Река Локсли: История и водоснабжение Шеффилда

Введение

Река в Южном Йоркшире, Англия

Река Локсли — река в городе Шеффилд, Южный Йоркшир, Англия. Её исток — серия ручьев, берущих начало примерно в 16 километрах (10 милях) к северо-западу от Шеффилда на болотах Брэдфилд-Мурс, протекающих через долину Брэдфилд-Дейл и сливающихся в Лоу-Брэдфилде. Она течет на восток через водохранилище Дэмфласк, к ней присоединяется река Сторрс Брук в Сторрсе, недалеко от Станингтона, и река Ривелин у моста Малин-Бридж, прежде чем впасть в реку Дон в Оулертоне, в районе Хиллсборо. Долина Локсли определила первоначальное направление Великого Шеффилдского наводнения, произошедшего после обрушения плотины Дейл-Дайк незадолго до её завершения в марте 1864 года.

Водоснабжение

Верхняя часть реки характеризуется наличием четырех крупных водохранилищ, используемых для накопления питьевой воды. Питьевое водоснабжение жителей Шеффилда обеспечивали пять небольших резервуаров, расположенных недалеко от Лангсетт-Роуд. По мере роста населения добавлялись новые, но к 1830 году они перестали справляться с растущим спросом. Шеффилдская водопроводная компания взяла на себя ответственность за водоснабжение после принятия Акта парламента в 1830 году, и их первое крупное водохранилище было завершено в 1836 году, когда река Уайминг-Брук была перегорожена плотиной, образовав Редмирес-Мидл-Резервуар. Строительство водохранилищ продолжалось по мере дальнейшего расширения населения, и водохранилище Дейл-Дайк было почти достроено в 1864 году, когда плотина рухнула, что повлекло за собой катастрофические последствия для расположенных ниже населенных пунктов. В результате наводнения погибло 250 человек, многие предприятия были смыты или серьезно повреждены. Вследствие необходимости выплаты компенсаций, Шеффилдская водопроводная компания получила парламентские полномочия повысить тарифы на воду на 25 процентов. Компания вскоре приступила к реализации других крупных проектов, и в 1869 году было завершено строительство водохранилища Страйнс, которое занимало площадь и накапливало 453 миллиона галлонов (2059 мегалитров (Мл)) воды. В том же году было завершено строительство водохранилища Агден, которое занимало площадь и вмещало 559 миллионов галлонов (2541 Мл). Заменившее его водохранилище Дейл-Дайк было завершено в 1875 году. Оно занимало ту же площадь, что и водохранилище Агден, и вмещало 466 миллионов галлонов (2118 Мл). Когда в 1887 году истекли полномочия на взимание дополнительной надбавки к тарифам на воду, Шеффилдская водопроводная компания обратилась в парламент с просьбой сделать эту надбавку постоянной и увеличить тарифы. Корпорация Шеффилда решила, что водоснабжение должно быть в государственной собственности, и представила законопроект о выкупе Водопроводной компании в принудительном порядке. Обе стороны активно отстаивали свою позицию, но комитет Палаты лордов, рассматривавший эти дела, вынес решение в пользу Корпорации, которая выплатила Водопроводной компании 2 092 014 фунтов стерлингов за все ее активы и взяла на себя ответственность за водоснабжение. При новом режиме в 1896 году было завершено строительство водохранилища Дамфляск. Оно было построено как компенсационное водохранилище, а не для питьевого водоснабжения, и предназначалось для поддержания стока в реке, что защищало интересы тех, кто забирал воду из реки или использовал ее течение для привода в действие механизмов. Оно занимает площадь и вмещает 1,108 миллиона галлонов (5037 Мл).

