第一章 英国庞特基西斯特水道桥与运河

1 运河简介

庞特基西斯特水道桥与运河（英文名称Pontcysyllte Aqueduct and Canal，威尔士语名称Traphont Ddŵr Pontcysyllte）位于英国境内，建成于1805年，全长18千米。整个工程从威尔士雷瑟哈姆自治市的马蹄瀑布（Horseshoe Falls）延伸至英格兰登比郡的格勒德里德大桥（Gledrid Bridge），其中17千米在威尔士境内，1千米在英格兰境内，总占地面积达105公顷，算上周边的缓冲区达4250公顷。水道桥与运河建于18世纪末到19世纪初，正逢英国产业革命快速发展时期，满足了当时日益增长的运输需求，推进了该区域资源、原料和大宗商品的自由流通，为英国经济的腾飞做出了重要贡献。如今该运河已不再用于交通运输，但其水道桥独特的工程结构、运河流域优美的自然风光和运河本身及周边丰富的历史遗迹，使其成为英国独具特色的“运河旅游”中重要的观光项目。庞特基西斯特水道桥与运河如今是英国境内最长的仍可通航的水道桥，也是世界最高的水道桥，在2005年——建成200周年之际——提出申报世界文化遗产，并于2009年被联合国教科文组织（UNESCO）正式列入世界文化遗产名录。

1.1 运河工程技术与历史沿革

庞特基西斯特水道桥与运河由英国工程师托马斯·泰尔福德（Thomas Telford）主要负责设计和建造，是基于其在舒兹伯利运河（Shrewsbury Canal）上建造龙顿（Longdon-on-Tern）渡槽所获得的经验发展而成，被认为是土木工程与金属建筑划时代之创举（见图1-1）。

图1-1 游船航行在庞特基西斯特水道桥上

《联合国教科文组织庞特基西斯特水道桥与运河世界文化遗产提名文件》，第4页。本章有部分相关内容来自该文件，下载自联合国教科文组织世界遗产中心官网，网址：https：//whc.unesco.org/en/list/1303/documents/——编者注。

水道桥的拱座是土木建筑，其砂浆使用石灰、水和牛血混合制成，而水道桥的渡槽桥体是金属件。铸造铁槽的铸件由专门的工厂定制，槽体由带折边的铸铁件制成，用螺栓连接在一起，垫以白铅和铁颗粒等制成的混合物，不过25年后，白铅被普通焦油取代。就像泰尔福德建造的龙顿渡槽一样，铸件板块不是长方形的，而是像石拱一样的拱形，不过这一形状没有工程学上的意义，它只是一个装饰性的特征，是为了保持与下面的铸件中加强板的线条一致。当地人在运河附近发现了很多当时取用石材的遗留痕迹，这些证据显示建筑师当时选用了一种高含量的石英砂岩，并根据施工要求将其加工成许多不同的形状。支撑拱座的设计则不仅考虑了工程力学，也考虑到了工程美学，铸件的设计和安装不仅充分利用了材料的强度，而且在外观上给人一种坚固的观感。水道桥的浇铸板横向铺设，但没有固定在拱座上，而是通过吊耳嵌入拱座，以防止移动。在制造时曾在渡槽内盛水放置了6个月，以检查其水密性。与道路或铁路高架桥相比，运河渡槽的一个优点是垂向加载应力几乎是恒定的，因为根据阿基米德原理，船上的货物及其质量（重量）会排出桥上等量的水。

工程师在高于水面的地方设计了拖曳道，内边缘在槽内装有铸铁支柱，这种布置使得当小船通过时排出的水可以轻易流经拖船下方和船的周围，从而保障相对自由的通行。拖曳道边缘上安装了栏杆，以防止行人和曾经用于拖曳的马在通过水道桥时从渡槽上掉落。渡槽另一侧的顶部凸缘中设计了空洞以安装栏杆，不过这些孔后来并未被使用。根据设计，渡槽边缘的高度只比水位高出0.15米，小于空船干舷的深度，所以船上的舵手没有视觉上的遮挡，不受深渊边缘的影响。每隔5年，维护人员会把导水管的两端关闭，打开渡槽的塞子，将运河水排入下面的迪伊河，以便检查和维护渡槽。

庞特基西斯特水道桥与运河自1795年动工，历时10年，于1805年建成，在服役一百多年后不再用于货物运输，多年来长期用于水利和旅游目的，其200多年的历史可以大致分为以下三个阶段（高朝飞、奚雪松、王英华，2017）：

第一阶段为1795～1808年，水道桥与运河在工程师托马斯·泰尔福德和威廉·杰索普（William Jessop）的设计和监督下完成，从威尔士雷瑟哈姆自治市的马蹄瀑布延伸至英格兰登比郡的格勒德里德大桥，其核心部分的18拱铁石桥基成为其标识之一。

庞特基西斯特水道桥自18世纪末开始动工建设，原计划是在一个山谷两侧建造一系列相互连接的中转水道，并通过一个交叉连接部分将埃尔斯米尔运河（Ellesmere Canal）搭载在迪伊河（River Dee）上。泰尔福德接手后，力排众议，提出在山谷上建成一条横向的连绵不断的水道。这项工程从设计到施工历时10年，花费约4.7万英镑，这笔钱考虑通货膨胀之后可以换算为2016年的350万英镑，在当时GDP只有4亿英镑的年代，可以算得上一笔重大的投资。泰尔福德也借此工程的顺利实施奠定了其英国一流土木工程师的地位。

