Водное царство Верхнего Гарца - Upper Harz Water Regale

Система управления водными ресурсами Верхнего Гарца
Объект всемирного наследия ЮНЕСКО
Teiche Buntenbock.jpg
Место расположенияВерхний Гарц, Нижняя Саксония, Германия
ЧастьШахты Раммельсберга, Исторический город Гослар и система управления водными ресурсами Верхнего Гарца
Включает
КритерииКультурные: (i) (ii) (iii) (iv)
Ссылка623ter-002
Надпись1992 (16-е сессия )
Расширения2008, 2010
Площадь1009,89 га (2495,5 акров)
Буферная зона5654,69 га (13973,0 акров)
Координаты51 ° 49′12 ″ с.ш. 10 ° 20′24 ″ в.д. / 51,82000 ° с. Ш. 10,34000 ° в. / 51.82000; 10.34000Координаты: 51 ° 49′12 ″ с.ш. 10 ° 20′24 ″ в.д. / 51,82000 ° с. Ш. 10,34000 ° в. / 51.82000; 10.34000
Отель Upper Harz Water Regale находится в Нижней Саксонии.
Водное царство Верхнего Гарца
Расположение Водного царства Верхнего Гарца в Нижней Саксонии
Верхний Гарц Water Regale находится в Германии.
Водное царство Верхнего Гарца
Водный Регале Верхнего Гарца (Германия)

В Водное царство Верхнего Гарца (Немецкий: Оберхарцер Вассеррегаль) представляет собой систему дамб, водохранилищ, канав и других сооружений, большая часть которых была построена с 16 по 19 века для отвода и хранения воды, которая приводила в движение водяные колеса из шахты в Верхний Гарц регион Германия. Период, термин угощатьздесь означает предоставление королевских привилегий или прав[1] (droit de régale ) в этом случае разрешить использование воды для горные работы в горах Гарца из Германия.

Водное царство Верхнего Гарца - один из крупнейших и самых важных исторических добыча полезных ископаемых управление водными ресурсами системы в мире.[2] Объекты, разработанные для генерации сила воды были помещены под защита с 1978 г. как памятники культуры.[2] Большинство из них все еще используются, хотя в настоящее время их цель состоит в основном в поддержке сохранение сельских районов (сохранение историко-культурного ландшафта), охрана природы, туризм и плавание. С точки зрения управления водными ресурсами, несколько водохранилищ все еще играют роль в защита от наводнений и поставка питьевая вода. 31 июля 2010 года Regale был объявлен ЮНЕСКО Объект всемирного наследия связан с Шахты Раммельсберга и исторический город Гослар.[3]

Водная система занимает площадь примерно 200 квадратных километров (77 квадратных миль) в пределах Нижний саксонский часть Harz, большинство построек находится в окрестностях Клаусталь-Целлерфельд, Ханенклее, Санкт-Андреасберг, Buntenbock, Wildemann, Лаутенталь, Шуленберг, Альтенау и Торфхаус.

Водное царство

Схематическое изображение Водного царства Верхнего Гарца, показывающее пруды, канавы и туннели, а также использование гидроэнергии в шахтах

Regale в данном контексте означает королевская прерогатива. Через так называемый Бергрегаль, или «права на добычу полезных ископаемых», монарх предоставил право на добычу и, через Вассеррегаль, он предоставил право использовать местные источники воды для добычи полезных ископаемых.[4] Прочие водопользователи, особенно владельцы мельниц, имел более низкий приоритет. Это «угощение водой» или «право на использование воды» было частью общей Bergfreiheit или права на добычу полезных ископаемых, действовавшие в Нижней Саксонии до 1960-х годов.[2]

В немецком языке термин Oberharzer Wasserwirtschaft («Управление водными ресурсами Верхнего Гарца») также часто используется для обозначения этих исторических сооружений. Но это недостаточно точно, потому что за последние сто лет интенсивная современная система управления водными ресурсами была введена в действие в Верхнем Гарце в виде ряда новых плотины и связанные с ними сооружения и канавы.

