Мидлсекс каналы: АҚШ-тың алғашқы инженерлік жобаларының бірі

Кіріспе

Мидлсекс каналы – Мерримак өзенін Бостон портымен байланыстыратын 44 шақырымдық баржа каналы. Іске қосылған кезде оның ені 9,1 метр, тереңдігі 0,9 метр, ал әрбір шлюзінің ұзындығы 24 метр, ені 3,0–3,4 метр болатын. Каналда сондай-ақ сегіз су құбыры болған. 1793–1803 жылдары салынған бұл канал АҚШ-тағы өз түріндегі алғашқы азаматтық инженерлік жобалардың бірі еді және Эри каналы сияқты басқа да ірі канал жобаларымен айналысқан инженерлер оны зерттеді. Каналды мүмкін еткен көптеген инновациялардың ішінде шлюздерін салу үшін қолданылған гидравликалық цемент және Конкорд өзенін кесіп өту үшін жасалған ерекше жүзбелі сүйрегіш жол бар. Канал 1851 жылға дейін жұмыс істеді, одан кейін көлемді тауарларды тасымалдаудың тиімді тәсілдері, көбінесе теміржолдар, оны бәсекеге қабілетсіз етті. 1967 жылы Америка инженерлер қоғамы каналды Ұлттық тарихи құрылыс инженерлік ескерткіші деп таныды. Каналдың қалдықтары әлі де сақталған және 1972 жылы Ұлттық тарихи орындар тізіміне енгізілді, ал толық маршруты, үстіне салынған бөліктерімен бірге, 2009 жылы екінші тізімге қосылды.

Тұжырымдама

1790 жылға қарай Англияда отыз жылдық тәжірибе және континенттік Еуропаның көптеген каналдары болды. Америка Тәуелсіздік соғысынан кейін жас АҚШ жағалаудан алшақтап экономикалық өсу кезеңін бастады. Американың ықпалды адамдары әрқашан Еуропа, әсіресе Ұлыбританиядан келетін жаңалықтарды қадағалап отырды, сондықтан 1790–1794 жылдары британ Парламенті сексен бір канал және су жолы актісін қабылдағанда американдық көшбасшылар назар аударды. Массачусетс штатында тауарларды негізгі порт – Бостонға жеткізу және ішкі аймақтармен байланыс орнату үшін бірнеше идея ұсынылды. Шамамен үш жыл бойы Коннектикут өзенінің жоғарғы ағысы, Коннектикут штатының Энфилд қаласындағы сарқырамадан жоғары орналасқан бөлігі, Бостонға канал арқылы Чарльз өзенімен жалғастыру жоспарланды. Салливан компания президенті болып тағайындалды, ал вице-президенті және ақыры бас инженері – Вобурн тумасы, Гарвард колледжінде ғылым лекцияларын тыңдаған және физик Бенджамин Томпсонның досы Лоамми Болдуин болды. Болдуиннің ұлдарының барлығы азаматтық инженерия саласында жұмыс істеді, ал отбасы индустриалды құрылыс революциясының маңызды тұлғаларына айналды. Болдуиннің Навигациялық компанияға берген өтініші қабылданды, Уэстонға Массачусетске саяхаттауға рұқсат берілді. 1794 жылдың шілде және тамыз айларында Уэстон, Болдуин және оның бірнеше ұлдарымен бірге жоспарланған канал үшін екі мүмкін бағытты зерттеп, анықтады. Иелері канал үшін жерді сатып алуға келісімшарттар жасады, оның бір бөлігі иелерінен қайырымдылық ретінде берілді, ал он алты жағдайда иелері жерді алу үшін мемлекеттік билік өкілеттігін пайдаланды. Негізгі жоспар бойынша каналдың басты су көзі Солтүстік Билерикадағы Конкорд өзенінің ең биік нүктесі болуы керек еді, ал қажет болған жағдайда қосымша су Вобурндағы Хорн тоғанынан алынуы керек еді. Канал Конкорд өзенімен қосылған жер 17 ғасырдан бері астық ұнтақтайтын диірмен орны болды, иелері оны барлық су құқығымен бірге сатып алды. Осы жерден канал Шығыс Челмсфордтағы (қазіргі Лоуэллдің батыс бөлігі) Мерримак өзеніне дейін 10 шақырым, ал Чарльзтаундағы Чарльз өзеніне дейін 22 шақырым төменге дейін созылды. 1794 жылдың қыркүйек айының соңында Солтүстік Билерикада жер жұмыстары басталды. Канал құрылысын бірнеше мердігерлер жүзеге асырды. Кейбір жағдайларда жергілікті жұмысшыларға бөлімдерді қазуға келісімшарт жасалды, ал басқа аймақтарда құрылыс жұмыстары үшін Массачусетс және Нью-Гэмпширден келісімшарт бойынша жұмысшылар шақырылды. Құрылыс материалдары мен жабдықтарында жаңалықтар жасалып, түрлі инженерлік қиындықтар еңсерілді. Тас құлыптарды су өткізбейтін ету үшін гидравликалық цемент (Батыс Үндістандағы Синт-Эвстациустан үлкен шығынмен әкелінген жанартау материалдарынан жасалған) қолданылды. Оның құны жоғары болғандықтан және таспен жұмыс істеудің қиындығынан кейбір құлыптар ағаштан жасалды. Жерді жылжыту жабдықтарында жаңалық жасалды, жүк тасушы машинаның бір жағы материалды қажетті жерге жылдам тастауға мүмкіндік беретін алғашқы үлгісі жасалды. 1800 жылдың желтоқсан айында су каналға бағытталды, ал 1803 жылға қарай канал Чарльзтаунда толып ақты. 1802 жылдың 22 сәуірінде алғашқы кеме каналдың бір бөлігімен жүріп өтті.