水道桥总长307米，宽3.7米，深1.6米。其中的主体是一个铸铁槽，置于一条铁拱肋上，下有18个38米高的空心砌体墩柱（支柱）支撑，18个跨拱长度均为16米。根据原计划，渡槽建成之后应修建一条运河延伸段，抵达泰尔福德1796年在莫斯河谷造好的一个支流水库湖。然而，由于1798年取消了这一部分的建造计划，原先的水库湖和一部分引水道就被放弃了，只是留下一些遗迹，比如旁边一个村庄有条街至今还叫运河街。1808年，泰尔福德建造了一条引水渠，从迪伊河（River Dee）将水引入水道桥，同时为了保持水位以确保水流持续供应，还修建了一个被称为马蹄瀑布的人造堰，如今也被纳入运河遗产的一部分。

第二阶段为1809～1944年，水道桥与运河的运营对地区经济产生巨大的影响，使得运河沿线煤炭开采、金属加工、石灰石开采和石灰生产迅速发展，威尔士的农业也随着运河崛起而受益。

在18世纪20年代，普拉斯·基纳斯顿（Plas Kynaston）运河建成，服务于当地的工业建设。拉本·布鲁克（Ruabon Brook）火车轨道将货物从附近拉来，通过运河运往别处，这条铁路后来升级为蒸汽引擎的火车，并延伸到更远的地方。

1844年，拥有当地广泛运河资源的埃尔斯米尔和切斯特运河公司（Ellesmere and Chester Canal Company）与伯明翰和利物浦联合运河（Birmingham and Liverpool Junction Canal）开展合作，以对抗来自铁路运输的竞争以保持利润，后于1845年5月8日，联合成立埃尔斯米尔和切斯特运河公司（Ellesmere and Chester Canal Company）。而水道桥于1846年被并入了什罗普郡联合铁路和运河公司（Shropshire Union Railways and Canal Company），以通过使用现有的运河路线，以较低的成本建造铁路，只不过建造铁路的计划后来被放弃了。1914年第一次世界大战期间，水道桥和运河所属的什罗普郡公司组建起一支包含450多艘小船的运输队，为战争提供服务。

1936年，波伊斯（现在属于蒙哥马利运河的一部分）在纽敦附近的一条水道出现破裂事故，从此运河上的商业交通大大减少，到1939年，渡槽上的渡船停止运营。1944年，根据“伦敦中部地区和苏格兰铁路公司法案”，这条运河正式封闭。1945年9月6日，由于维修不足，运河在一个叫太阳河岸停靠点（Sun Bank Halt）的附近发生破裂。数百吨的水流冲走了山坡下的铁路堤，冲出了一个37米宽、深达15米的裂口，导致一辆火车撞入裂口，造成1人死亡、2名火车工作人员受伤。

第三阶段为1945年至今，运河主要提供旅游船舶通航，开展旅游观光和旅游运输，并于2009年被联合国教科文组织（UNESCO）正式列入世界文化遗产名录。

运河停止运营之后，水道桥得到了保存，因为仍然需要它作为什罗普郡联合运河其余部分的供水系统。该水道桥还向赫尔斯顿的水库供应饮用水。1955年，中东和东南柴郡水务局同意维持今后的运河运营。

20世纪后半叶，游船休闲开始受到欢迎。英国水道公司在20世纪80年代进行品牌重塑，原工业水道改名为兰戈伦运河。由于其独具特色的水道桥和秀丽风景，庞特基西斯特水道桥与运河已经成为英国度假者最受欢迎的运河之一。该地区的环境也保护得较好，据说在这个地区已经看到水獭。

1.2 运河现状与价值简介

自建造之日起，庞特基西斯特水道桥与运河就不仅被当作一个具有实用价值的水利工程，它同时被当作一件象征着人类智慧与能力的杰作，是一件艺术作品。如今这一工程作为英国最古老的运河之一，其保存现状以及其所代表的普世性价值都非常具有典型性。

根据提交给联合国教科文组织的提名文件，庞特基西斯特水道桥与运河遗产是一个总长18千米的运河，包括运河遗产核心区和依据运河整体景观及保护需要划分确定的缓冲区，包括具有悠久历史的人工建筑及其周边的景观和环境。保护范围内共包括围堰、水道桥、小桥、房屋/村舍、操作平台、隧道、路堤、码头、其他相关构/建筑物等9类，见表1-1（高朝飞、奚雪松、王英华，2017）。

庞特基西斯特水道桥与运河由英国工业革命时期英国运输改善阶段的一系列土木工程组成。这条运河将英国低地的水运输到了威尔士高地的崎岖地带，运用创新的技术穿越两大河流谷和它们之间的山脊。英国土木工程技术发展过程中的两位杰出人物托马斯·泰尔福德和威廉·杰索普联合参与了建造，运河建造中不断尝试新技术，使之成为国际上后续工程中新思想的试验场。