリエーションエリアやブラックサンディ州立公園など、いくつかのレクリエーションエリアがあります。[ 32 ] [ 33 ]

釣り

この湖では、ニジマス、ブラウントラウト、ウォールアイ、パーチなどがよく釣れます。週末の釣り場として非常に人気があり、定期的に魚が放流されています。[ 34 ]

種
種 家族 クラス モンタナ州原産
ブルックトラウトマス コールドウォーター 紹介された
ブラウントラウトマス コールドウォーター 紹介された
バーボットタラ コールドウォーター ネイティブ
コイミノー 温水 紹介された
ファットヘッドミノーミノー 温水 ネイティブ
コカニーマス コールドウォーター 紹介された
ロングノーズサッカー吸盤 温水 ネイティブ
モットルド・スカルピンカジカ ネイティブ
マウンテンホワイトフィッシュマス コールドウォーター ネイティブ
ニジマスマス コールドウォーター 紹介された
スモールマウスバッファロー吸盤 温水 ネイティブ
ユタ・チャブミノー 紹介された
ウォールアイパーチ 温水 紹介された
ウエストスロープ・カットスロート・トラウトマス コールドウォーター ネイティブ
ホワイトサッカー吸盤 温水 ネイティブ
イエローパーチパーチ 温水 紹介された

ダムの所有権とアクセス

下流のホルターダムの建設費用超過、投資家の熱意の低下、最初のハウザーダムの崩壊に伴う負債により、サミュエル・ハウザー（ユナイテッド・ミズーリの最大株主）は破産寸前まで追い込まれた。[ 35 ] [ 36 ]ハウザーはユナイテッド・ミズーリ・リバー・パワーの株式をジョン・D・ライアンに売却し、ライアンは1912年10月25日にユナイテッド・ミズーリ・リバー・パワーをビュート電力会社、ビリングス・アンド・イースタン・モンタナ電力会社、マディソン・リバー・パワー会社と合併させてモンタナ電力会社を設立した。[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]モンタナ電力会社はユナイテッド・ミズーリのキャニオン・フェリー・ダムとハウザー・ダムだけでなく、建設途中のホルターダムも引き継いだ。[ 38 ]

1999年11月2日、モンタナパワーは、保有する全てのダムと発電所をPPLコーポレーションに16億ドルで売却すると発表した。[ 39 ]この売却により、モンタナ州は3000万ドルの税収を得ると予想されていた（ただし、MPCは合計額はこれより低いと述べている）。[ 40 ] 2001年11月、PPLが発表したエネルギー価格の値上げに憤慨したモンタナ州民は、ハウザーダムを含むPPLの全ての水力発電ダムをモンタナ州が買収することを義務付ける住民投票の可決を求めた。 [ 41 ]モンタナ州の有権者は2002年11月にこの住民投票を否決した。 [ 42 ]

2013年9月、サウスダコタ州スーフォールズに本社を置き、サウスダコタ州、ネブラスカ州、モンタナ州で事業を展開するエネルギー会社ノースウェスタン・エナジーは、ハウザーダムを含むモンタナ州の水力発電施設11カ所をPPLモンタナから買収すると発表した。[ 43 ]モンタナ州公益事業委員会は2014年9月にこの取引を承認し、両社は2014年11月に8億9000万ドルの買収を完了した。[ 44 ]

