วีดีโอ: Croton Dam - สิ่งมหัศจรรย์ทางวิศวกรรมของโลก
2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17
มีสถานที่ท่องเที่ยวค่อนข้างน้อยในนิวยอร์กที่อาจสร้างความประหลาดใจให้กับนักเดินทางที่ช่ำชองที่สุด แต่ด้วยเหตุผลบางประการ สิ่งของชิ้นนี้ทำให้ฉันประทับใจมากที่สุด น่าแปลกที่มันกลับกลายเป็นว่าไม่ใช่หนึ่งในตึกระฟ้าหรือสะพานที่มีชื่อเสียงของนิวยอร์ก และที่จริงแล้ว โครงสร้างนี้ตั้งอยู่นอกเมือง แม้ว่าจะเป็นส่วนหนึ่งของระบบช่วยชีวิตก็ตาม นี่คือปาฏิหาริย์ทางวิศวกรรมที่แท้จริง สร้างขึ้นด้วยมือมนุษย์ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 19 และ 20 ซึ่งรูปแบบและขนาดที่น่าทึ่ง
ด้วยโพสต์นี้ ฉันเริ่มต้นเรื่องราวเกี่ยวกับระบบ Croton ที่น่าทึ่ง ซึ่งได้จัดหาน้ำดื่มสะอาดให้กับชาวนิวยอร์กมานานกว่าศตวรรษ ระบบประปาซึ่งเปลี่ยนชีวิตในเมืองอย่างสิ้นเชิง ช่วยขจัดสิ่งสกปรกบนท้องถนน ดับไฟป่าและโรคระบาดจำนวนมาก และปรับปรุงคุณภาพชีวิตของประชาชนอย่างมีนัยสำคัญ วันนี้ผมจะมาพูดถึงเขื่อน Croton ซึ่งอยู่ห่างออกไป 35 กม. ทางเหนือของเมืองและเคยเป็นหนึ่งในจุดเชื่อมโยงที่สำคัญในระบบนี้ หากปราศจากการก่อสร้าง ทุกสิ่งทุกอย่างคงเป็นไปไม่ได้ และนิวยอร์กจะไม่มีวันกลายเป็นเมืองอย่างที่เรารู้จักในตอนนี้
โครงสร้างแรกที่ส่งน้ำสะอาดไปยังนิวยอร์กคือเขื่อน ซึ่งปัจจุบันเรียกว่า Old Crotonsoca การก่อสร้างดำเนินมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2380 ถึง พ.ศ. 2385 และเป็นเขื่อนก่ออิฐแห่งแรกที่สร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกา ภายในปี พ.ศ. 2424 หลังจากการซ่อมแซมและปรับปรุงหลายครั้ง เขื่อนได้ส่งน้ำ 340,000 ลูกบาศก์เมตรไปยังนิวยอร์กทุกวัน น้ำไหลเข้ามาในเมืองตามท่อส่งน้ำ Croton ใต้ดินที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษซึ่งมีความยาว 66 กิโลเมตร ซึ่งจะมีเสาแยกอยู่ ในปีพ.ศ. 2428 เนื่องจากความต้องการน้ำสะอาดที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของเมือง คณะกรรมการพิเศษของเมืองจึงตัดสินใจสร้างโครงสร้างระบายน้ำใหม่ในบริเวณเดียวกัน และสร้างท่อระบายน้ำอีกแห่งหนึ่งเพื่อส่งมอบ ตามโครงการที่พัฒนาแล้วควรสร้างเขื่อนใหม่ที่ 6.5 กม. จากแม่น้ำ Croton อันเป็นผลมาจากการก่อสร้างซึ่งจะสร้างอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่และปริมาณน้ำที่ส่งไปยังเมืองจะเพิ่มขึ้นเป็น 1 ล้านลูกบาศก์เมตร เมตรต่อวัน
3.แม่น้ำเปล้า ก่อนและหลังการก่อสร้างเขื่อน ภาพประกอบจากนิตยสาร Scientific American, 1891. เขื่อนเก่าตกลงไปในเขตน้ำท่วมและตอนนี้มองเห็นเฉพาะส่วนบนจากน้ำ
