Pochylnie Kanału Kłodnickiego

WSTĘP

    Z chwilą, gdy zrozumienie znajduje potrzeba obejmowania ochroną nie tylko dzieł sztuki czy architektury, ale również dóbr kultury technicznej, traktowanych przy tym w szerszych kontekstach cywilizacyjnych, ujmujących całą złożoność ich relacji ze środowiskiem kulturowym, coraz częściej zajmujemy się dziedzictwem przemysłowym i technicznym, próbując odczytać jego składniki istotne dla współczesnego życia.Na naszych oczach rodzi się nowa dyscyplina naukowa - archeologia przemysłowa, dla której zabytek techniki, stanowi podstawowe źródło informacji, wprowadzające w relacje zachodzące w toku rozwoju przemysłu i techniki pomiędzy techniką, człowiekiem i przyrodą. W krajobrazach kulturowych Polski znajdujemy dzieła, które zyskały rangę zabytku techniki, szczególne miejsce zajmują wśród nich kanały wodne - wielkie liniowe budowle hydrotechniczne. Czas intensywnego ich rozwoju przypadł na epokę rewolucji przemysłowej. Stanowiły szlaki transportowe surowców i towarów, nośnik energii wodnej, zaopatrywały też w wodę miasta, fabryki i całe okręgi przemysłowe. Niejednokrotnie decydowały o geografii i strukturze przemysłu, odgrywały rolę w XIX w. industrializacji i urbanizacji, przemianie tradycyjnych krajobrazów kulturowych. W połowie XIX w. rozwinął się transport kolejowy, jego konkurencja doprowadziła do upadku wielu szlaków żeglugi śródlądowej, ale wraz ze wzrostem masy towarowej i cen paliw, transport wodny w wielu historycznych okręgach przemysłowych przetrwał do dzisiaj. W wielu przypadkach dawne drogi wodne pełnią dzisiaj role rekreacyjne. Możliwość budowy kanałów zależna była od warunków hydrogeologicznych i ściśle związana z istniejącymi naturalnymi zasobami wodnymi - siecią rzek i jezior, a wyjątkowo, jak w przypadku Kanału Kłodnickiego, z zasilającymi go w wodę podziemnymi ciekami wodnymi - wyprowadzonymi sztolnią z kopalni. Dziejami Kanału Kłodnickiego zajmowało się kilku autorów, przy okazji opracowywania historii Gliwic. Akcentowali jego wpływ na rozwój przemysłu w miastach Górnego Śląska, lecz pomijali rolę, jaką odegrał w rozwoju myśli technicznej w dziedzinie budownictwa wodnego. Nie zauważano, że rozwiązania hydrotechniczne pochylni górnego odcinka kanału miały charakter pionierski. Budowle tego typu w Europie kontynentalnej po raz pierwszy pojawiły się na Śląsku z początkiem XIX w. - co dokumentuje niniejszy artykuł. Zamierzeniem autora jest przedstawienie budowli hydrotechnicznych, a szczególnie pochylni Kanału Kłodnickiego, w oparciu o oryginalne dokumenty źródłowe, fragmentarycznie zachowane w archiwach Muzeum Górnictwa Węglowego w Zabrzu i berlińskiego Muzeum Techniki. Autor w celach porównawczych uzyskał również, dzięki inż. Mikowi Clarkowi - historykowi budownictwa wodnego z Accrington w Anglii, cenne informacje dotyczące podobnych budowli angielskich. Posłużyły one do rekonstrukcji kształtu technicznego pochylni Kanału Kłodnickiego i sposobu ich funkcjonowania. W kręgu kultury europejskiej funkcjonuje świadomość wartości cywilizacyjnych pochylni z grzbietem suchym Kanału Elbląskiego, powstałych w latach 1861.1883. Zupełnie natomiast nieznanym - również w Polsce - pozostaje fakt, że o wiele wcześniej (1806-1834) eksploatowano pochylnie na Kanale Kłodnickim. Podobnie nieopisanymi pozostają dzieje innych pochylni z terenu Polski - na rzece Gwdzie, pochodzące z przełomu lat 20/30. XX w.