The upper river is marked by the presence of four large reservoirs, used for the impounding of drinking water. Drinking water for the people of Sheffield was provided by five small reservoirs on a site close to Langsett Road. Others were added as the population grew, but by 1830, they could not keep up with the demand. Sheffield Water Company became responsible for water supply after an Act of Parliament was passed in 1830, and their first major reservoir was completed in 1836, when Wyming Brook was dammed to form the Redmires Middle Reservoir. Reservoir building continued as the population expanded further, and the Dale Dyke reservoir was nearly complete in 1864 when the dam failed, with catastrophic consequences for the communities below it. 250 people died in the flood, and many businesses were washed away or severely damaged. As a result of the compensation payments they had to make, the Sheffield Water Company obtained parliamentary powers to raise their water rates by 25 per cent. The company soon started other major projects, and Strines Reservoir was completed in 1869, covering and impounding 453 million gallons (2,059 Megalitres (Ml)) of water. Agden Reservoir was completed in the same year, which covered and held 559 million gallons (2541 Ml). The replacement Dale Dyke reservoir was completed in 1875. It covered the same area at Agden reservoir, and held 466 million gallons (2,118 Ml). When powers to raise the extra levy on water rates ceased in 1887, the Sheffield Water Company applied to parliament to make the charge permanent, and to make further increases to its charges. The Corporation of Sheffield decided that water supply should be in public ownership, and submitted a bill to buy the Water Company by compulsory purchase. Both sides fought for their cause vigorously, but the committee of the House of Lords which heard the cases ruled in favour of the Corporation, who paid the Water Company £2,092,014 for all of their assets, and took over responsibility for water supply. Under the new regime, Damflask Reservoir was completed in 1896. This was built as a compensation reservoir, rather than for drinking water, and was there to maintain a flow in the river, which protected the interests of those who abstracted water from the river, or used its flow to drive machinery. It covers and holds 1,108 million gallons (5,037 Ml).

Гидроэнергетика

Река сыграла важную роль в промышленной истории Шеффилда, поскольку она теряет 85 метров высоты на протяжении 10 километров между Лоу-Брэдфилдом и Доном, что позволило использовать ее воды для привода множества мельниц, кузниц и колёс ножевых мастерских. Известно о существовании в общей сложности 24 таких объектов в разное время. Каждая мельница, включая хозяйственные постройки, конюшни и жилье для владельца, в местном масштабе называлась «колесо». Через реку была построена плотина, создавшая пруд, известный как запруда. Вода подавалась к водяному колесу по головному иготу, а отводной иготу возвращал воду в реку ниже плотины. В некоторых случаях несколько водяных колёс питались от одной запруды, а в других одно колесо могло приводить в движение несколько станов, соединенных с шлифовальными кругами, которые могли сдаваться в аренду разным арендаторам. Кукурузная мельница Лоу-Брэдфилд – самая ранняя известная установка, упоминаемая в документах с 1219 года, когда она была передана приорату Уоркшоп. Она была разрушена наводнением в 1864 году, но восстановлена, несмотря на то, что в качестве компенсации за заявленные 5000 фунтов стерлингов было получено только 3505 фунтов. К 1905 году она принадлежала корпорации Шеффилда и еще долгое время использовала гидроэнергию. Была уничтожена пожаром во время Второй мировой войны. В средневековых Брэдфилде, Дамфласке и Оулертоне располагались кукурузные мельницы, а в 1521 году в Уайзуде, в 1549 году в Эштон-Карре и в 1581 году в Слэк-Уилле, недалеко от устья Дона, использовались колёса ножевых мастерских. Развитие после 1720 года происходило быстро, а с начала XIX века произошел переход к более тяжелой промышленности: кузницы заменяли колёса ножевых мастерских или строились рядом с ними. Многие из 24 известных мельниц, колёс и кузниц были разрушены или повреждены наводнением 1864 года, но, хотя паровая энергия постепенно вытесняла гидроэнергию в других местах, большинство восстановленных продолжали использовать воду, по крайней мере частично. Хотя здания мельниц в основном исчезли, сохранились несколько плотин и запруды, а водяные колёса до сих пор работают на кукурузной мельнице Малин Бридж и прокатной мельнице Лоу-Мэтлок. Впервые о колесе Лоу-Мэтлок упоминается в 1732 году, когда Джеймс Балгуй арендовал землю для строительства колёса ножевой мастерской. Размер колеса и количество шлифовальных желобов были оставлены на его усмотрение и не были указаны в документах. К 1825 году на этом участке располагались три мастерские: в первой находились два молота, во второй – две кузницы, а в третьей – еще два молота и молот для прокатки. Участок был сильно поврежден наводнением 1864 года, и владельцы подали заявку на возмещение ущерба в размере более 5000 фунтов стерлингов. Современные здания датированы 1882 годом, а прокатная мельница является памятником архитектуры II* категории. Гидроэнергия использовалась до 1956 года, после чего большая часть внутреннего оборудования была сохранена, но адаптирована для работы от электричества. После продажи большей части участка в 1999 году для застройки прокатная мельница была приобретена компанией Pro Roll Ltd, которая в 2006 году использовала бригады из четырех человек для ручной прокатки ценного проката. В 2001 году, перед застройкой, была проведена археологическая разведка части участка. Верхняя долина реки теперь является местом расположения водохранилища Дамфласк, строительство которого началось в 1870-х годах, но было завершено только в 1896 году из-за проблем с утечкой. Оно охватывало участки кукурузной мельницы Дамфласк, которая, вероятно, была частью комплекса, упомянутого в 1219 году, и колеса Дамфласк, которое в период с 1750 по 1861 год было то колёсом ножевой мастерской, то бумажной мельницей, то мануфактурой по производству кос и серпов. К 1864 году это, вероятно, была проволочная мельница, поскольку во время наводнения там утонули четверо проволочников.

