莱兹的伟大土木工程师约翰·斯米顿诞辰300周年

图片源于:https://southleedslife.com/john-smeaton-the-father-of-civil-engineering/

今年是莱兹的土木工程师约翰·斯米顿出生三百周年。

他出生于东莱兹的奥斯索普,但他设计的桥梁、立交桥、港口、运河和航道不仅影响了整个英国,还对南莱兹的一项重要结构产生了重要影响,这对莱兹的贸易至关重要。关于这一点,我们稍后会详细介绍。

他的父亲是一名莱兹的律师,送约翰去莱兹文法学校接受教育。

当他在16岁时离校时,他被要求在父亲的办公室工作。

但在两年后,他离开父亲的办公室,加入了伦敦霍尔本的一家公司,专注于他最感兴趣的数学仪器的设计和制造。

在多项创新中,他设计了一种用于研究材料膨胀的温度计。

由于他在仪器设计方面的工作,他获得了皇家学会颁发的科普利勋章。

该勋章是由戈弗雷·科普利设立,其遗赠的100英镑用于资助对社会有益和促进科学知识的实验。

斯米顿可能最著名的成就是建造了埃迪斯通灯塔,灯塔位于康沃尔以西南的海岸上,坐落在进入普利茅斯的海路上的石头上。

埃迪斯通的石头在高潮时被淹没,并导致许多船只的失事。

他的灯塔是第三座建在这些石头上的灯塔,第一座在风暴中被冲走,第二座则起火焚烧。

正是他作为数学仪器制造者的声誉,以及皇家学会的推荐,使他被聘用于这一工作。

他在灯塔上的成功源于他发明了能在水下凝固的海洋混凝土,以及他设计的灯塔石材之间的互锁结构。

灯塔的成功使他一举成名,并开启了他的职业生涯。

他自己创造了“土木工程师”这一术语,以区别于为公众服务的结构设计工作,而不是“军事工程师”。

至今,土木工程这一术语仍在使用。

在服役120年后,一座替换的埃迪斯通灯塔于1879年在附近的其他岩石上建成,因为人们认为斯米顿灯塔所在的岩石不稳定且即将坍塌。

讽刺的是,就在斯米顿灯塔的原岩石上,存留的灯塔基座残余至今仍在,承受着大西洋带来的所有考验。

斯米顿的灯塔顶部大部分被移至普利茅斯霍,至今仍在。

斯米顿是一位热衷的数学家和物理学家。

他计算出,水轮的效率和动力在于将水从水坝后方落下到轮上,而不是依靠下面的河流流水转动。这使得水力发电机的效率显著提高。

他还研究了风车,找出了最有效的帆组合。

大多数风车拥有四个帆,但也有一些有六个甚至八个帆。

他发现,五帆风车是最有效的,因为尽管风会旋转每个帆,但后一帆会作为缓冲减缓前一个帆的速度。

然而,五帆风车并不受欢迎,因为如果有一个帆损坏或受损而被移除,就会造成不平衡。

因此,四个帆成为了常态,而根据斯米顿的观点,四帆的效率也高于六个或八个帆。

历史上有提及霍尔贝克的水巷中有一个五帆的风车,但当然,该风车的任何遗迹早已消失。

在蒸汽机被发现之前,水力和风能非常重要,尽管斯米顿在晚年设计了利用蒸汽机从北安普顿的矿井、康沃尔省的矿井以及俄罗斯克朗施塔特的矿井中抽出水的蒸汽机。

他设计的众多桥梁中的几乎全部至今仍在使用,但两座最重要的桥梁分别是:首先是福斯与克莱德运河,它不仅连接了苏格兰的格拉斯哥和爱丁堡,还提供了从北海到大西洋的航行路线;其次是位于纽瓦克与马斯克汉之间的A616(旧大北道路)上横跨特伦特河的高架桥。

然而,对莱兹和南莱兹影响最大的设计,是他建设的艾尔与卡尔德航道。

艾尔河可从近古尔的哈默尔河口航行到科廷积,然而它的许多曲折弯道使商业交通困难而缓慢。

斯米顿的航道从亨斯特的莱兹码头开始,与接近卡斯尔福德的卡尔德河的另一段航道相连接,连接着维克菲尔德。

与运河不同,航道没有硬底的建筑物,只有两侧进入水流而直线引导的结构,方便船只在旁边的固定拖轮道上被拖曳。

这对莱兹至关重要,因为莱兹的繁荣依赖于能够出口其制造商品,特别是毛织物,后来则是重金属产品。

斯米顿于1792年因中风去世,享年68岁,葬于惠基克圣玛丽教堂墓地。

教堂内有一座由他的女儿资助的纪念碑,上面雕刻着埃迪斯通灯塔的雕塑。

斯米顿没有被遗忘,2008年建造的一座新的高架桥,为了承载A61公路而跨越艾尔河和亨斯特路,被命名为约翰·斯米顿高架桥。

这篇文章由荣誉女议员伊丽莎白·纳什撰写。

照片:在斯米顿的艾尔与卡尔德航道上运营的驳船。

Oliver Huang

Oliver Huang stands out for his investigative journalism, where he combines rigorous research with a compelling narrative style, focusing on the Chinese perspective within the British context.

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