New Orleans heeft dezelfde technologie gebruikt om de stad te laten leeglopen sinds de jaren 1910

Meer dan 100 jaar geleden stond New Orleans op de voorgrond van de stedelijke infrastructuur.

Sinds de oprichting in 1718, tussen de natuurlijke dijk van de oevers van de Mississippi en hoger land langs de oevers van Lake Pontchartrain, heeft de komachtige stad nooit voldoende drainage gehad. In zijn begindagen was New Orleans's systeem van afwateringssloten en kanalen "totaal ontoereikend, zelfs voor een stad met zo weinig afvoer als het vroege New Orleans", rapporteren volgens een Army Corps of Engineers uit 1999 over de geschiedenis van de drainage van de stad. Tijdens stormen werd elk van de blokken van de stad een eiland omringd door vloedwateren. Een jaar lang waadden parades op Mardi Gras door ondergelopen straten. De drassige stad was een broedplaats voor muggen en de ziekten die ze dragen.

In de jaren 1890 besliste de gemeenteraad om de "buitengewone rampzalige toestand" van de afwatering van de stad aan te pakken. Rond de eeuwwisseling had de stad gigantische afwateringskanalen aangelegd (tegenwoordig grotendeels verborgen onder de straten, zo groot dat een vrachtwagen er doorheen kon rijden).

Maar het verplaatsen van water vereiste pompen om het op te krijgen en over het hogere land dat de stad rimpelde. De kanalen droegen water van het gemaal naar het pompstation, tot het einde van de rij, waar het naar het Borgne-meer of naar het Pontchartrain-meer werd gepompt. Er waren pompen ingebouwd in het oorspronkelijke drainagesysteem, maar in de jaren 1910 bouwde een lokale ingenieur, Albert Baldwin Wood, New Orleans betere pompen dan welke stad ooit had gehad.

Een van Wood's patenttekeningen van het pompontwerp. A.B. Hout / publiek domein

"Voor hun tijd waren ze een echt mechanisch wonder. De echte ruggengraat van het huidige systeem zijn deze historische pompen en ze werken buitengewoon goed ", zegt Benjamin Maygarden, een historicus en hoofdauteur van het rapport van het Army Corps. Een vroege houtpomp werkt nog steeds als pomp met constant vermogen - voor dagelijkse drainage, in plaats van regenwaterpompen - bij Drainage Pumping Station nr. 1, zegt Maygarden, nu projectmanager bij Gaea Consultants in de stad . "Het is nog steeds in bijna dagelijks gebruik. Het zijn echt opmerkelijke mechanische dingen. "

Het innovatieve pompsysteem van Wood maakte het voor New Orleans mogelijk om te gedijen en uit te breiden, ondanks de minder ideale locatie van de stad. Een eeuw na hun oprichting zijn zijn pompen nog steeds wonderen van techniek. Maar ze komen met een voorbehoud. Veel van de pompen gebruiken een verouderde elektrische standaard en de stad genereert alleen stroom voor hen, met turbines die moeilijk en duur in onderhoud zijn. Ze zijn onbetrouwbaar genoeg dat de afgelopen zomer een stortbui de stad dagenlang heeft doen overstromen, en wanneer er orkanen dreigen, zoals Tropical Storm Nate, dat dit weekend door de Golf van Mexico gaat, worden de zwakke plekken van het systeem op de proef gesteld.

Albert Baldwin Wood staat centraal tijdens de inwijding van zijn pompen in 1915. Publiek domein

Albert Baldwin Wood was een inwoner van New Orleans, zo toegewijd aan de stad dat hij zelden vertrok, zelfs nadat andere steden schreeuwend om zijn hulp begonnen. Hij begon te werken voor de Drainage Commissie in 1899, als assistent-manager van Drainage, en bracht 55 jaar door met het Sewerage and Water Board van de stad, dat in 1902 was samengevoegd met de commissie.

De oorspronkelijke taak van Wood was het aanpakken van de overweldigende en toenemende drainagebehoeften van de stad. Hij begon met het ontwerpen van pompen en had in 1915 de gigantische, horizontale schroefpompen gemaakt - de grootste en meest geavanceerde pompen van zijn tijd - die zijn erfenis zijn.