By 1790, England had thirty years and all of continental Europe's many canals to draw on for the experience. In the years after the American Revolutionary War, the young United States began a period of economic expansion away from the coast. American men of influence had always kept an eye on news from Europe, especially from Great Britain, so when in the years from 1790–1794 the British Parliament passed eighty one canal and navigation acts, American leaders were paying attention. In Massachusetts, several ideas were proposed for bringing goods to the principal port, Boston, and connecting to the interior. For about three years there were plans to connect the upper reaches of the Connecticut River, above the falls at Enfield Connecticut, to Boston through a canal to the Charles. Sullivan was made the company's president; its vice president and eventually chief engineer was Loammi Baldwin, a native of Woburn, who had attended science lectures at Harvard College and was a friend of physicist Benjamin Thompson. efn|Baldwin's sons would all go into civil engineering and the family became important figures in the building industrial revolution. Baldwin's application to the Navigation company was successful: Weston was authorized to travel to Massachusetts. In July and August 1794, Weston, accompanied by Baldwin and several of the latter's sons surveyed and identified two possible routes for the proposed canal. The proprietors then secured contracts to acquire the land for the canal, some of which was donated by its owners; in sixteen cases the proprietors used eminent domain proceedings to take the land. The basic plan was for the canal's principal water source to be the Concord River at its highest point in North Billerica, with additional water to be drawn as needed from Horn Pond in Woburn. The site where the canal met the Concord River had been the site of a grist mill since the 17th century, which the proprietors purchased along with all of its water rights. From this point, the canal descended six miles to the Merrimack River in East Chelmsford (now western Lowell) and 22 miles to the Charles River in Charlestown. In late September 1794 ground was broken in North Billerica. Work on the canal was performed by a number of contractors. In some instances, local workers were contracted to dig sections, while in other areas contract labor was brought in from Massachusetts and New Hampshire for the construction work. A variety of engineering challenges were overcome, leading to innovations in construction materials and equipment. A form of hydraulic cement (made in part from volcanic materials imported at great expense from Sint Eustatius in the West Indies) was used to make the stone locks watertight. Because of its cost and the cost of working in stone, a number of the locks were made of wood instead. An innovation was made in earth moving equipment with the development of a precursor of the dump truck, where one side of the carrier was hinged to allow the rapid dumping of material at the desired location. Water was diverted into the canal in December 1800, and by 1803 the canal was filled to Charlestown. The first boat operated on part of the canal on April 22, 1802.