The river has played an important part in the industrial history of Sheffield, as it descends through 280 feet (85 m) in the 6 mile (10 km) between Low Bradfield and the Don, and this has enabled many mills, forges and cutlers wheels to be powered by its waters. A total of 24 are known to have existed at various times. Each mill, including outbuildings, stables and housing for the owner, was known locally as a wheel. A weir was constructed across the river, creating a pond known as a dam. A leat called a head goit fed water to a water wheel, and a tail goit returned the water to the river, below the weir. In some cases, multiple water wheels were fed from the same dam, and in others, a wheel might drive several ends, which were connected to grinding wheels, and might be leased to several tenants. Low Bradfield Corn Mill is the earliest known installation, being recorded in documents from 1219, when it was transferred to Worksop Priory. It was destroyed by the flood in 1864, but was rebuilt, despite the fact that only £3,505 was received in compensation against the claim for £5,000. It was owned by Sheffield Corporation by 1905, and continued to use water power for some considerable time afterwards. It was destroyed by a fire during the Second World War. There were medieval corn mills at Bradfield, Damflask and Owlerton, and cutlers wheels were in use at Wisewood in 1521, at Ashton Carr in 1549, and at Slack Wheel, near the confluence with the Don, in 1581. Development after 1720 was rapid, and a shift to heavier industry occurred from the early 19th century, with forges replacing cutlers wheels, or in some cases being built alongside them. Many of 24 known mills, wheels and forges were swept away or damaged in 1864 by the flood, but although steam power was gradually replacing water power elsewhere, most of those rebuilt continued to use water power, at least in part. Although the mill buildings have mostly gone, several of the weirs and dams remain, and there are still water wheels at Malin Bridge corn mill and Low Matlock rolling mill. Low Matlock Wheel is first mentioned in 1732, when James Balguy leased some land to build a cutlers wheel. The size of the wheel and the number of grinding troughs were left to his discretion, and so were not mentioned in the deeds. By 1825, the site was described as having three works, the first containing two tilt hammers, the second, two forges, and the third, two more tilt hammers and a plating hammer. The site was extensively damaged by the 1864 flood, and the owners put in a claim for over £5,000 to repair the damage. The present buildings carry the date 1882, and the rolling mill is a grade II* listed structure. Water power continued to be used until 1956, after which much of the internal machinery was retained but adapted to allow electric power to drive it. Following the sale in 1999 of most of the site for development, the rolling mill was bought by Pro Roll Ltd, who were using teams of four men to roll high value bar by hand in 2006. An archaeological excavation of part of the site took place in 2001, prior to redevelopment. The upper river valley is now the site of Damflask reservoir, built in the 1870s, but not completed until 1896, due to problems with leakage. It covered the sites of Dam Flask Corn Mill, which was probably part of the complex mentioned in 1219, and Dam Flask Wheel, which was variously a cutlers' wheel, a paper mill, and a scythe and sickle manufactory, between 1750 and 1861. By 1864, it was probably a wire mill, as four wire drawers were drowned there in the flood.