Z DZIEJÓW BUDOWY KANAŁU KŁODNICKIEGO

    W końcu XVIII w. rewolucja przemysłowa dotarła na Górny Śląsk. Podjęto intensywną eksploatację złóż węgla kamiennego i rozbudowę przemysłu metalurgicznego. Zrodziło to potrzebę budowy nowych szlaków komunikacyjnych i transportowych. Myśl budowy Kanału Kłodnickiego - szlaku żeglugowego łączącego poprzez Odrę Śląsk z Prusami - podjął Minister hr. A. von Hoym, dążąc do dźwignięcia zaniedbanego gospodarczo, a dysponującego surowcami i możliwościami miejscowego przemysłu, Śląska. Dla usprawnienia transportu węgla do Berlina, Poczdamu i innych miast zlecił 12 II 1788 r. nadinspektorowi grobli i wałów w Brzegu W. Geschkemu opracowanie projektu kanału. Jego wstępny projekt, poprzedzony studiami terenowymi, celem zatwierdzenia potrzeb finansowych przedstawiono królowi Fryderykowi Wilhelmowi II w dniu 22 VIII 1789 r. W 1792 r. rozpoczęto budowę Kanału Kłodnickiego - z Gliwic do Koźla nad Odrą, o długości 46 km. Różnicę poziomu wód 49,2 m pokonywać miał 18 śluzami, każdą o długości 35,3 m, szerokości 4,08 m i głębokości 0,9 m - co odpowiadało parametrom barek o nośności 27,5 tony - większych od tych, które wówczas kursowały na Odrze. Realizacja inwestycji napotykała na przeszkody z powodu braku obiecanych funduszy oraz wylewów rzeki Kłodnicy. W końcu XVIII w. hr. Fryderyk Reden, królewski nadradca finansów i zwierzchnik Wyższego Urzędu Górniczego we Wrocławiu, wystąpił z inicjatywą budowy huty pod Gliwicami. Król Prus zaakceptował projekt i w 1791 r. przeznaczył na jego realizację 28.000 talarów. Hrabia Reden, po wizycie na wyspach brytyjskich, dla realizacji tego przedsięwzięcia sprowadził na Śląsk Johna Baildona - młodego, zdolnego inżyniera pracującego wówczas w hucie „Carron Ironworks” koło Larbert w Szkocji. W 1794 r. rozpoczęto budowę huty i odlewni w Gliwicach, według projektu architekta Johanna F. Weddinga. Rozwiązania technologii oraz konstrukcji wielkiego pieca opalanego koksem - pierwszego na kontynencie europejskim - opracował John Baildon. Lokalizacja huty po wschodniej stronie Gliwic nie była przypadkowa. W tym miejscu rzeka Kłodnica łączyła się z Bytomką. Zapewniało to dostateczną ilość wody dla zasilania niezbędnych w hucie, a napędzanych wodą urządzeń - dmuchaw o napędzie z koła wodnego, budowanych na wzór podobnych jak w hucie Carron w Szkocji. Wiązało się to również i z tym, że wraz z budową Huty Królewskiej w Gliwicach zmodyfikowano wstępne założenia odnośnie zadań Kanału Kłodnickiego.Miał już być nie tylko szlakiem transportu węgla dla miast pruskich, ale i drogą zaopatrzenia w surowiec i zbytu produkcji huty. Przedłużony Kanał Kłodnicki łączyć miał już nie tylko Gliwice z Koźlem, ale także Gliwice z Zabrzem. W 1803 r. ukończono odcinek kanału od Koźla do Rzeczyc, następnie rozpoczęto prace przy śluzach. W 1806 r. kanał był czynny do Łabęd, a 20 lipca z gliwickiej Huty Królewskiej odpłynęła pierwsza barka załadowana odlewami żeliwnymi. W 1806 r., ukończono odcinek kanału, który łączył hutę z zabrzańską kopalnią węgla kamiennego „Królowa Luiza” i z podziemną sztolnią ją odwadniającą. Od tej chwili węgiel koksujący transportowano na łodziach wprost z chodników tej kopalni do ujścia sztolni (we wsi Zabrze), a dalej (po przeładowaniu na większe barki) Kanałem Kłodnickim do Huty Gliwickiej, gdzie przepalano go na koks niezbędny dla funkcjonowania wielkiego pieca.

