Фунт канала ( от водохранилища), [1] плес или уровень (в американском использовании) — это участок ровной воды, запертый между двумя шлюзами канала . Длина каналов может варьироваться от несуществующей, когда два или более непосредственно соседних шлюза образуют шлюзовую лестницу , до многих километров/миль.
Самый длинный канал в Соединенном Королевстве находится между шлюзом на канале Трент и Мерси в Престон-Брук (шлюз Даттон-Стоп № 76) и началом канала Лидс и Ливерпуль возле Ли (Боттом-шлюз Пулсток № 2), на расстоянии 39,5 миль (63,6 км). Еще один длинный фунт находится на канале Кеннет и Эйвон между нижним шлюзом Вуттон-Риверс и верхним шлюзом Кан-Хилл. Самым длинным уровнем на канале Эри в Нью-Йорке был уровень 60 миль (на самом деле 64,2 мили (103,3 км)) между Генриеттой и Локпортом.
Фунты появились вместе с разработкой фунтовых замков, которые заменили более ранние флэш-замки . Ключевой особенностью фунтовых замков было то, что промежуточный уровень между замками оставался в основном постоянным, в отличие от переменных уровней, создаваемых открытием флэш-замков.
На некоторых американских каналах некоторые фунты получили прозвища из-за расстояния между шлюзами, например, «Уровень восьми миль» на канале Чесапик и Огайо находился между шлюзом Райли (шлюз 24) и переправой Эдвардс (шлюз 25), на расстоянии около 8 миль. миль (13 км).
Сделать канал, из которого не пропускала бы воду, непросто. Гравийная или легкая почва будет протекать в течение нескольких лет, пока не осядет и не затвердеет. Для облицовки канала использовали лужу или глину, но это не было надежно. [2] Канал Юнион и канал Шуйлкилл , где призма канала (форма канала, как видно на поперечном сечении [3] ) была взорвана, известняк протек так сильно, что пришлось обложить канал древесиной. [2] В канале Чесапик и Огайо часто происходили обвалы из-за известняковых провалов возле Шепердстауна, возле Двух шлюзов над плотиной № 4, вокруг Четырех шлюзов, Большого бассейна и холма Раундтоп возле плотины № 6. Это требовало дорогостоящего ремонта. [4] Через несколько лет русло канала осядет и затвердеет, и лужи больше не понадобятся. [5]
Одной из главных проблем инженера было водоснабжение канала. Откачка будет в значительной степени способствовать эксплуатационным расходам, особенно на уровне вершины, поэтому предпочтительнее использовать воду, подаваемую самотеком. При необходимости питающие каналы могут иметь длину от 20 миль (30 км) до 30 миль (50 км). [6] Русло канала должно было иметь наклон, чтобы вода не текла слишком быстро по каналу и не препятствовала продвижению лодок вверх по течению. [6]
Реки часто перекрывались плотинами, чтобы поднять высоту воды и обеспечить возможность питания канала, например, на канале Чесапик и Огайо было построено 7 плотин для подачи воды. [7]
Если плотину не строили, часто приходилось качать воду. Чесапик и Огайо поставили возле Южного отделения, около 174 мили, паровой насос производительностью около 25 куб футов/с (0,71 м 3 /с), так как воды из плотины № 8 было недостаточно. [8] [9] Эта проблема особенно остра на вершинах фунтов (см. ниже).
На канале округа Делавэр река Делавэр была заставлена перекачивать собственную воду в канал с помощью нижнего водяного колеса, которое было соединено с другим колесом, к которому были прикреплены ведра, тем самым поднимая речную воду вверх в канал. [10]
Там, где зимой образовывался лед, призму канала обычно закрывали и осушали. За это время будут выкопаны песчаные отмели, закреплены замки и другие конструкции. [11] Исключения из этого правила включают предметы первой необходимости военного времени, т. е. канал Чесапик и Огайо оставался открытым зимой 1861–1862 годов из-за Гражданской войны в США. [12]
На американских каналах часто работал человек, которого называли «ходоком по уровню» (каналы Чесапик и Огайо), «сторожем банка» (канал Эри), пешеходом по тропе [13] или инспектором, чья работа заключалась в том, чтобы ходить по фунту (каналу) с лопатой, проверка на наличие утечек и устранение мелких утечек до того, как утечка может привести к серьезному ущербу, а также вызов бригады специалистов участка в случае крупных. Его обходы составляли от 20 до 24 миль в день. [14] Ондатры могут вызвать утечки, зарываясь в канал, а также конкуренты, такие как дилижансы или возницы, которые саботируют канал, выкапывая ямы в берегу. [15] Другие обязанности включали проверку ворот водослива, чтобы убедиться, что они пропускают нужное количество воды, проверку акведуков на предмет повреждений, а также ночной вызов для поиска пропавших без вести людей, предположительно утонувших в канале. [13]