Горнодобывающая промышленность Верхнего Гарца

Верхний Гарц когда-то был одним из важнейших горнодобывающих регионов Германии.[5] Основными продуктами его рудников были серебро, медь, свинец, железо, а с XIX века также цинк. Однако основным источником дохода было серебро. С 16 по середину 19 веков около 40–50% всего немецкого производства серебра происходило в Верхнем Гарце.[6] Налоги, собранные в результате этого, значительно увеличили доход королевских домов в Ганновере и Брауншвейге-Вольфенбюттеле и помогли закрепить за ними позиции власти и влияния в священная Римская империя.

Его прибыльность оправдала высокие обязательства с точки зрения вложений и усилий. Таким образом, горнодобывающая промышленность Верхнего Гарца произвела значительное количество инноваций и изобретений, включая такие важные достижения, как человек двигатель, то двигатель водяного столба (Wassersäulenmaschine) и провод кабель.

Горное дело и вода

Эскиз прудов, канав и тоннелей между Целлерфельд и Боквизе около 1868 г.

Горное дело становится очень энергоемким видом деятельности, как только земляные работы выходят под землю на значительное расстояние. В Верхнем Гарце жилые разработки (Гангерцбергбау) был основной формой добычи, при этом выемка следовала почти вертикальным залежам прямо в землю.[7] Всего на несколько метров ниже попадание воды значительно усложнило раскопки. Первоначально его зачищали люди, стоявшие на лестницах, так называемые Wasserknechten («водные слуги») с кожаными ведрами. Позже введение лошадей и капризы (Göpel) позволил поднимать большее количество воды. Но лошади были дорогими, и их приходилось менять каждые несколько часов.[4] В результате на рудниках, особенно в более богатых и глубоких, стали использоваться гидроэнергетика системы, способные работать непрерывно, 24 часа в сутки. Для этого потоки направлялись на водяные колеса, которые приводили в действие поршневые насосы, чтобы поднимать воду с большей глубины и в больших количествах. Принцип заключался в том, чтобы поднять воду водой.[4]

Чтобы управлять этими водяные колеса требовалось постоянное и значительное водоснабжение. Хотя Верхний Гарц, с годовым количеством осадков более 1300 миллиметров в год, получал обильное количество воды, шахты часто располагались высоко в горах, недалеко от водоразделы где было всего несколько потоков любого размера. Вдобавок течение горных ручьев в каменистой местности было очень переменным. Часто требовалось всего несколько недель с небольшим количеством осадков, чтобы водоснабжение шахт оказалось под угрозой. В результате пришлось закрыть несколько шахт.[8]

В период своего расцвета рудники Верхнего Гарца были одними из самых глубоких в мире. Например, еще в 1700 г. была превышена глубина ствола 300 метров, а примерно в 1830 г. была достигнута глубина 600 метров; теперь это было настолько глубоко, что шахта фактически находилась ниже уровня моря - что в то время считалось значительным.[9] Однако глубокие стволы требовали соответственно высокого уровня энергии для подъема руды и карьерная вода. Это высокое потребление энергии в сочетании с большим спросом на воду привело к еще более напряженным попыткам освоить имеющуюся гидроэнергетику.

В шахтеры обычно строили новые водные сооружения в те периоды, когда нельзя было добывать руду из-за нехватки воды для привода колес. Когда водяные колеса перестали работать, подземная вода, которая попала в шахту, больше не могла быть удалена; шахта затонула, и горняки были вытеснены. На этих этапах работы были сосредоточены на модернизации объектов Водного Регала Верхнего Гарца.

Элементы водозабора и накопления

В Dam Ditch возле Альтенау

Всего было построено 143 плотинных пруда, 500 километров канав и 30 километров туннелей для сбора, отвода и хранения поверхностный сток вода в Верхнем Гарце.[10] Кроме того, около 100 километров дренажных штольней включены в состав проекта. Regale. Однако не все эти объекты работали одновременно. В Harzwasserwerke Сегодня эксплуатирует и обслуживает 65 плотинных прудов, 70 километров канав и 20 километров туннелей.[11] Несколько небольших озер с плотиной до сих пор принадлежат Государственному департаменту лесного хозяйства Нижней Саксонии или даже находятся в частных руках.