Качество воды

Агентство по охране окружающей среды измеряет качество воды в речных системах Англии. Каждой из них присваивается общий экологический статус, который может быть одним из пяти уровней: высокий, хороший, умеренный, плохой и неудовлетворительный. Для определения этого используются несколько компонентов, включая биологический статус, который оценивает количество и разнообразие беспозвоночных, цветковых растений и рыб. Химический статус, сравнивающий концентрации различных химических веществ с известными безопасными уровнями, оценивается как «хороший» или «неудовлетворительный». Качество воды реки Локсли в 2019 году было следующим:

The Environment Agency measure water quality of the river systems in England. Each is given an overall ecological status, which may be one of five levels: high, good, moderate, poor and bad. There are several components that are used to determine this, including biological status, which looks at the quantity and varieties of invertebrates, angiosperms and fish. Chemical status, which compares the concentrations of various chemicals against known safe concentrations, is rated good or fail. The water quality of the Loxley was as follows in 2019. Section Ecological Status Chemical Status Length Catchment Channel 3.97 mile (6 km) 4.82 square miles (12 km2) heavily modified 8.66 mile (14 km) 10.44 square miles (27 km2) heavily modified 4.74 mile (8 km) 7.62 square miles (20 km2) heavily modified
Like many rivers in the UK, the chemical status changed from good to fail in 2019, due to the presence of polybrominated diphenyl ethers (PBDE), perfluorooctane sulphonate (PFOS) and mercury compounds, none of which had previously been included in the assessment. The Environment Agency are hoping to achieve good overall status by 2027. The river channel is heavily modified, and this contributes to its biological status. The reservoirs at the upper end trap sediments, and prevent the recharge of gravel beds further downstream. Additionally, there are no major tributaries on the upper and middle section, to provide alternative sources of sediment. The controlling of the flow by releases from Damflask Reservoir and some high flow or spill events have further removed finer gravels, leaving larger rocks and boulders, which are not ideal for fish propagation. The remaining weirs have a detrimental effect both on the movement of gravel and the migration of fish and other species. Some sections of the river have also been protected by hard banking, and near Hillsborough, by channelisation. There is an ongoing project to improve the river for fish migration, with the focus on allowing salmon to return to the river to breed by 2020, but any work carried out will also benefit populations of brown trout, grayling, eels and lamprey. In 2012, most of the fish in the river were brown trout, with no established coarse fish. In order to achieve regeneration, an archaeological survey was carried out in 2012, examining the eight weirs from Stacey Wheel to Owlerton Wheels. The reason for the survey was that any modification to the weirs, which are historic structures, would require both planning consent and ancient monument consent. Modification would be necessary to provide fish passes at each of the sites. Subsequently, the Don Catchment Rivers Trust commissioned the engineers Arup Group to assess how fish migration could be encouraged. They only considered the weirs from Old Wheel to Owlerton Wheel, as the weir at Stacey Wheel is very close to the reservoir dam, and would not increase the length of river accessible to fish by very much. The two weirs below Hillsborough, at Birley Wheel and Black Wheels, are the subject of a separate study being carried out by the Environment Agency. The Environment Agency also assessed the impact on the river of removing the weir at Limbrick Wheel entirely. Arup's report considered two options at each site, from complete removal of the weir, partial removal, provision of a technical fish pass, construction of a bypass channel, easement, and the installation of a low cost baffle system. Removal of the weir was only considered at Limbrick Wheel, and was ruled out for Low Matlock Wheel, as that is a scheduled ancient monument, and for Olive Wheel, as there is a flow measurement gauging station immediately above it. Partial removal of the weir was not thought to be appropriate in any of the cases, and only the option of easement was considered for Loxley Old Wheel. Various easement options are available, including notches and gaps, baulks, baffle systems, preliminary weirs, and rock ramps, and at any one site, several of the options may be required. Easements are generally not subject to the same rigorous technical assessment as the other options, and the process of deciding what needs to be done is somewhat subjective.