Если обнаруживалась поломка или течь и железнодорожник не мог ее отремонтировать самостоятельно, он отправлял сообщение начальнику участка или в штаб, и бригада участка с ремонтной шаландой приезжала. На этих лодках перевозили глиняную солому, береты, веревки, деревянные доски и инструменты (кирки и лопаты). [16] Для водопропускных труб и ворот от наводнений ряд тяжелых досок, соединенных шпунтом и пазом, будет проходить через канал (похоже на перемычку) выше и ниже разрыва и набухать при намокании. [16] После того, как вода вытечет через пролом, его отремонтируют. Если прорыв находился на берегу или берме канала, команда вбивала два ряда кольев на расстоянии примерно фута друг от друга через пролом, а затем вплетала между ними веревку. В него клали солому, которая замедляла или останавливала поток воды. Затем забивали ряд досок, чтобы остановить поток, а затем разрыв заполнялся грязью и камнями. [16]
Роющие животные, такие как ондатры , могут вызвать утечки из-за рытья ям. В каналах Индианы произошли утечки из-за зарывающихся в землю раков . [17] Канальные компании часто объявляют о наградах за ондатр, например, канал Миддлсекс. [17]
Фунты можно описывать по-разному в зависимости от их положения;
Вершинный фунт образуется на вершине канала, где все определяющие шлюзы спускаются с фунта. Вершинные фунты особенно важны при проектировании каналов, поскольку каждая лодка, заходящая в пруд или покидающая его, приводит к потере воды. Поэтому вершинные фунты нуждаются в независимой форме водоснабжения, которая может принимать форму плотин на прилегающих реках , водохранилищах или насосных станциях . Обычной практикой при проектировании канала было делать вершинные фунты настолько большими, насколько это практически возможно, чтобы потеря большого количества воды не приводила к слишком значительному снижению уровня воды.
Канал Рочдейл является хорошим примером канала с относительно короткой вершиной, что требует ограничений на работу шлюзов в определенное время. Длина канала, одного из трех, пересекающих Пеннинские горы , составляет 32 мили (51 км), но длина вершины составляет всего 0,8 мили (1,3 км). На севере и востоке 36 шлюзов спускаются к мосту Сауэрби, а на юге и западе еще 56 шлюзов спускаются к перекрестку Каслфилд на окраине Манчестера . Вершина фунта находится на высоте 600 футов (183 м) над уровнем моря и является одной из самых высоких вершин в Великобритании. [18] Чтобы держать его в воде, компания построила в общей сложности восемь резервуаров возле вершины фунта. Водохранилище Холлингворт находилось ниже уровня вершины, поэтому был установлен паровой двигатель для перекачки воды до питателя длиной 4 мили (6,4 км), который доставлял ее к вершине. Одной из причин нынешнего ограничения на движение лодок через вершину является то, что права на воду и связанные с ними работы были проданы различным местным властям в 1923 году в соответствии с Законом о воде корпораций Олдхэма и Рочдейла, поскольку последующее увеличение количества туристов не ожидалось. . [19] Первым каналом, построенным с вершиной фунта в Соединенном Королевстве, был канал Ньюри , завершенный в 1741 году, [20] который соединил Ньюри с Лох-Ней . Вершинный фунт имел длину 5,2 мили (8,4 км) между перевалом Пойнтц и Террихуганом, но его водоснабжение на протяжении многих лет было причиной проблем. [21]
Канал Юнион в Пенсильвании также пострадал на своей вершине из-за нехватки воды. Чтобы исправить это, инженерам пришлось построить три большие плотины через ручей Свартара, плотину длиной в милю над ручьем Кэттейл, а затем вода поступала в электростанцию, где вода перекачивалась (с использованием водяных колес и дополнительных паровых насосов, если необходимо) на высоту 95 футов. , после чего она текла по акведуку на протяжении 4 миль. [22]
Канал Морриса в Нью-Джерси использовал озеро Хопатконг для подачи воды на вершину через питающий канал. Озеро было достаточно большим, чтобы в озеро можно было попасть из канала. Шлюз 1E находился к востоку от вершины, а шлюз 1W - к западу от вершины. Панамский канал также использует озеро (озеро Гатун) в качестве вершины.
Обратной стороной вершинного фунта является фунт отстойника. В отличие от пруда на вершине, пруд для отстойников — это точка, где каждая лодка, заходящая в пруд или покидающая его, вызывает добавление воды. Самый длинный из них - это фунт Фенни-Стратфорд длиной 11,6 миль (18,7 км) на канале Гранд-Юнион , между шлюзом Косгроув, с которого начинается восхождение на вершину Браунстона на севере, и шлюзом Фенни-Стратфорд, с которого начинается восхождение на вершину Булборн. На юг. [23] Каждый отстойник должен куда-то сбрасывать излишки воды, и в этом случае большой виадук и акведук, расположенный непосредственно к югу от шлюза Косгроув, несет канал через реку Грейт-Уз , который выполняет эту функцию. [24]
Замок находится между двумя замками, которые находятся на небольшом расстоянии друг от друга. Уровень воды в пруду может колебаться по мере использования шлюзов. Лодки, заходящие в пруд с нижнего уровня, удаляют из пруда полный затвор воды, а те, кто использует верхний шлюз, добавляют полный затвор воды. Поскольку максимальный уровень в пруду обычно контролируется водосливом на нижнем шлюзе, часть воды из верхнего шлюза может теряться через него, а если нижний шлюз имеет более глубокое падение, происходит чистая потеря уровня. когда лодка проходит через фунт.