Принцип отвода воды состоит в том, чтобы собирать воду в канавы, идущие почти параллельно реке. контуры склона и отвести его в районы добычи. Эти каналы снабжения могут легко достигать десяти и более километров (например, Dam Ditch или Верхний ров Шальке). Иногда собранная таким образом вода подавалась не непосредственно в водяные колеса, а в большие искусственные водоемы с плотиной (Teiche), которые действовали как резервуары, чтобы обеспечить достаточное количество воды для колес даже во время засухи. Из нижних выпускных отверстий этих прудов воду можно было направить в систему канав для приведения в действие водяных колес. Обычно несколько колес располагались одно за другим, как каскад, так что воду можно было использовать для вращения более чем одного колеса. Чтобы вода могла проходить по как можно большему количеству колес, ее нужно было собирать, хранить и направлять на максимально возможной высоте.[4]

Технологии того времени не позволяли плотины будут построены на высоте более 15 метров. Это означало, что нужно было разбить много маленьких прудов, а не несколько больших. Если расположить пруды каскадом, вода может удерживаться на большой высоте, чтобы приводить в движение как можно больше водяных колес. Было построено несколько таких каскадов прудов, включающих от четырех до шести прудов.

Большинство водяных колес использовалось для привода насосов. Иногда мощность, которую они производили, приходилось передавать на расстояние нескольких сотен метров к самой шахте, используя плоские стержни (Feldgestänge). Важные шахты также имели возвратно-поступательное водяное колесо, которое использовалось для подачи энергии для транспортировки руды и измельчаемого материала.[4] Все водяные колеса были из промах тип. За исключением нескольких реконструкций, все водяные колеса исчезли за последнее столетие.

Структуры

Водохранилища

143 водохранилища или водохранилища, известные как Teiche (единственное число: Тейх), были конфискованы с использованием земляные дамбы. Высота плотин варьировалась от 4,0 до 15,0 метров; Объем водохранилища составлял в среднем около 150 000 кубических метров.

Канавы

Каналы представляют собой каналы снабжения, почти параллельные контурам местности, с очень небольшим наклоном около 1-2 промилле и сопровождаются осмотром.

Туннели

Подземные водные туннели длиной от 20 до 1000 метров были самыми дорогостоящими инвестициями в Водном Регале Верхнего Гарца. Однако они оправдали свои затраты из-за низких эксплуатационных расходов и высокой гидравлической мощности.

Специальные конструкции
  • В Сперберхайская дамба является акведук Построен с 1732 по 1734 год, имеет длину более 900 метров и высоту 16 метров.
  • В Одертайх значительно отличается от других водоемов Верхнего Гарца своими конструкционными материалами и размерами. После завершения строительства в 1722 году и начала строительства современной плотины в 1892 году это была самая большая плотина в Германии.[12]
  • в Polsterberg Pumphouse воду можно было перекачивать из котлована плотины на высоту 8 метров с помощью гидроэлектроэнергии.
  • В Huttaler Widerwaage также часто упоминается в этой связи: он довольно сложен и позволяет воде течь в двух разных направлениях.

Туризм

Из-за огромного количества построек и длины канав Водное царство Верхнего Гарца лучше всего исследовать пешком. Благодаря Harzwasserwerke большое количество прибрежных пешеходные дорожки были созданы в последние годы: так называемые Wasserwanderwege. Посетители могут познакомиться с типичными элементами, составляющими Водное царство Верхнего Гарца, с помощью информационных стендов вдоль четко обозначенных маршрутов.[11][12] За некоторыми исключениями, большинство прудов могут использоваться пловцами в летние месяцы. Большинство из них также сдается в аренду местным рыболовным клубам.

История

Строительство

Горная деятельность в Гарце восходит к 10-11 векам.[5][12] Первый водяные колеса в Гарце были возведены в 13 веке в долине Пандельбах к юго-востоку от Seesen.[10] В то время добыча полезных ископаемых, в том числе это раннее использование так называемых гидротехнических сооружений (Wasserkünste) для рудников управлял Цистерцианское аббатство в Валкенриде.

В Черная смерть в Средний возраст в значительной степени опустошили Гарц и почти остановили добычу полезных ископаемых. Еще одним фактором, вероятно, было то, что в то время добыча достигла своего технического предела с глубиной примерно до 60 метров.