ผู้ชนะการประมูลคือ James Coleman หัวหน้าแผนกทำความสะอาดถนนของนครนิวยอร์ก ซึ่งมีประสบการณ์มากมายในด้านการก่อสร้างถนนและอุโมงค์ กฎหมายในสมัยนั้นไม่ได้ห้ามการรวมตำแหน่งราชการและการดำเนินธุรกิจของตนเอง แม้ว่าผลประโยชน์ทางการค้าในเรื่องนี้ค่อนข้างชัดเจนก็ตาม ภายใต้สัญญา เขารับหน้าที่สร้างเขื่อนในห้าปี ซึ่งเขาได้รับจากงบประมาณของเมืองเป็นจำนวนมหาศาลในขณะนั้นจำนวน 4,150,573 ดอลลาร์ ในขั้นต้น โครงการเกี่ยวข้องกับการก่อสร้างเขื่อนที่ต่ำกว่า 2 กิโลเมตร ใกล้กับเมือง Croton-on-Hudson ปัจจุบันซึ่งหินเกือบจะอยู่ใกล้ผิวน้ำ แต่โครงการดังกล่าวทำให้เกิดกระแสความขุ่นเคืองและการประท้วงจากชาวบ้านในท้องถิ่น ว่าต้องขยับให้สูงขึ้น ที่ดินประมาณ 50 ตารางกิโลเมตรตกลงไปในพื้นที่น้ำท่วมของอ่างเก็บน้ำซึ่งมีอาคารที่อยู่อาศัยฟาร์มโรงเรียนโบสถ์และสุสานมากมาย หลังจากขั้นตอนการได้มาซึ่งที่ดินที่ยาวนานและน่าเบื่อหน่าย ซึ่งมาพร้อมกับการละเมิด เรื่องอื้อฉาว และการดำเนินการทางกฎหมายนับไม่ถ้วน หลังจากการตั้งถิ่นฐานของผู้คนและการย้ายบ้านและแม้แต่คนตายจากสุสาน การทำงานเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2435
4.
ภาพถ่ายโดย NYPL
หัวหน้าวิศวกรของโครงการคือ Alphonse Faley ซึ่งไม่ค่อยมีใครรู้จักในตอนนั้นและตอนนี้ เขาออกแบบโครงสร้างที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวสำหรับยุคนั้น ซึ่งมากกว่าร้อยปีต่อมา ก็ต้องทึ่งกับขนาดและการออกแบบของมัน ใครจะจินตนาการได้ว่าปฏิกิริยาของคนในสมัยนั้นเป็นอย่างไร เพราะในช่วงเวลาของการก่อสร้าง เขื่อน New Croton สูงที่สุดในโลก เป็นโครงสร้างหินที่ใหญ่ที่สุดในโลก และเป็นโครงสร้างที่ใหญ่เป็นอันดับสามของโลกที่สร้างขึ้นด้วยมือมนุษย์ หลังกำแพงเมืองจีนและปิรามิดอียิปต์
5. การเปรียบเทียบระหว่างเขื่อน Croton ใหม่กับอาคาร Fuller ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ Iron เส้นสีขาวแสดงรากฐานของโครงสร้าง
ไซต์ใหม่ไม่ประสบความสำเร็จจากมุมมองทางวิศวกรรมอย่างที่เลือกในตอนแรก และปัญหามากมายต้องแก้ไขที่นี่ รวมถึงการขุดหลุมขนาดใหญ่ลึก 40 เมตรเพื่อไปถึงหินที่ใช้สร้างฐานรากได้ เริ่ม. เขื่อนถูกสร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีก่ออิฐซึ่งมีปริมาตร 650,000 ลูกบาศก์เมตร หินเชื่อมต่อกับปูนซีเมนต์
6.
ภาพถ่ายโดย NYC Municipal archive
วัสดุที่ใช้คือหินแกรนิต ซึ่งถูกขุดในเหมืองหินใกล้กับฮันเตอร์บรู๊ค แล้วส่งไปยังสถานที่ก่อสร้างตามเส้นทางรถไฟที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ ที่สถานที่ก่อสร้างมีการสร้างทางรถไฟขนาดเล็กซึ่งใช้รถขุดไอน้ำขนส่งหินที่เลือกไว้บนรถไฟขนาดเล็กและส่งมอบหิน
7.