Боковой затвор — это особый тип чрезвычайно короткого затвора, который выдвигается вбок, чтобы компенсировать короткое расстояние между замками и избежать чрезмерных колебаний уровня. Примером этого являются шлюзы Кан-Хилл на каналах Кеннет и Эйвон . Чтобы подняться на холм, ведущий к Девизесу , потребуется 29 замков. Первые семь и последние шесть имеют обычные фунты, но средние шестнадцать имеют большие боковые фунты, что позволяет уместить все 16 на расстояние около 0,6 мили (1,0 км). [25]
Аналогичную функцию выполняют боковые пруды на шлюзовых рейсах, таких как рейс Фокстон . Десять шлюзов организованы как две лестницы по пять камер в каждой, где каждый шлюз может сбрасывать воду в пруд под ним и получать воду из пруда над ним. Хотя они соединены со шлюзами шлюзами, их все же часто называют боковыми фунтами, поскольку они поддерживаются на уровне, на котором находился бы промежуточный фунт, если бы он присутствовал. [26] Термин « боковой пруд» также используется для обозначения водосберегающего бассейна, который поддерживается на уровне между верхним и нижним уровнем одного шлюза. Большинство шлюзов на канале Гранд-Юнион между шлюзами Уилтон и шлюзом 45 в Булборне, месте соединения с рукавом Вендовер , были построены с двумя такими боковыми прудами, хотя в настоящее время они не используются. [27]
В каналах есть несколько устройств, которые предотвращают слишком высокий подъем уровня воды в фунтах, вызывающий наводнения, размывы и другие повреждения.
Сливные плотины используются для регулирования высоты воды в канале. Любая вода, превышающая самую высокую доску в водосливе, будет перетекать через доску и вытекать из пруда канала. Доски можно было добавлять или вынимать, чтобы регулировать высоту воды. Водосливные плотины часто имели лопастные клапаны внизу, позволяющие полностью осушить канал на время ремонта, в чрезвычайных ситуациях или в конце лодочного сезона на зиму. [28] На некоторых каналах (например, канале Чесапик и Огайо), за исключением коротких уровней, почти каждый уровень имел водослив между шлюзами.
У шлюзов часто имелась обводная плотина, которая подавала воду в лоток, позволяя воде обходить шлюз в нижний пруд. Это можно отрегулировать, как и плотину для отходов, добавив или убрав доски для контроля уровня воды.
Также использовались водосбросы, позволяющие воде переливаться в окружающие реки. Они могут быть расположены над тропой или на бермовой стороне канала.
«Неофициальный перелив» на американских каналах - это провал в тропе, который функционирует как водосброс, но обычно не имеет конкретной или формальной структуры. Лодочники иногда называли эти напитки «напитками для мулов», поскольку мулы пили из воды, текущей по тропе. [29] Неофициальные переливы часто заменялись плотиной для отходов или облицовывались бетоном или каменной кладкой, чтобы сделать водосброс более «постоянным». [30]
Если длина пруда составляла много миль, иногда канал проектировали со стопорными воротами, чтобы в случае прорыва канала весь пруд не потерял всю свою воду. Изолирование поломки позволит компании провести ремонт раньше. Например, на 14-мильном уровне канала Чесапик и Огайо до и после Большого Бассейна были установлены запорные ворота, чтобы его (озеро Большого Бассейна) не приходилось осушать [31] в случае поломок или ремонта.
На канале Эри, в трехмильной скале, высеченной над Локпортом, если мул или лошадь падали в загон канала, в тропе было прорезано несколько «дыр» для спасения, углубление, закрытое деревянными досками, так что животное мог уйти в «дыру» и затем быть спасенным. Это произошло из-за того, что берег был практически вертикальным, что делало невозможным подобрать тот, который упал в канал. [32]
Пандусы на берегу каналов рядом с тропой довольно распространены в Англии, особенно там, где, как известно, падали лошади. Например, один из них есть на шлюзовом пролете Ханвелл на канале Гранд-Юнион . [33]
На уровнях канала иногда есть песчаные отмели или мелководья, где лодка может застрять. На английских каналах лодочники часто берут с собой шест для баржи, чтобы помочь лодке оторваться от препятствия. [34]
Некоторые лодки несли длинные шесты с железными наконечниками, чтобы оттолкнуться, [35] хотя некоторые каналы запрещали их использование. Иногда лодочники просили смотрителя шлюза наверху дать набух, чтобы поднять уровень воды, чтобы они могли выбраться из песчаной косы. [36] [37]
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )стр. 93