Операция

1808 жылға қарай аяқталған канал Чарльздан (төменгі аялдамасы) Мерримакқа, Нью-Гэмпширге дейін жетіп, Батыс Нью-Гэмпшир мен Шығыс Вермонтқа жүктердің үштен екісін төмен, үштен бірін жоғары тасымалдай бастады. Басқа бағытта канал «Мидлсекс ауылынан» немесе Массачусетс штатының Шығыс Челмсфордтан (Челмсфорд қаласы кейіннен бөлініп, Шығыс Челмсфорд Лоуэлл болып қайта аталды, Массачусетс, қазір Массачусетс штатының ең халқы көп төртінші қаласы, негізінен Мидлсекс каналы мен Нашуа және Мерримак өзендері бойындағы көлік инфрақұрылымы мен су қуатының арқасында дамыған Лоуэлл тоқыма өнеркәсібіне байланысты), бірнеше сирек қоныстанған Мидлсекс округінің шеткі елді мекендері арқылы, мысалы, Биллерика және Тьюксбери, содан кейін Бостонға қарай төмен ағыс бойындағы қалаларға, негізінен MA 38 тас жолымен қатар жүретін су арналарымен, Уилмингтоннан, одан Уобурнда Абержона өзені бойымен Винчестер (немесе Уотерфилд) арқылы Мистик көлдеріне, ал Арлингтон мен Сомервилл арасындағы Мистик өзенімен батыс жағалауда, Медфорд пен Шарлстаун арасындағы шығыс (сол) жағалауда, Шарлстаун ойпатындағы Бостон портына дейін созылды. Алғашқыда ол Медфордта аяқталды, бірақ кейін Чарльстаунға, Массачусетске дейін ұзартылды, Медфорд орталығынан Мистик өзеніне дейін қосымша тармақ салынды. Конкордтан Бостонға дейінгі өзенмен төмен сапар төрт күнге, ал кері сапар жоғары ағысқа бес күнге созылды. Корпорация таратылғанға дейін, иелері каналды Бостон қаласын сумен қамтамасыз ету үшін акведукқа айналдыруды ұсынды, бірақ бұл әрекет сәтсіз аяқталды. Канал жұмысын тоқтатқаннан кейін оның инфрақұрылымы тез құлдырап кетті. 1852 жылы компания каналдың үстіндегі қираған көпірлерді бұйырып алып тастады және каналды толтыруға бұйрық берді. Компанияға акционерлерге қаржыны төлеп, таралуға рұқсат берілді, ал оның 1793 жылғы жарғысы 1860 жылы жойылды. Компанияның құжаттары сақтау үшін мемлекетке тапсырылды. Канал корпорациясының Солтүстік Биллерикадағы жері мен бөгеті, сондай-ақ Конкорд өзеніндегі су құқығы Чарльз мен Томас Талботқа сатылды, олар қазір Биллерика Миллс тарихи ауданында орналасқан Талбот Миллс кешенін салды. 20 ғасырда канал төсегінің бөліктері жолдармен жабылған, оның ішінде Медфорд пен Винчестердегі Мистик Вэлли Парквейінің және Сомервилл мен Медфордтағы Бостон даңғылының бөліктері. Бостон даңғылы Мистик өзенін каналмен бірге кесіп өтеді. Шығыс Сомервиллдегі каналдың бөліктері 19 ғасырдың соңында Плаугхед Хиллді тегістеу арқылы толтырылды. Плаугхед Хилл 1832 жылы католиктерге қарсы қырғынның орын алған жері болды және кейіннен тасталып кетті.

By 1808 the completed canal had reached Merrimack, New Hampshire, from the Charles (the downstream terminus) and was carrying two thirds of the down freight and one third of the up freight to Western New Hampshire and Eastern Vermont. The other direction, the canal ran from 'Middlesex Village' or East Chelmsford, Massachusetts (The Town of Chelmsford was later divided and East Chelmsford was renamed Lowell, Massachusetts, now the fourth most populous city in Massachusetts, primarily because of the Lowell textile industry spawned by the transportation infrastructure and water power along the Middlesex Canal and the Nashua and Merrimack Rivers), through several sparser settled Middlesex County outlier suburbs such as Billerica, and Tewksbury, then closer in suburban towns with the lower course running towards Boston generally along water courses nearly paralleling the routes of MA 38 from Wilmington, thence in Woburn along the Aberjona River from Horn Pond through Winchester (or Waterfield) into the Mystic Lakes and down the Mystic River between Arlington and Somerville on the west bank and Medford along the east (left) bank, until the river and canal ran into the Boston Harbor tidewater in the Charlestown basin. At first, it terminated in Medford, but was later extended to Charlestown, Massachusetts, with a branch near Medford Center to the Mystic River. indicate the downriver trips from Concord to Boston took four days, and the reverse trip upriver took on average five days. Before the corporation was dissolved, the proprietors proposed to convert the canal into an aqueduct to bring drinking water to Boston, but this effort was unsuccessful. After the canal ceased operation its infrastructure quickly fell into disrepair. In 1852 the company ordered dilapidated bridges over the canal torn down and the canal underneath filled in. Permission was given for the company to liquidate and pay the proceeds to the stockholders, and its 1793 charter was revoked in 1860. The company's records were given over to the state for preservation. The canal corporation's land and dam in North Billerica, as well as the water rights on the Concord River, were sold to Charles and Thomas Talbot, who erected the Talbot Mills complex that now stands in the Billerica Mills Historic District. Parts of the canal bed were covered by roads in the 20th century, including parts of the Mystic Valley Parkway in Medford and Winchester, and parts of Boston Avenue in Somerville and Medford. Boston Avenue crosses the Mystic River where the canal did. Parts of the canal in eastern Somerville were filled in by leveling Ploughed Hill in the late 19th century. Ploughed Hill was the site of notorious anti Catholic riots in 1832 and had subsequently been abandoned.