Явное выздоровление последовало примерно с 1520 года, первоначально по инициативе герцога Брауншвейг-Вольфенбюттеля, Генрих Младший.[5] Но это был его сын, Юлий, герцог Брауншвейг-Люнебургский, который дал дополнительный импульс существующим горнодобывающим предприятиям в Верхнем Гарце и инициировал создание большого количества прудов и канав.

Это было широкое использование гидроэнергетика это сделало возможным горнодобывающий бум в Верхнем Гарце. Поскольку шахты со временем становились все глубже, им требовалось все больше и больше энергии. Отсутствие воды после месяцев небольших дождей или продолжительных периодов заморозков снова и снова было ограничивающим фактором для шахт.[7] Расширение системы водоснабжения было достигнуто за счет подъема существующих дамб, строительства новых дамб, прокладки новых канав и расширения существующих участков канав.

Дальнейшие улучшения: водные туннели и дренажные штольни

Штольня Эрнста Августа

Одним из примеров расширения сети Water Regale была оптимизация нескольких курсов канав (Канав плотины, Верхний и Нижний желобы Розенхофа), главным образом в 19 веке, путем строительства так называемых Wasserläufen (также Wasserüberleitungsstollen) или водные туннели. Это позволило значительно сократить расстояние, пройденное по воде.[4] Это также гарантировало зимнюю работу, потому что подземная вода не замерзала. Кроме того, стоимость обслуживания короткого участка туннеля была намного дешевле, чем стоимость эксплуатации длинного участка канавы. Но особенно важным преимуществом была более высокая разрядная способность. Туннели спускались с одинаковым перепадом высот на более короткое расстояние и, следовательно, имели более крутой уклон.[12] Первоначально подземные участки были тщательно вырублены из молоток и долото. Потом порох использовалось как взрывчатое вещество, что значительно упростило и ускорило строительство водных туннелей.

Поскольку большая часть энергии требовалась для осушения шахт, и поскольку потребность в этом продолжала расти по мере того, как шахты становились все глубже, на раннем этапе предпринимались попытки обезвожить шахты с помощью дренажных штольней (Wasserlösungsstollen). Это повлекло за собой прокладку туннелей от шахт до долин, по которым вода могла стекать под действием силы тяжести. Чем глубже уровень дренажа, тем длиннее должна была быть штольня. Самый длинный из этих туннелей - штольня Эрнста Августа, построенная в середине 19 века, ее длина составляет 35 километров. Он собирал воду из шахт в Боквизе, Лаутентале, Целлерфельде, Клаустале и Вильдемане и приводил ее в Гиттельде на краю Гарца.[7]

Расцвет и закат

Около 80–90% водоемов в Водном царстве Верхнего Гарца были созданы в 16-17 веках.[10] в то время как система котлованов была расширена в 19 веке.[4] Эти сооружения в значительной степени способствовали тому, что Гарц стал крупнейшим промышленным районом Германия в ранний современный период. Изобретение паровой двигатель и открытие электроэнергия не сразу изменил использование гидроэнергетика. Эти другие формы энергии были введены в Верхний Гарц относительно постепенно. Конечно, с появлением паровой машины трудности с добычей угля в достаточных количествах также были фактором до постройки Innerste Valley Железная дорога.

После национализации рудников 1 января 1864 г. Королевство Ганновер, теперь государству перешли не только права на добычу полезных ископаемых, но и права на водопользование. Таким образом, Королевство Ганновер также потребовало Водного царства, которое было впервые юридически определено в Прусском Водном Законе (Preußisches Wassergesetz) 1913 г. в разделах 16 и 381. После поглощения Королевства Ганновер Королевство Пруссия, Королевская прусская горная инспекция (Königlich-Preußische Bergbauinspektion) и позже, Preussag взял на себя эксплуатацию шахт в Верхнем Гарце.

Опись 1868 года показывает, что всего 198 водяных колес разного диаметра и общей вместимостью около 3000Лошадиные силы управлялись Водным королевством Верхнего Гарца.[13]

Приблизительно в 1900 году была достигнута глубина шахтного ствола 1000 метров. Но стоимость добычи на все больших и больших глубинах продолжала расти. В то же время отрасли пришлось конкурировать с другими областями добычи металлов в стране и за рубежом в эпоху совершенствования транспорта. Чрезмерная эксплуатация вовремя Первая мировая война и резкое падение цен на металлы во время Великая депрессия вызвала на своем пике большую волну закрытий, так как крупные шахты в Клаусталь-Целлерфельде, Боквизе и Лаутентале были вынуждены закрыть. В Бад-Грунде, однако, добыча в Верхнем Гарце продолжалась до 1992 года, но для этого требовалась лишь небольшая часть мощностей Водного Регала Верхнего Гарца.