脚注

  1. ^米国地質調査所地名情報システム：ハウザーダム
  2. ^ 「ハウザーダムのタービン、改修のため撤去へ」インディペンデント・レコード、2015年4月4日。 2016年11月7日閲覧。
  3. ^ 「ハウザー」 . 行動のための炭素モニタリング. 2018年4月26日閲覧。
  4. ^ a b c d eミズーリ川上流貯水池漁業管理計画、2010～2019年、モンタナ州魚類野生生物公園局、2010年5月13日、11ページ。
  5. ^ a bミズーリ川上流貯水池漁業管理計画、2010～2019年、モンタナ州魚類野生生物公園局、2010年5月13日、7、9頁。
  6. ^グッドスピード『州と諸州』 1904年452-454頁。
  7. ^ a b Shearer, Louisiana to Ohio, 2004, p. 708.
  8. ^キング、「年次演説」、工学協会誌、 1906年3月、103ページ。
  9. ^マーフィー『モンタナの喜劇的歴史：自由人のための真剣な物語』 1912年、267ページ。
  10. ^ a b Aarstad 他、モンタナ州の地名、Alzada から Zortman まで、 2009 年、p. 119.
  11. ^ a b c dホール、モンタナ、 1912年、135ページ。
  12. ^ a bジャクソン、ダムズ、 1997年、65-66ページ。
  13. ^ a b c d e f g h iヴェーグマン『ダムの設計と建設』 1918年、298ページ。
  14. ^ a b c d e f g h i j k Axline、「Hauser Dam」、METNet.MT.gov、日付なし。
  15. ^シートパイルとは、垂直方向に連結して連続した壁を形成する長い構造用鋼材です。
  16. ^パレット2009、34ページ。
  17. ^スミス、「ハウザー湖とウルフクリークプロジェクト」、ストーン＆ウェブスター公共サービスジャーナル、 1908年10月、236ページ。
  18. ^スミス、「ハウザー湖とウルフクリークプロジェクト」、ストーン＆ウェブスター公共サービスジャーナル、 1908年10月、236-237ページ。
  19. ^ハーツ、「議論：森林と貯水池と水流の関係、特に航行可能な河川について」、アメリカ土木学会誌、 1909年3月、356ページ。
  20. ^ Terzaghi、Peck、Mesri、「土質力学と工学実践」、 1996年、478ページ。
  21. ^ a b c d e f g h i「モンタナ州の洪水で2つの町が浸水」ニューヨーク・タイムズ、 1908年4月16日。
  22. ^「モンタナ州のダム決壊」ニューヨーク・タイムズ、 1908年4月15日。
  23. ^ a b c d eスミス、「ハウザー湖とウルフクリークプロジェクト」、ストーン＆ウェブスター公共サービスジャーナル、 1908年10月、237ページ。
  24. ^スウィンデル『最後の英雄：ゲイリー・クーパーの伝記』 1980年、12ページ。
  25. ^ Axline、「Conveniences Sorely Needed: Montana's Historic Highway Bridges, 1860–1956」、 2005年、49ページ。
  26. ^パレット 2009、33ページ。
  27. ^ a b「JBスノー、79歳で死亡」ニューヨークタイムズ、 1947年6月18日。
  28. ^フラッシュボードは、木製または金属製のパネルを上下に動かすことでダムの頂部から余剰水を流すシステムです。複数の金属フレームがフラッシュボードを固定しています。複数のフラッシュボードを積み重ねることで、ダムの高さを一時的に上げることができます。フラッシュボードを上げると、水がフラッシュボードの下を流れ、ダムの上を流れるようになり、ダムへの負担が軽減されます。フラッシュボードを上げるほど、ダムの下と上を通過する水の量が増えます。
  29. ^ AL KNAUBER (2015年4月4日). 「100年の歴史：ハウザーダムのタービン、改修のため撤去へ」ヘレナ・インディペンデント・レコード.
  30. ^ a b c d eミズーリ川上流貯水池漁業管理計画、2010～2019年、モンタナ州魚類野生生物公園局、2010年5月13日、9ページ。
  31. ^ミズーリ川上流貯水池漁業管理計画、2010～2019年、モンタナ州魚類野生生物公園局、2010年5月13日、7ページ。
  32. ^ 「ホワイトサンディ・レクリエーションサイト」土地管理局。2012年6月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年7月1日閲覧。
  33. ^ 「ブラックサンディ州立公園（ハウザー湖畔）」モンタナ州魚類野生生物局。2012年6月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年7月1日閲覧。
  34. ^ 「FISHMT :: 水域の詳細」myfwp.mt.gov . 2022年6月13日閲覧。
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  36. ^ a bクラリー『ルイスとクラーク探検隊』（ミズーリ川上流）、 1999年、137ページ。
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参考文献

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