TRASA TECHNICZNA KANAŁU

    Kanał Kłodnicki, uruchomiony w 1806 r., dzielił się na trzy odcinki nawigacyjne. Pierwszy biegł podziemną sztolnią - tzw. „Królewską Sztolnią Dziedziczną”, odwadniającą wyrobiska kopalni „Królowa Luiza”, której budowę rozpoczęto w 1791 r. Sztolnię urządzono jako spławną, z wylotem na powierzchnię ziemi koło wsi Zabrze. Tam urządzono port przeładunkowy. Skrzynie z węglem z łodzi wąskich, zawierających 11 skrzyń (każda o ciężarze - ok. 370 kg) przeładowywano na łodzie większe o długości 11,8 m i szerokości 2,6 m, na które mieściło się 18 skrzyń. Do prac przeładunkowych służył dwuramienny żuraw obrotowy, o napędzie ręcznym, którego konstrukcja znana jest z archiwalnego rysunku.Od wylotu sztolni na powierzchnię ziemi rozpoczynał się drugi odcinek – prowadzący do huty gliwickiej. Na wysokości Huty Królewskiej odprowadzono od niego kanał do portu w hucie (ok. 230 m). Tam rozładowywano barki z węglem, który koksowano w mielerzach, bezpośrednio na nadbrzeżu kanału portowego. Na terenie huty urządzono również drugi port, przez który wywożono wyroby odlewni. Różnicę poziomu w kanale tzw. sztolniowym - a takim mianem określano drugi odcinek nawigacyjny kanału - wynoszącą 16,62 m pokonywano przy pomocy dwóch pochylni, które na mapach z początku XIX w. określano mianem „Rollbrücke”. Jedna z nich, funkcjonująca na wysokości wsi Sośnica pokonywała spadek 11,5 m, druga zaś, zbudowana na wysokości Huty Królewskiej w Gliwicach, pokonywała różnicę poziomów wody kanału - 5,0 m. Bezpośrednio przy tej pochylni zbudowano kolejny port przeładunkowy towarów transportowanych Kanałem Kłodnickim, na barki typu odrzańskiego. Trzeci odcinek nawigacyjny Kanału Kłodnickiego, biorący początek od portu przy pochylni gliwickiej, zyskał szerokość i głębokość odpowiadającą parametrom barek odrzańskich, które były w stanie docierać również do portu wyrobów gotowych odlewni huty. Prowadził on przez Gliwice, gdzie pomiędzy dzisiejszymi ulicami Zwycięstwa i Dworcową urządzono kolejny port, zwany węglowym. Dalej trasa kanału wiodła przez Łabędy, Czerwionkę, Rzeczyce, Pławniowice, Sławięcice, Blachownię, Miedziarską Hutę, Lenartowice aż do Koźla, gdzie od dawna istniał już port na Odrze. Na trzecim odcinku nawigacyjnym Kanału - między Łabędami a Sławięcicami - komorowe śluzy były murowane, dalej zaś - w kierunku Koźla - drewniane. W 1823 r. pomiędzy Łabędami a ujściem Kanału do Odry funkcjonowało 18 śluz, piętrzących średnio ok. 2,7 m. lustra wody, pokonujących łącznie różnicę poziomu wód Kanału rzędu 49 m. Początkowo komory śluz posiadały długość 35,3 m, szerokość 4,08 m i 0,9 m głębokości. Umożliwiało to śluzowanie 28-tonowych barek odrzańskich. Już w rok po oddaniu Kanału do eksploatacji przystąpiono do robót poszerzających Kanał i przystosowujących śluzy do żeglugi barek odrzańskich o nośności 60 ton (długość barki 34,5 m, szerokość 3,87 m, przy zanurzeniu 1 m). Po trwającej wiele lat modernizacji można było spławiać również cięższe ładunki, przy zanurzeniu barki do 1,25 m, pod