Әсері

Каналдың ашылуы Мерримак өзенінің сағасы – Ньюберипорт, Массачусетс портының коммерциялық тұрақтылығын төмендетті, себебі Нью-Гэмпширдегі Мерримак аңғарынан барлық сауда бұрынғыдай кейде қиынға соққан өзен арқылы емес, канал арқылы Бостонға жүзеге асырылатын болды. Канал Лоуэллдің ірі өнеркәсіптік орталыққа айналуында да маңызды рөл атқарды. Оның ашылуы 1790 жылдары ашылған Паутукет каналындағы бизнес белсенділігінің төмендеуіне себеп болды, ол Миддлсекс каналының солтүстік жағынан Паутукет сарқырамасын айналып өтетін транзиттік канал болатын. Паутукет каналының иелері оны қуат беруге пайдалануға бейімдеді, нәтижесінде 1820 жылдары оның жағасындағы диірмендер өркендеді. Миддлсекс каналы шикізатты, дайын өнімдерді және қызметкерлерді Лоуэллге және кері тасымалдау үшін қолданылды. Конкорд өзенін пайдаланудың ұзақ мерзімді экологиялық салдары болды. Солтүстік Билерикадағы бөгеттің биіктігін көтеру өзен бойындағы маусымдық шөп шалғындықтарының суға батуына әкелуі мүмкін деген болжамға негізделді, бұл канал иелеріне қарсы көптеген сот процестеріне әкелді. Алайда, бәрі де сәтсіз аяқталды, себебі ғылымның жетілмегендігі және меншік иелерінің саяси ықпалы зор болды. Каналдың соңғы жылдары құлдырағандықтан, штат заң шығарушы органы бөгеттің биіктігін төмендетуге бұйрық берді, бірақ бұйрық орындалудан бұрын күшін жойды. 20-шы ғасырда жасалған талдаулар көрсеткендей, әлі де тұрған бөгет (ең биік болмаса да) өзен бойындағы 25 шақырымға дейінгі шөп шалғындықтарының суға батуына ықпал еткен болуы мүмкін. Осы шалғындықтардың көп бөлігі тасталып, кейбіреулері қазір Ұлы шалғындық Ұлттық жануарлар қорығының құрамына кіреді және ылғалды жерлер ретінде жіктеледі. Канал бірқатар инновацияларды енгізді және кейінгі инженерлік жобалар үшін үлгі ретінде қарастырылды. Қалқымаларды гидравликалық цементпен қалау Солтүстік Америкада осы материалды алғаш рет қолдану болып табылады. Бағыт Wye деңгейін (дұмпы деңгейінің ерте нұсқасы) пайдаланып зерттелді, бұл Америкадағы алғашқы тіркелген пайдалану болды. Солтүстік Билерикада, канал Конкорд өзенімен кездесетін жерде, кезекті қозғалысты қамтамасыз ету үшін жүзуші жол құрылымы ойластырылды.

The opening of the canal diminished the commercial viability of the port of Newburyport, Massachusetts, the outlet of the Merrimack River, since all trade from the Merrimack Valley in New Hampshire now went via the canal to Boston, rather than through the sometimes difficult to navigate river. The canal also played a prominent role in the eventual growth of Lowell as a major industrial center. Its opening brought on a decline in business at the Pawtucket Canal, a transit canal opened in the 1790s which bypassed the Pawtucket Falls just downstream from the Middlesex Canal's northern end. Its owners converted the Pawtucket Canal for use as a power provider, leading to the growth of the mill businesses on its banks beginning in the 1820s. The Middlesex Canal was used for the transport of raw materials, finished goods, and personnel to and from Lowell. The canal's use of the Concord River had significant long term environmental consequences. The raising of the dam height at North Billerica was believed to cause flooding of seasonal hay meadows upstream and prompted numerous lawsuits against the canal proprietors. These were all ultimately unsuccessful, due in part to the uncertainty of the science, and also in part to the political power of the proprietors. As the canal was in decline in its later years, the state legislature finally ordered the dam height to be lowered, but then repealed the order before it was executed. Analysis done in the 20th century suggests that the dam, which still stands (although no longer at its greatest height), probably had a flooding effect on hay meadows as far as 25 miles up the watershed. Many of these meadows had to be abandoned, and some now form portions of the Great Meadows National Wildlife Refuge; they are classified as wetlands. The canal featured a number of innovations and was referred to as an example for later engineering projects. The use of hydraulic cement to mortar the locks is the first known use of the material in North America. The route was surveyed using a Wye level (an early version of a dumpy level), again the first recorded use in America. At North Billerica, where the canal met the Concord River at the millpond, a floating towpath was devised to handle the needs of crossing traffic patterns.