Кротонская дамба - инженерное чудо света

В Нью-Йорке довольно много достопримечательностей, которые могут удивить даже самого бывалого путешественника, но именно этот объект почему-то поразил меня больше всего. Удивительно, но им оказался не один из знаменитых нью-йоркских небоскребов или мостов, да и вообще, это сооружение находится за пределами города, хотя и является частью системы его жизнеобеспечения. Это настоящее инженерное чудо, созданное руками человека на рубеже 19-го и 20-го веков, от вида и масштабов которого захватывает дух.
46 фото via samsebeskazal

Удивительная Кротонская система уже больше ста лет снабжает жителей Нью-Йорка чистой питьевой водой. Системе водоснабжения, которая кардинально изменила жизнь в городе, помогла избавится от грязи на улицах, победить многочисленные пожары и эпидемии и существенно улучшила качество жизни его горожан. Сегодня я расскажу о Кротонской дамбе, которая находится в 35 км. к северу от города и когда-то являлась одним из ключевых звеньев этой системы. Без ее строительства все остальное было бы невозможно, да и Нью-Йорк никогда бы не стал тем самым городом, каким мы его сейчас знаем.

Первым сооружением для подачи в Нью-Йорк чистой воды была дамба, называемая сейчас Старой Кротонсокой. Ее строительство длилось в период с 1837 по 1842 год, и это была первая дамба из каменной кладки сооруженная в США. К 1881 году после многочисленных ремонтов и доделок дамба поставляла в Нью-Йорк 340 000 кубометров воды ежедневно. Вода шла в город по специально построенному подземному Кротонскому акведуку протяженностью 66 километров, о котором будет отдельный пост. В 1885 году, в связи с резко возросшими потребностями города в чистой воде, специальная городская комиссия принимает решение о строительстве нового водосборного сооружения в этом же районе, а для ее доставки построить еще один акведук. Согласно разработанному проекту в 6,5 км ниже по течению реки Кротон должна быть возведена новая дамба, в результате строительства которой, образуется обширное водохранилище, а снабжение города водой увеличится до 1 млн. кубометров в сутки.

3. Река Кротон до и после строительства дамбы. Иллюстрация из журнала Scientific American за 1891 год. Старая дамба попала в зону затопления и сейчас из воды видна только верхняя ее часть.

Выиграл тендер на строительство Джеймс Колмэн, глава департамента по уборке улиц Нью-Йорка, который имел большой опыт по строительству дорог и туннелей. Тогдашнее законодательство не запрещало совмещать государственный пост и занятия собственным бизнесом, даже если коммерческие интересы в этом деле были довольно очевидны. По контракту он обязался построить дамбу за пять лет, для чего получил из бюджета города фантастическую по тем временам сумму в 4 150 573 долларов. Изначально проект предполагал строительство дамбы еще на два километра ниже, ближе к нынешнему городку Кротон-он-Хадсон, там где скальная порода почти вплотную подходит к поверхности, но проект вызвал такую волну возмущений и протестов местных жителей, что пришлось переносить его выше. В зону затопления водохранилища попало около 50 квадратных километров земель, на которых были расположены многочисленные жилые дома, фермы, школы, церкви и кладбища. После длительной и муторной процедуры выкупа земель, которая сопровождались бесчисленным нарушениями, скандалами и судебными разбирательствами, после переселения людей и переноса жилищ и даже покойников с кладбищ, работы наконец начались в 1892 году.

Главным инженером проекта был малоизвестный и тогда и сейчас Альфонс Фэлей. Им было спроектировано совершенно уникальное для своего времени сооружение, которое даже более ста лет спустя поражает своим масштабом и замыслом. Можно только представить какова была реакция современников, ведь на момент постройки Новая Кротонская дамба являлась самой высокой в мире, была самым большим в мире сооружением из камня и была третьим по величине сооружением на земле построенным руками человека, после Великой китайской стены и египетских пирамид.

5. Сравнение Новой Кротонской дамбы со зданием Фуллер-билдинг, известным сейчас, как Утюг. Белая линия показывает фундамент сооружения.

Новое место было не столь удачно с инженерной точки зрения, как выбранное изначально, и здесь пришлось решать множество проблем, в том числе и рыть огромный котлован глубиной 40 метров, чтобы дойти до скальной породы на которой можно было начать сооружение фундамента. Дамба построена по технологии каменной кладки, объем которой составляет 650 000 кубических метров. Камни соединялись цементным раствором.

6.

В качестве материала использовался гранит, который добывали в каменоломнях рядом с Хантербруком, и потом доставляли к месту стройки по специально сооруженным железнодорожным веткам. На самой стройке была построена миниатюрная железная дорога, по которой ездили паровые экскаваторы, на маленьких поездах перевозили выбранную породу и доставляли камни.