ภาพถ่ายโดย NYC Municipal archive
8. บล็อกขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนัก 2 ตันแต่ละก้อนถูกเคลื่อนย้ายโดยใช้ปั้นจั่นที่สร้างขึ้นบนหลักการของกระเช้าลอยฟ้า เพื่อผลิตไอน้ำ โรงงานขนาดเล็กสำหรับการผลิตจึงถูกสร้างขึ้นในบริเวณใกล้เคียงโดยเฉพาะ
วิธีแก้ปัญหาเฉพาะประการที่สองคือการสร้างฝาย ซึ่งมีความเสี่ยงที่จะติดตั้งที่ส่วนกลางของเขื่อนเนื่องจากอันตรายจากการทำลาย ความสามารถในการระบายน้ำของทางน้ำหกไม่ได้ถูกควบคุมและขึ้นอยู่กับระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำเท่านั้น อิฐไม่น่าเชื่อถือเท่ากับคอนกรีตเสริมเหล็ก มันสามารถกัดเซาะเมื่อแรงดันน้ำเพิ่มขึ้น ไม่มีประสบการณ์ที่ดีในการสร้างโครงสร้างดังกล่าวในตอนนั้น และหลายสิ่งหลายอย่างต้องถูกประดิษฐ์ขึ้นในระหว่างการเดินทาง Faley เลือกวิธีแก้ปัญหาที่หรูหราและเป็นต้นฉบับที่ทำให้เขื่อนมีรูปลักษณ์ที่ไม่ธรรมดา ทางระบายน้ำถูกสร้างขึ้นในส่วนด้านซ้ายของมัน และสำหรับการจัดเรียงนั้น ภูมิประเทศและการตกของมันในสถานที่นี้ถูกใช้อย่างถูกต้อง ปรากฏเป็นช่องเล็กๆ เริ่มจากกระจกเงาของน้ำ และเพิ่มความลึกเมื่อเข้าใกล้กำแพงเขื่อน เขาเป็นคนที่ให้เอฟเฟกต์การหักเหของแสงซึ่งอยู่ในภาพถ่ายจากโพสต์คำถามของฉัน วิธีนี้ทำให้สามารถลดภาระของโครงสร้างได้ โดยเฉพาะในช่วงน้ำท่วมหรือในกรณีที่ระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อเวลาผ่านไป การตัดสินใจครั้งนี้ได้รับเลือกและดำเนินการอย่างยอดเยี่ยม
9.
ภาพถ่ายโดย NYC Municipal archive
อีกวิธีหนึ่งคือ ดึงดูดทีมช่างสกัดหินจากทางใต้ของอิตาลีด้วยวิธีของตัวเอง เรือกลไฟนำพวกเขาไปยังนิวยอร์ก โดยได้รับเงินคนละ 25 ดอลลาร์เพื่อขึ้นฝั่ง (หากไม่มีเงินพวกเขาก็จะไม่ได้รับอนุญาตให้ไปอเมริกา) บริเวณหัวมุม เงินถูกริบไปจากพวกเขา ช่างก่อสร้างเองก็ถูกนำตัวขึ้นรถไฟ และส่งไปยังสถานที่ก่อสร้าง ซึ่งพวกเขาได้ตั้งรกรากอยู่ในค่ายทหารที่สร้างขึ้นมาเพื่อพวกเขาโดยเฉพาะ ในอเมริกา จำนวนผู้เชี่ยวชาญไม่เพียงพอสำหรับการก่อสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่เช่นนี้
10.
