Сидней Уитингтон - История инженерного дела. Важнейшие технические достижения с древних времен до ХХ столетия

Рис. 13.2. Первый городской резервуар для воды, построенный в Нью-Йорке в 1829 г.

В то время город начал строить первую городскую систему водоснабжения. В 1829 году был сооружен чугунный цилиндрический резервуар диаметром 43 фута и высотой 20½ фута. Он был установлен на возвышении в восьмиугольном каменном здании (рис. 13.2). Водная поверхность этого резервуара располагалась в 104 футах над уровнем моря. Колодец и паровой насос мощностью 12 лошадиных сил, перекачивавший 21 000 галлонов в день, располагались от резервуара на расстоянии нескольких кварталов. Проект был разработан для защиты от пожаров, трубы имели диаметр 12 дюймов и были выполнены из чугуна. Город не был полностью зависим от Манхэттенской компании; в нем находилось еще около 40 общественных цистерн, откуда пожарные команды могли качать воду. Уже когда Манхэттенская компания начала прокладывать трубы, городской совет рассматривал рекомендации английского инженера Уильяма Уэстона, считавшего, что город должен брать воду из реки Бронкс у табачной фабрики Лориллард. Рекомендации не были приняты, однако Рай-Пондс, истоки реки Бронкс, все же были включены в водохранилище Кенсикокэтскилл-ской системы водоснабжения Нью-Йорка. Только произошло это 118 годами позже, в 1917 году.

В 1830 году обсуждения возобновились, поскольку население города продолжало расти и в 1832 году составило 220 000 человек. Нужен был источник водоснабжения за пределами холмистого острова Манхэттен. Были рассмотрены разные источники, в том числе река Хаусатоник в Коннектикуте, Пассаик в Нью-Джерси и даже Гудзон. Предпочтение было отдано реке Кротон, притоку Гудзона, расположенного в сорока милях к северу от мэрии. На строительство было выделено 2,5 миллиона долларов, и оно началось в 1837 году. Проектом руководил Джон Б. Джервис, впоследствии выдающийся железнодорожный инженер.

В 1842 году, когда население Нью-Йорка составляло 360 000 человек, кротонский водопровод, обеспечивавший 220 галлонов на душу населения ежедневно, представлялся вполне адекватным. Старая кротонская плотина, построенная в 1842 году из гранита, имела высоту 50 футов и очень широкий водослив в 166 футах над уровнем моря. Кротонская вода поступала в город по акведуку из камня и кирпича длиной 45 миль, шириной 7 футов и высотой 8 футов. Акведук был почти параллелен реке Гудзон, и вода текла под одинаковым уклоном, составлявшим около 13 дюймов на милю. Для пересечения реки Гарлем был построен мост из 15 полукруглых арок, похожий на позднеримские конструкции, такие как Сеговия и Пон-дю-Гар. Он располагался на несколько футов ниже линии гидравлического уклона и переносил воду под некоторым давлением по двум 36-дюймовым чугунным трубам, к которым позже добавилась 90-дюймовая железная труба.

Рис. 13.3. Нью-йоркский резервуар для воды на Мюррей-Хилл, угол Пятой авеню и 42-й улицы, 1842 г.

Каменный мост позже был заменен стальным арочным мостом. По достижении Манхэттена акведук следовал вдоль Десятой авеню к приемному резервуару, расположенному в сегодняшнем Центральном парке, а оттуда – в распределительный резервуар на Мюррей-Хилл. Резервуар располагался на западной стороне Пятой авеню. Там сегодня находится Нью-Йоркская публичная библиотека (рис. 13.3). Водная поверхность располагалась в 115 футах над уровнем моря и в 8 футах над крышами домов у подножия холма. Кротонский акведук был достроен в конце 1842 года. Ньюйоркцы были взволнованы, осознав, что чистая и свежая вода теперь доставляется к дверям их домов. Они не сомневались в изобилии источника воды и не думали, хватит ли ее для всего растущего населения. Снабжение водой Бостона в это время было неудовлетворительным, да и филадельфийская вода, которую качали из реки Скулкилл, не была ни чистой, ни качественной. В октябре 1842 года Кротонский акведук наконец был введен в эксплуатацию – не без помпы. Джон Тайлер, президент Соединенных Штатов, возглавил список видных чиновников, которые не смогли присутствовать лично и прислали поздравительные послания. Парад 14 октября был «самой многочисленной и впечатляющей процессией, которую видели американские города». В нем участвовало 4000 пожарных из девяноста двух пожарных компаний. Все они были уверены, что их ручные насосы теперь окончательно устарели. К кротонской воде относились как к напитку будущего для всех ньюйоркцев. На последовавшем за парадом приеме в здании мэрии участники обнаружили, что могут пить или кротонскую воду, или лимонад, но никаких спиртных напитков. Это была хорошо организованная республиканская трапеза. Церемонии завершились одобрительными криками в адрес города Нью-Йорка и кротонской воды. Новой чертой стали великолепные фонтаны в парке мэрии и на Юнион-сквер.

В течение нескольких лет после целого ряда засушливых сезонов водные запасы Кротонского озера были существенно увеличены новыми резервуарами, наполняемыми из реки Кротон или ее притоков. Тем временем городское население продолжало быстро расти. Наконец в 1885–1893 годах был построен новый Кротонский акведук. Его поперечное сечение в виде подковы площадью 160 квадратных футов было втрое больше поперечного сечения старого. Он соединил Кротонское озеро с резервуаром в Центральном парке. Он имел такую же форму, как старый, но был проложен в основном по прямой и почти на всем протяжении проходил по тоннелям. Было выкопано 30 стволов шахт средней глубиной 127 футов, самая глубокая – 400 футов. 30-мильный тоннель был в то время самым длинным в мире и еще долго оставался таковым. Долина реки Гарлем на этот раз была пересечена напорным тоннелем длиной 7 миль и глубиной 300 футов. Вода по нему текла на глубине 420 футов ниже гидравлического уклона. Переправа через реку была воистину беспрецедентным предприятием, ничего подобно раньше не делал никто и нигде. Была пробурена целая система отверстий вниз через разные слои до твердого известняка или гнейса. В прокладке тоннеля было много новых черт. В 1886 году стали использовать лампы накаливания. Была организована вентиляция воздухом, выбрасываемым пневматическими бурильными машинами. В среднем прокладывали от 25 до 40 футов в неделю. В 1892 году, когда завершалось строительство нового Кротонского акведука, население Нью-Йорка увеличилось почти до 2 миллионов человек, а потребление воды – до 100 галлонов на душу населения в сутки. Пропускная способность нового акведука составляла 340 миллионов галлонов в день.

Когда строительство нового Кротонского акведука близилось к завершению, начались работы по сооружению новой Кротонской дамбы. Она располагалась в нескольких милях ниже по течению, чем старая дамба, построенная в 1842 году и имевшая намного меньшие размеры. Эта дамба, общая высота которой составила 300 футов, затопила старую дамбу, подняла уровень воды на 35 футов и превратила Кротонское озеро в водоем длиной 19 миль, вмещающий треть или даже больше от 100 биллионов галлонов, накапливаемых во всей кротонской системе. Новая дамба – грациозная и зрелищная каменная конструкция. В 1905 году, когда ее постройка завершилась, она была самой высокой в мире. Работами руководил Альфонс Фэлей. Но хотя он составил все планы и руководил строительством в течение первых семи лет, он не завершил строительство. Его преемником в 1900 году стал Уильям Р. Хилл, которого, в свою очередь, сменил Дж. Уальдо Смит, который завершил работы.