7. photo by NYC Municipal archive

8. Массивные блоки весом 2 тонны каждый перемещали при помощи кранов сооруженных по принципу подвесной канатной дороги. Для подачи пара рядом был специально построен небольшой завод по его производству.

Вторым уникальным решением была конструкция водослива, который было рискованно обустраивать в средней части дамбы из-за опасности ее разрушения. Пропускная способность водослива не регулируется и зависит только от уровня воды в водохранилище. Каменная кладка не настолько надежна, как железобетон, ее может просто размыть при увеличении давления воды. Большого опыта в создании подобных сооружений тогда не было и многие вещи приходилось изобретать на ходу. Фэлей выбрал изящное и оригинальное решение, придающее дамбе столь необычный вид. Водослив был сделан в левой ее части, причем для его обустройства был грамотно использован рельеф местности и его перепад в этом месте. Получилось что-то типа небольшого канала, начинающегося у самого зеркала воды и увеличивающего свою глубину по мере приближения к стене дамбы. Именно он и дал эффект преломления, который был на фото из моего поста вопроса. Такое решение позволило снизить нагрузку на конструкцию, особенно в период паводков или в случае резкого увеличения уровня воды в водохранилище. Как показало время, это решение было выбрано и исполнено блестяще.

Еще одним по-своему уникальным решением было привлечение бригад каменотесов с юга Италии. Их доставили пароходом в Нью-Йорк, где выдали им по 25 долларов в руки для схода на берег (без денег их бы просто не пустили в Америку). За углом деньги у них забрали, самих каменотесов посадили на поезд и отправили на стройку, где поселили в специально построенных для них бараках. В Америке просто не нашлось нужного числа специалистов для строительства столь масштабного сооружения.

А еще итальянцы обходились дешевле, что снижало затраты и увеличивало прибыль. За 10-часовой рабочий день тяжелейшей физической работы они получали 1 доллар 30 центов, в то время как обычный американский рабочий получал 22 цента в час. Тяжелые условия труда и низкая оплата привели к забастовке в апреле 1900 года. В результате оплату немного подняли, сама забастовка была подавлена при помощи кавалерии, а ее организаторы арестованы и преданы суду. По этим событиям даже сняли черно-белый немой фильм под названием "The Croton Dam Strike".

12

13

14

15

16. Территория будущего затопления.

Строительство дамбы требовало изменения русла реки и осушение ее старого дна. Для этого был прорыт обходной канал протяженностью 300 и шириной 61 метр в виде полумесяца, концы которого входили в старое русло. Места для его строительства было недостаточно и пришлось вгрызаться в скальную породу с северной строны будущей дамбы. При прокладке канала была обустроена защитная стена и несколько дамб для управлением уровнем воды. Работы продолжались день и ночь круглый год и были остановлены только несколько раз во время очень сильных морозов. В зимнее время блоки обрабатывали паром, а в раствор добавляли соль. Основные строительные работы заняли 8 лет. Еще шесть понадобилось на многочисленные модификации, доделки и ремонты. Официально считается, что дамба была закончена в 1906 году. На самом деле ее достраивали и улучшали еще много лет. Конечная стоимость ее строительства составила 7 700 000 долларов.

В те времена красота и изящество даже такого специфического сооружения как дамба ценились не меньше, а быть может даже и больше его функциональности. Любой подобный объект автоматически становился местом притяжения туристов со всей страны и должен был отвечать требованиям самой придирчивой публики, которая в большом количестве стекалась посмотреть на последнее достижение инженерной мысли, чтобы сидя в шуме и брызгах падающей воды размышлять о скором торжестве прогресса. Новости о сооружении не сходили с передовиц газет, а подробные схемы с изображением устройства дамбы украшали страницы специализированных журналов. Поэтому дамба не просто уникальна с инженерной точки зрения, но еще и просто красива. Она была призвана стать символом достижений североамериканских штатов во всем мире, и показать, что американцам по плечу решение задач любой сложности. Люди только только обуздали паровой двигатель, толком не имели производственного оборудования и машин, а уже были готовы пустить реки вспять. Журнал Scientific American написал в 1905 году - "эта благородное сооружение будет представлять собой одно из самых впечатляющих и красивых инженерных решений, и будет свидетельствовать о наших достижениях по всему свету".

19

20. Дамба имеет высоту 91 метр от основания до гребня. Общая длина с водосливом составляет 667 метров.

21. Перед ней расположен не действующий ныне фонтан.

22

23. Одна из двух лестниц, ведущих внутрь.

24. Все двери надежно замурованы.

25. При попытке разглядеть, что внутри, увидел лишь старые пивные банки и бутылки.