warunkiem jednorazowego, większego upustu wody z rzeki Kłodnicy, która zasilała Kanał i jego śluzy w wodę. Już w czasie budowy kanał uchodził za wyjątkowy zespół budowli. W opublikowanych w 1824 r. w Opolu Listach oficera austriackiego o Śląsku czytamy: kanał jest rzadką osobliwością. Początek jego zaczyna się pod ziemią koło wsi Zabrze. Jego akwedukty, mosty, mosty suwane tzw. Rollbrücke (pochylnie. przyp. autora) oraz 18 śluz tworzą piękne dzieło z dziedziny hydromechaniki.

POCHYLNIE PRZEŁOMU XVIII i XIX WIEKU

    Pierwsze pochylnie umożliwiające pokonywanie przez statki śródlądowe wzniesień pomiędzy akwenami o różnych poziomach lustra wody stosowano prawdopodobnie już w starożytnych Chinach. Pochylnie typu równi pochyłej z grzbietem suchym, po których na belkach drewnianych, z pomocą kołowrotu przetaczano łodzie, stosowane były na kanałach zachodniej Europy już w XII w. W Belgii jeszcze w końcu XIX w. pochylnia taka funkcjonowała na kanale d’Ypres pod Nieuport.
    Pochylnie z suchym grzbietem, przez który przeciągano łodzie na rolkach z jednego stanowiska kanału na drugie, były najprostszym rozwiązaniem, a suchy wyniesiony grzbiet rozdzielał naturalnie (zamiast śluzy) różnice poziomów wody kanału górnego od dolnego. Wadą tych pochylni była trudność pokonywania wyniesionego grzbietu pochylni, ponieważ przy przekraczaniu szczytu pochylni statek czy barka podparty był poprzecznie w środkowej części kadłuba (w połowie stępki), co mogło doprowadzić nawet do jego przełamania. Problem pokonywania grzbietu pochylni „suchej” rozwiązano przez wprowadzenie śluzy komorowej na górnym stanowisku pochylni. Taką budowlę - na pochylni kanału z Oakengates do huty Ketley w hrabstwie Shropshire zbudował Wiliam Reynolds w roku1788. W czasie budowy konsultował się ze znanym wówczas inżynierem Johnem Smeatonem z huty Carron w Szkocji. Czerpał doświadczenie również z rozwiązań pierwszych pochylni tego typu zbudowanych w 1778 r. przez Davisa Ducarta na kanale do Coalisland w Irlandii (pochylnie te zostały zamknięte z powodu trudności eksploatacyjnych wynikających z nie zawsze właściwych rozwiązań technicznych w 1787 r.). Pochylnia pod Ketley pokonywała 22,3 m różnicy poziomów, a barki o wyporności 8 ton były wciągane jedna w górę, druga w dół, na platformach poruszających się po równoległych torowiskach, zakończonych śluzami komorowymi na górnym stanowisku pochylni. Platformy napędzane były kołowrotem, w którym lina nawijana była na drewniany bęben o dużej średnicy. Sterowanie prędkością ruchu platformy po pochylni odbywało się przez hamowanie mechaniczne na bębnie. Pochylnia ta pracowała do 1816 r. a W. Reynolds w liście do Jamesa Watta relacjonował, że pochylnia funkcjonowała bezawaryjnie, wciągając dziennie 40 ośmiotonowych barek. Wiliam Reynolds zbudował w 1792 r. następne trzy pochylnie na kanale Shropshire. Były to również pochylnie o nachyleniu 1:2,5 z podwójnym torowiskiem, lecz tzw. suchym grzbietem i przeciwstokiem na szczycie (krótkim odwrotnym spadkiem), a więc bez śluz komorowych