ภาพถ่ายโดย NYC Municipal archive
ชาวอิตาลีก็ถูกกว่าด้วย ซึ่งช่วยลดต้นทุนและเพิ่มผลกำไร สำหรับการทำงานหนักเป็นเวลา 10 ชั่วโมงต่อวัน พวกเขาได้รับ 1 ดอลลาร์ 30 เซ็นต์ ในขณะที่คนอเมริกันโดยเฉลี่ยได้รับ 22 เซ็นต์ต่อชั่วโมง สภาพการทำงานที่เลวร้ายและค่าจ้างต่ำนำไปสู่การประท้วงในเดือนเมษายน 1900 เป็นผลให้การจ่ายเงินเพิ่มขึ้นเล็กน้อยการโจมตีถูกระงับด้วยความช่วยเหลือของทหารม้าและผู้จัดงานถูกจับกุมและถูกนำตัวขึ้นศาล พวกเขายังสร้างภาพยนตร์เงียบขาวดำชื่อ "The Croton Dam Strike" ในเหตุการณ์เหล่านี้
11.
ภาพถ่ายโดย NYC Municipal archive
12.
ภาพถ่ายโดย NYC Municipal archive
13.
ภาพถ่ายโดย NYC Municipal archive
14.
ภาพถ่ายโดย NYC Municipal archive
15.
ภาพถ่ายโดย NYC Municipal archive
สิบหกพื้นที่น้ำท่วมในอนาคต
ภาพถ่ายโดย NYC Municipal archive
การก่อสร้างเขื่อนต้องเปลี่ยนพื้นแม่น้ำและระบายน้ำด้านล่างเก่า ด้วยเหตุนี้จึงขุดช่องบายพาสยาว 300 เมตรและกว้าง 61 เมตรเป็นรูปพระจันทร์เสี้ยวซึ่งปลายเข้าสู่ช่องเก่า มีพื้นที่ไม่เพียงพอสำหรับการก่อสร้างและจำเป็นต้องกัดหินจากด้านเหนือของเขื่อนในอนาคต ระหว่างการก่อสร้างคลอง ได้มีการติดตั้งกำแพงป้องกันและเขื่อนหลายแห่งเพื่อควบคุมระดับน้ำ งานดำเนินต่อไปทั้งวันทั้งคืนตลอดทั้งปี และหยุดเพียงไม่กี่ครั้งในช่วงที่มีน้ำค้างแข็งรุนแรงมาก ในฤดูหนาว บล็อกจะถูกนึ่งและเติมเกลือลงในสารละลาย งานก่อสร้างหลักใช้เวลา 8 ปี จำเป็นต้องมีอีก 6 แห่งสำหรับการดัดแปลง เพิ่มเติม และซ่อมแซมจำนวนมาก เชื่ออย่างเป็นทางการว่าเขื่อนสร้างเสร็จในปี พ.ศ. 2449 อันที่จริงแล้วเสร็จและปรับปรุงอีกหลายปี ต้นทุนสุดท้ายของการก่อสร้างอยู่ที่ 7.7 ล้านเหรียญสหรัฐ
17.
ภาพถ่ายโดย NYC Municipal archive
ในสมัยนั้น ความงดงามและความสง่างามของโครงสร้างเฉพาะอย่างเช่นเขื่อนก็มีค่าไม่น้อย และอาจมากกว่าการใช้งานของมันด้วยซ้ำ วัตถุดังกล่าวได้กลายเป็นสถานที่ดึงดูดนักท่องเที่ยวจากทั่วประเทศโดยอัตโนมัติและต้องตอบสนองความต้องการของประชาชนที่จู้จี้จุกจิกที่สุดซึ่งรวมตัวกันเป็นจำนวนมากเพื่อดูความสำเร็จล่าสุดในด้านวิศวกรรมนั่งอยู่ในเสียงและน้ำกระเซ็นของ น้ำที่ตกลงมาเพื่อสะท้อนชัยชนะที่ใกล้เข้ามาของความก้าวหน้า ข่าวการก่อสร้างยังคงดำเนินต่อไปในหน้าแรกของหนังสือพิมพ์ และไดอะแกรมรายละเอียดเกี่ยวกับการก่อสร้างเขื่อนได้ประดับหน้านิตยสารเฉพาะทาง ดังนั้น เขื่อนจึงไม่ได้มีลักษณะเฉพาะจากมุมมองทางวิศวกรรมเท่านั้น แต่ยังสวยงามอีกด้วย มีจุดมุ่งหมายเพื่อเป็นสัญลักษณ์ของความสำเร็จของรัฐอเมริกาเหนือทั่วโลก และเพื่อแสดงให้เห็นว่าชาวอเมริกันสามารถแก้ปัญหาที่ซับซ้อนได้ ผู้คนแค่จำกัดเครื่องจักรไอน้ำ ไม่มีอุปกรณ์การผลิตและเครื่องจักรจริง ๆ และพร้อมที่จะพลิกแม่น้ำกลับแล้ว Scientific American เขียนในปี 1905 ว่า "โครงสร้างอันสูงส่งนี้จะเป็นตัวแทนของโซลูชั่นทางวิศวกรรมที่น่าประทับใจและสวยงามที่สุดชิ้นหนึ่ง และจะเป็นเครื่องยืนยันถึงความสำเร็จของเราทั่วโลก"
18.