| Раздел | Экологический статус | Химический статус | Длина | Водосборная площадь | Русло реки |
|---|---|---|---|---|---|
| | | | 3,97 мили (6 км) | 4,82 кв. мили (12 км²) | Сильно измененное |
| | | | 8,66 мили (14 км) | 10,44 кв. мили (27 км²) | Сильно измененное |
| | | | 4,74 мили (8 км) | 7,62 кв. мили (20 км²) | Сильно измененное |

Как и во многих реках Великобритании, химический статус в 2019 году изменился с «хорошего» на «неудовлетворительный» из-за обнаружения полибромированных дифениловых эфиров (PBDE), перфтороктанового сульфоната (PFOS) и соединений ртути, которые ранее не учитывались при оценке. Агентство по охране окружающей среды надеется достичь общего хорошего статуса к 2027 году. Русло реки сильно изменено, что влияет на ее биологический статус. Резервуары в верховьях задерживают осадочные породы и препятствуют пополнению гравийных отложений ниже по течению. Кроме того, в верхнем и среднем течениях реки нет крупных притоков, которые могли бы обеспечить альтернативные источники осадка. Регулирование стока посредством сбросов из водохранилища Дамфласк и эпизодов с высоким расходом или перелива привело к дальнейшему удалению мелкого гравия, оставив более крупные камни и валуны, которые не оптимальны для размножения рыбы. Оставшиеся плотины оказывают негативное влияние как на перемещение гравия, так и на миграцию рыб и других видов. Некоторые участки реки также защищены укрепленными берегами, а в районе Хиллсборо – каналом. В настоящее время реализуется проект по улучшению реки для миграции рыб, с акцентом на обеспечение возврата лосося в реку для нереста к 2020 году. Любые выполненные работы также принесут пользу популяциям бурого фореля, хариуса, угря и миноги. В 2012 году большинство рыб в реке составлял бурый форель, без признаков обитания грубой рыбы. Для восстановления было проведено археологическое обследование в 2012 году, в ходе которого были изучены восемь плотин от Стейси-Уилл до Оулертон-Уиллз. Целью обследования было то, что любое изменение плотин, являющихся историческими сооружениями, потребует как разрешения на планирование, так и согласия на охрану памятника древности. Модификации необходимы для обеспечения проходов для рыб на каждом участке. Впоследствии фонд Don Catchment Rivers Trust поручил инженерам из Arup Group оценить, как можно стимулировать миграцию рыб. Они рассматривали только плотины от Олд-Уилл до Оулертон-Уиллз, поскольку плотина в Стейси-Уилл расположена очень близко к плотине водохранилища и не увеличит значительно длину реки, доступной для рыб. Две плотины ниже Хиллсборо, в Бирли-Уилл и Блэк-Уилл, являются предметом отдельного исследования, проводимого Агентством по охране окружающей среды. Агентство также оценило влияние на реку полного удаления плотины в Лимбрик-Уилл. В отчете Arup рассматривались два варианта на каждом участке: полное удаление плотины, частичное удаление, создание технического прохода для рыб, строительство обходного канала, установление сервитута и установка недорогой системы перегородок. Удаление плотины рассматривалось только в Лимбрик-Уилл и было исключено для Лоу-Мэтлок-Уилл, поскольку это охраняемый памятник древности, и для Олив-Уилл, поскольку непосредственно над ней находится пост измерения расхода. Частичное удаление плотины не считалось целесообразным ни в одном из случаев, и только вариант сервитута рассматривался для Локсли Олд-Уилл. Существуют различные варианты сервитута, включая выемки и проходы, перемычки, системы перегородок, предварительные плотины и скальные уклоны, и на любом участке может потребоваться несколько вариантов. Сервитуты, как правило, не подлежат такой же строгой технической оценке, как другие варианты, и процесс определения необходимых мер в некоторой степени субъективен.

Система защиты от наводнений

В сентябре 2014 года Совет Шеффилда объявил о планах по созданию программы защиты от наводнений в бассейне реки Верхний Дон, включая реку Локсли. Первый этап схемы защиты от наводнений Верхнего Дона был завершен в октябре 2023 года с удалением плотины на реке Локсли и строительством серии подпорных стен. Новые сооружения для защиты от наводнений защищают 152 предприятия и 63 дома.