Гидроэнергетика

Журавлиный пруд (Краничер Тайч) возле Ханенклее с его контрольной хижиной (Striegelhaus)

После упадка горнодобывающей промышленности в 1930 году вода из водного заповедника Верхнего Гарца была переведена на выработку электроэнергии, в результате чего были построены некоторые новые сооружения. Производство электроэнергии производилось компанией Preussag до 1980 года в доме кайзера Вильгельма (максимальная мощность 4,5МВт ) и Ottiliae (максимальная мощность 1,5 МВт). Эти гидроэлектростанции были закрыты в начале 1980-х годов, когда истек срок действия прав на воду, а прибыльность электростанций неуклонно снижалась на фоне резкого роста заработной платы и стагнации цен на энергию.[2] Тем не менее, в Санкт-Андреасберге вода Одертайха, протекающая по Рову Реберг, до сих пор используется для выработки электроэнергии. В добавок к Teichtal и Grundstraße электростанций, есть две станции в Самсон Пит: the Грюнер Хирш электростанция на глубине 130 метров и Зиберстоллен Электростанция на 190 м.[14][15]

Водное царство сегодня

После закрытия электростанций объекты Water Regale были первоначально переданы Государственному департаменту лесного хозяйства Нижней Саксонии, которое поддерживало их через Управление лесного хозяйства Клаусталь-Шуленберг, что потребовало больших затрат труда и денег. В целях разгрузки государственного кошелька в 1991 г. Harzwasserwerke была поставлена ​​задача по эксплуатации и техническому обслуживанию 65 водохранилищ, 70 километров канав и 20 километров водных тоннелей. В Harzwasserwerke делегировал управление Водным заповедником Верхнего Гарца своему офису в Клаустале. Государственные деньги не тратятся; стоимость обслуживания, составляющая семизначную сумму ежегодно, должна нести Harzwasserwerke через продажу питьевой воды.[11]

Помимо объектов, доверенных Harzwasserwerke имеется большое количество разрушенных дамб, входов в туннели и несколько сотен километров канав, которые не обслуживаются. Эти сооружения имеют статус так называемых пассивно охраняемый памятник. Это означает, что они похожи на руины замков, подверженных очень постепенному разрушению, но которые не могут быть разрушены современными средствами без юридического разрешения в соответствии с законом о сохранении.[12]

Пруд Хиршлер используется коммунальными предприятиями Клаусталь-Целлерфельда для снабжения питьевой водой Клаусталь-Целлерфельда и Альтенау; аналогично Целлерфельд использует Верхний и Средний пруды Келлерхальса. Ханенклее получает питьевую воду из пруда Ауэрхан, пруда Нью-Грумбах и пруда Верхний Келлерхалс.

Большой пруд Келлерхальс, на заднем плане Кале Берг, западная сторона Шальке

Подобные системы

Подобные системы водоснабжения есть в историческом районе добычи серебра недалеко от Фрайберг в Саксония, на норвежском Kongsberg, в Schemnitz (сегодня часть Словакии) и в Швеции, и записи показывают, что между этими регионами происходил регулярный обмен опытом и ноу-хау. Тем не менее, Водный Регал Верхнего Гарца является крупнейшей и наиболее взаимосвязанной системой такого рода в Европе со значительно большим количеством дамб и канав, а также более крупными сооружениями, чем все ее аналоги в других местах.[10]