ภาพถ่ายโดย NYPL
19.
ภาพถ่ายโดย NYC Municipal archive
20. ตัวเขื่อนสูงจากฐานถึงสันเขา 91 เมตร ความยาวรวมฝาย 667 เมตร
21. ข้างหน้ามีน้ำพุที่ไม่ทำงานในขณะนี้
22.
23. หนึ่งในสองบันไดที่นำไปสู่ด้านใน
24. ประตูทุกบานมีกำแพงแน่นหนา
25. พอลองดูว่าข้างในมีอะไร เห็นแต่กระป๋องเบียร์เก่าๆ
26. เขื่อนมีการรั่วไหลเล็กน้อยเป็นระยะ รอยขาวคือรอยเปื้อนจากสารละลายที่ก้อนหินตั้งอยู่
27.
28. ทางรั่วไหล
29.
30. ตรงด้านหน้าเขื่อนมีสะพานให้ถ่ายรูปสะดวก
31. วิวปลายน้ำของแม่น้ำ
32. ถนนมอเตอร์ไซด์วิ่งไปตามสันเขา การจราจรถูกจำกัดหลังจากโศกนาฏกรรมเมื่อวันที่ 11 กันยายน ปัจจุบันมีรถบริการพิเศษและนักท่องเที่ยวบางส่วนที่มาที่นี่เพื่อเดินเล่นเป็นครั้งคราว
33.
34.
35. ทางเข้าเขื่อน
36. ฝายทำให้ดูไม่จริงหน่อย
37. มุมมองด้านล่าง
38.ถนนเลียบเขื่อน
39. ทางเข้าห้องเทคนิค
40. สะพานเหล็กได้รับการซ่อมแซมหลายครั้งแล้ว ครั้งล่าสุดเมื่อปี 2548
41.
42.
43. อ่างเก็บน้ำ.
44.
45. ทางเข้าเขื่อนจากอีกด้าน
46. น้ำในอ่างเก็บน้ำ
New Croton ถือเป็นส่วนผสมของน้ำตกไนแองการ่ากับเขื่อนฮูเวอร์ และเธอได้ผสมผสานคุณสมบัติและคุณลักษณะภายนอกของวัตถุที่น่าอัศจรรย์ทั้งสองนี้เข้าด้วยกันอย่างน่าประหลาดใจ โดยลดขนาดลงเล็กน้อยเท่านั้น จุดเด่นอีกประการหนึ่งของเขื่อนคือ ขาดความนิยมในฐานะสถานที่ท่องเที่ยว แม้จะอยู่ใกล้กับตัวเมือง ทิวทัศน์อันงดงามและความเป็นเอกลักษณ์ของโครงสร้าง แต่ชาวนิวยอร์กทุกคนที่ไม่รู้เกี่ยวกับเขื่อนครอตอน ฉันมากกว่าแน่ใจว่าผู้อ่านในนิวยอร์กของฉันบางคนไม่เคยได้ยินเรื่องนี้มาก่อน แม้ว่าจะใช้เวลาขับรถจากแมนฮัตตันไม่ถึงหนึ่งชั่วโมงก็ตามเป็นการยากที่จะบอกว่าเหตุใดจึงเกิดขึ้น แต่ความจริงยังคงมีอยู่ว่าหลายคนยังคงต้องค้นพบอนุสาวรีย์ทางวิศวกรรมที่ใช้งานได้ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20
วิดีโอเพื่อความสมบูรณ์