na górnym stanowisku. Pochylnia w Wrockwardine miała 36,6 m wysokości, druga w Windmill Farm 38,4 m, a trzecia - działająca do 1894 r. na kanale między Hay a Coalport - pokonywała aż 63 m różnicy poziomów. Do wciągania platform z 5.tonowymi barkami stosowano początkowo pociąg konny, szybko zastąpiony silnikiem parowym. W 1795 r. książę Bridge.Water, w swych kopalniach w Worsley w Lancashire, zbudował system podziemnych sztolni z pochylniami do transportu łodzi z węglem. Sztolnia wypływała na powierzchnię w Worsley Delph i łączyła się z Kanałem Bridgewater, który kierował się dalej do przemysłowego Manchesteru. Na tym kanale w 1797 r. John Gilbert skonstruował pochylnię podWalkden-Moor w Ashton’s Field, która pokonywała 32,5.metrową różnicę poziomów. Barki transportowane były na wózkach poruszających się po dwóch torowiskach ułożonych na zboczu pochylni, oddzielonych murami policzkowymi. Na górnym stanowisku pochylni znajdowały się dwie śluzy komorowe - dla każdego toru oddzielne. Platformy (długości ponad 9 metrów) z barkami o nośności do 12 ton, połączone liną, poruszane były kołowrotem tak, że jedna zjeżdżała do wody na dolnym stanowisku pochylni - aż do swobodnego spłynięcia barki, a druga platforma wjeżdżała w tym czasie do komory śluzy na górnym stanowisku. Pochylnia ta funkcjonowała do 1822 r., obsługując w ciągu 8 godzin 30 par barek.
    We Francji M. E. Gauthey zaczął w 1808 r. budować na Kanale du Creusot pochylnię według projektu M. de Solages. Była to pochylnia typu „mokrego” - barki wpływały do wzmocnionego drewnianego zbiornika typu komory śluzowej, który następnie zjeżdżał na torach do dolnego stanowiska z wrotami śluzowymi, gdzie barka wypływała do kanału. Na Kanale du Creusot planowane były 3 pochylnie i 3 podnośnie hydrauliczne, lecz kanału tego nigdy nie ukończono. Pierwszą działającą pochylnię typu mokrego z barką przenoszoną w zbiorniku z wodą wykonano w 1849 r. pod Blackhill w pobliżu Glasgow, na kanale Monkland. Po równi o nachyleniu 1:10 przeciągano dwa równoważące się wozy z metalowymi zbiornikami i barkami wewnątrz. Pochylnia ta pokonywała spad 29,3 m. Dążenie budowniczych do zastąpienia zespołu śluz komorowych - pojedynczych lub łączonych w stopnie (kaskady) - powodowane było koniecznością oszczędności wody, gdyż śluzowanie wymagało wielkich jej ilości. Pod uwagę brano również chęć woli skrócenia czasu operacji śluzowania statku. W efekcie doprowadziło to konstruktorów do opracowania, obok pochylni z grzbietem suchym lub pochylni mokrych także podnośni hydraulicznych. Już w 1794 r. Robert Welden opatentował w Anglii rozwiązanie podnośni dla statków - lecz pierwsze urządzenie tego typu zbudowano dopiero w 1830 r. na kanale Grand-Western łączącym Tamizę z Severn. Złożone było z dwu drewnianych komór napełnianych wodą, do których - jak do komory śluzy - wpływały barki. Komory te wzajemnie się równoważyły, a ruch jednej w górę, zaś drugiej w dół odbywał się wskutek zachwiania tej równowagi poprzez wpuszczanie niewielkiej ilości wody do komory