Смотрите также

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Лангеншайдта Мюре-Сандерс Немецко-английский словарь (Берлин, 2004 г.) дает один перевод немецкого слова. Царственный как «угощение», юридический и исторический термин.
  2. ^ а б c d Хаасе, Хьюго (1985), Kunstbauten alter Wasserwirtschaft im Oberharz (на немецком языке) (5. ред.), Клаусталь-Целлерфельд: Пипер, ISBN  3-923605-42-0
  3. ^ Оберхарцер Вассеррегаль zum Weltkulturerbe ernannt tagesschau.de, по состоянию на 1 августа 2010 г.
  4. ^ а б c d е ж грамм Шмидт, Мартин (2002), Die Wasserwirtschaft des Oberharzer Bergbaus, Schriftenreihe der Frontinus-Gesellschaft e. V. (на немецком языке) (3-е изд.), Хильдесхайм: Harzwasserwerke GmbH, ISBN  3-00-009609-4
  5. ^ а б c Флейш, Герхард (1983), Die Oberharzer Wasserwirtschaft в Vergangenheit und Gegenwart (на немецком языке), Клаусталь-Целлерфельд: TU Clausthal
  6. ^ Борнхардт, Фридрих Вильгельм Конрад Эдуард (1900), Blei-, Silber- und Kupfererzeugung im Oberharz und am Rammelsberg (на немецком языке), Niedersächsische Bergarchiv Clausthal, IV B 1b 151
  7. ^ а б c Вальтер Книссель; Герхард Флейш (2005), Kulturdenkmal "Oberharzer Wasserregal" - eine epochale Leistung (на немецком языке) (2-е изд.), Клаусталь-Целлерфельд: Papierflieger, ISBN  3-89720-725-7
  8. ^ Вильфрид Лиссманн (1997), Historischer Bergbau im Harz (на немецком языке) (2-е изд.), Берлин: Springer, ISBN  3-540-62930-0
  9. ^ Фридрих Вильгельм Конрад Эдуард Борнхардт (1934), Вильгельм Август Юлиус Альберт унд die Erfindung der Eisendrahtseile (на немецком языке), Берлин: VDI-Verlag
  10. ^ а б c d Тейке, Юстус (сентябрь 2007 г.), "Talsperren auf dem Weg zum Weltkulturerbe: Das Oberharzer Wasserregal" (PDF; 1,5 МБ), Tagungsband zum 14. Deutschen Talsperrensymposium, Berichte des Lehrstuhls und der Versuchsanstalt für Wasserbau und Wasserwirtschaft (на немецком языке), München: TU München
  11. ^ а б c Шмидт, Мартин (2005), Das Kulturdenkmal Oberharzer Wasserregal (PDF; 880 кБ) (на немецком языке), Клаусталь-Целлерфельд: Harzwasserwerke
  12. ^ а б c d е Шмидт, Мартин (2007), WasserWanderWege (на немецком языке) (3-е изд.), Клаусталь-Целлерфельд: Пипер
  13. ^ Дюмрайхер, Альфред (2000) [1868], Gesammtüberblick über die Wasserwirthschaft des nordwestlichen Oberharzes (на немецком языке) (1-е изд.), Клаусталь-Целлерфельд: Oberharzer Geschichts- und Museumsvereins e. В., ISBN  3-9806619-2-X
  14. ^ "Hydropowerwerke der Harz Energie". Harz Energie. Получено 27 марта 2009.
  15. ^ "Geschichte: Nachbergbauzeit von 1910 bis heute". Bergwerksmuseum Grube Samson. Получено 27 марта 2009.

Источники

  • Шмидт, Мартин (2005), Das Kulturdenkmal Oberharzer Wasserregal (PDF; 880 кБ) (на немецком языке), Клаусталь-Целлерфельд: Harzwasserwerke
  • Шмидт, Мартин (2002), Die Wasserwirtschaft des Oberharzer Bergbaus, Schriftenreihe der Frontinus-Gesellschaft e. V. (на немецком языке) (3-е изд.), Hildesheim: Harzwasserwerke, ISBN  3-00-009609-4
  • Шмидт, Мартин (2007), WasserWanderWege (на немецком языке) (3-е изд.), Клаусталь-Целлерфельд: Пипер
  • Книссель, Вальтер; Флейш, Герхард (2005), Kulturdenkmal "Oberharzer Wasserregal" - eine epochale Leistung (на немецком языке) (2-е изд.), Клаусталь-Целлерфельд: Papierflieger, ISBN  3-89720-725-7

внешняя ссылка

Шахты Раммельсберг, исторический город Гослар и система управления водными ресурсами Верхнего Гарца Официальный сайт ЮНЕСКО

Официальный сайт NESCOU