19世纪20年代,纽约的木材供应已耗尽,而无烟煤蕴藏在新泽西陡峭的高地之后。一条从特拉华河通往哈德逊河的运河必须爬升760英尺到达其霍帕康供水段,然后再下降914英尺到达潮水水位——这样的坡度需要每隔几英里就设一座六英尺高的船闸,总共约300座船闸,而每一座都要吞掉山脊顶部无法割舍的水量。1824年获得特许状的莫里斯运河与银行公司还是接下了这个难题。

哥伦比亚大学教授詹姆斯·伦威克设计出了答案:美国最早的运河斜面升船机。船只不再通过阶梯式的船闸,而是驶入轨道斜坡上的敞式托架车,由水轮卷绕链条将它们拉上山——伦威克最初的草图采用配重托架相互平衡,完全不需要动力。工程师戴维·贝茨·道格拉斯将这些斜面升船机标准化并完成建造;运河于1831年通至纽瓦克,1836年抵达泽西城。

这一折中方案奏效了。由骡子牵引、载重可达70吨的船只约五天即可穿越全州;1848年至1860年间,水轮机取代了旧式水轮,繁忙的斜面升船机从凌晨4点运行到晚上10点。1866年,运河运送了889,220吨货物——将近13,000船次。

船只乘坐水力驱动的过山车翻越山岭

一座斜面升船机可提升高达100英尺,完成一整段阶梯式船闸的工作。

托架车自带用水,因此斜面升船机只需小口啜饮山顶水源,而船闸则会大口吞掉。

配重式双轨托架车让下行的船只帮助把下一艘船拉上去。

水轮以及后来的水轮机将运河自身的水流转化为提升动力。

当地形使标准机制变得代价高昂时,应更换机制,而非更换路线。建造能够循环利用稀缺资源——水和时间——的机器,而不是在每个循环中都将其消耗掉。

运输量在1866年达到889,220吨的峰值,但铁路无需托架车即可穿越同样的山岭,并夺走了煤炭运输业务。运河逐渐衰落,于1924年被废弃。它的斜面升船机是美国最早的,并且至今仍是对运河最古老难题——有水无高差、有高差无水——所建造的最为大胆的答案之一。

从这里,追溯依据

参考来源

  1. Morris Canal Wikipedia · en.wikipedia.org
  2. The Morris Canal — history and facts Canal Society of New Jersey · canalsocietynj.org