górnej. Regulowanie prędkości ruchu komór z wodą odbywało się przez proste hamowanie mechaniczne. Ze względu na duże problemy techniczne, efektywnie działające podnośnie hydrauliczne pojawiły się dopiero pod koniec XIX w. Restaurowana jest obecnie najstarsza podnośnia pod Anderton w Anglii - zbudowana w 1875 r., funkcjonują dobrze utrzymane cztery podnośnie na belgijskim Kanale Centralnym, łączącym Charleroi z Mons, powstałe w latach 1882-1917. Znaną jest podnośnia kanału Neufosse-Les Fontinettes, we francuskim Nordzie z 1888 r. Na początku XX w. pojawiły się dalsze tego typu rozwiązania, jak np. trzy podnośnie na kanale Trent-Valley w Kanadzie, z najbardziej znaną w Peteborough. Wracając do rozwiązań pochylni dla śluzowania statków, największym ich systemem pozostają do dzisiaj budowle hydrotechniczne kanału Morris’a w Pensylwanii (USA), zbudowane w latach 1825.1833. Powstały tam 23 pochylnie, pokonujące spadki od 10 do 30 m, z nachyleniem równi 1:10 i 1:12 i ze śluzami na górnych stanowiskach równi pochyłej. System ten w połączeniu z 29 śluzami komorowymi kanału pozwalał na przeprowadzenie barek o ładowności do 35 ton przez liczącą sobie ok. 170 km trasę pomiędzy Legigh a Nowym Yorkiem. Pochylnie Kanału Morris’a były systemu podłużnego, dwutorowe, tak że jedna platforma ze statkiem poruszała się w górę po równi pochyłej wyłożonej drewnem a druga w dół i w ten sposób ich masy równoważyły się. Obie platformy łączyła stalowa lina, przechodząca u góry przez poziome koło kierunkowe o dużej średnicy, które poprzez system przekładni było pośrednio napędzane kołem wodnym - później turbiną wodną. Podczas gdy statek zjeżdżający w dół powoli zagłębiał się w wodę na stanowisku dolnym aż do spłynięcia z wózka - statek na stanowisku górnym pochylni podprowadzany był pod wrota śluzy. Pomiędzy 1845 a 1860 r. pochylnie te zostały przebudowane na tzw. suche - bez śluz na górnym stanowisku (il. 6). Typ pochylni ze śluzami komorowymi na górnym stanowisku był bardziej skomplikowany i mniej oszczędny w zakresie gospodarki wodnej od pochylni z grzbietem suchym.
    Pochylnie z grzbietem suchym, z tzw. przeciwstokiem zaprojektował i wdrożył nieco później (w 1861 r.) inżynier Georg Jakob Steenke na Kanale Elbląskim. Pochylnie te (w Buczyńcu, Kątach, Oleśnicy, Jeleniach i Całunach), jak i cały kanał (prowadzony z Elbląga do Miłomłyna, a stąd do Ostródy i jeziora Szeląg, w drugim zaś kierunku do Iławy i jeziora Jeziorak) funkcjonują do dzisiaj. Pozostają bezcennym dokumentem dziedzictwa cywilizacyjnego, zabytkiem budownictwa hydrotechnicznego rangi światowej, objętym ochroną prawną
    Pochylnie górnego odcinka Kanału Kłodnickiego (tzw. sztolniowego) powstały w pierwszych latach XIX w., a więc mogły wzorować się, jako jedne z pierwszych takich urządzeń hydrotechnicznych w Europie, tylko na rozwiązaniach pochylni stosowanych na kanałach angielskich pod Walkden Moor lub Ketley. Na pochylniach Kanału Kłodnickiego sięgnięto ku rozwiązaniu pochylni układu podłużnego, ze śluzami na stanowisku górnym.