Hij was klein begonnen, door slechts een voet lang een experimentele pomp te ontwerpen. Terwijl de eerdere pompen van New Orleans verticaal waren geweest, lag deze op zijn kant. Een vacuümpijp zuigde het water in het draaiende midden van de pomp en naar het volgende kanaal of het meer aan het einde van de lijn. Hout schaalde het originele model tot 30 inch, daarna 12 voet. Een van de geniale aspecten van het ontwerp van Wood is het gemak waarmee het interieur kan worden geopend voor onderhoud: luiken bovenaan laten mensen naar binnen springen en de ruimte was groot genoeg voor meerdere mensen. De stad bestelde 13 van hen.

Het drainagesysteem van New Orleans in 1913. Publiek domein

In 1915 kwamen vier van Woods 12-voet schroefpompen in actie. "De gietstukken van de pomp van de dichtstbijzijnde spoorlijn naar de pompstations krijgen en daarna worden opgetrokken, was een technische prestatie op zich", schreven Maygarden en zijn collega's in hun rapport. Elke pomp, op zichzelf, was 100 ton. Maar het belangrijkste was dat ze werkten. Een onafhankelijke evaluator van Tulane University schreef: "Hulpdiensten zijn waarschijnlijk het zwakke punt van de oude pompen. Het is het beste van het nieuwe. De resultaten tonen aan dat de pompen gemakkelijk aan alle eisen voldoen en dat ze de grootste en meest efficiënte low-lift pompen ter wereld zijn. "

Wood's systeem was zo succesvol dat het overal ter wereld werd nagevolgd, van Nederland tot China. De pompen werden ook alleen maar groter: in 1929 begonnen 14-voetpompen hun werk te doen, met het doel de drainagecapaciteit van New Orleans te verdubbelen. Tegen die tijd hadden de oorspronkelijke 12-voet-pompen 10 jaar geduurd. In 1924 schreef Wood dat de pompen geen "tekenen van slijtage of verslechtering" vertoonden.

Een van Wood's patenttekeningen van het pompontwerp. A.B. Hout / publiek domein

Die allereerste 12-inch schroefpomp is nog steeds in New Orleans, in Drainage Pumping Station No. 1. Terwijl die kleine pomp als een relikwie wordt weergegeven, hebben de pompen van Wood gewerkt om overstromingen jarenlang tegen te gaan. De stad heeft tegenwoordig 120 pompen, en tientallen daarvan zijn houten schroefpompen.

Het elektrisch systeem dat deze oudere pompen aandrijft, is echter een andere zaak. Oudere pompen, geïnstalleerd vóór de jaren 1970, draaien op 25-fasen vermogen, dat al lang buiten gebruik is in het voordeel van 60 Hz elektriciteit. Om 25-toerige elektriciteit te produceren, heeft New Orleans nog steeds tientallen jaren oude stoomketelturbines in bedrijf die speciaal opgeleide machinisten nodig hebben om ze te onderhouden. Wanneer de turbines reparaties nodig hebben, moet de stad vaak een op maat gemaakt onderdeel bestellen bij een extern bedrijf of het speciaal in eigen beheer laten maken. Omdat de mensen die weten hoe ze deze turbines draaiende te houden, met pensioen zijn gegaan, zijn ze moeilijk te vervangen geweest, en onvoldoende personeel heeft werknemers gedwongen om overuren te maken.

Central Central Station van New Orleans (circa 2005). Infrogmation / CC BY-SA 2.5

Het resultaat hiervan is dat van de vier 25 generatoren van de stad er sinds 2012 één hersteld is. Toen ze het openmaakten voor opknapbeurt, bleven "ingenieurs steeds meer onderdelen vinden die moeten worden gerepareerd en andere die moesten worden gebouwd helemaal opnieuw, " The Times-Picayune gerapporteerd. Afgelopen zomer waren er al twee nieuwe turbines offline toen een brand in de vierde elektriciteit stopzette. Begin augustus dumpte een storm bijna 10 centimeter regen in de stad en zonder voldoende kracht kon het drainagesysteem de storm niet aan. Wijken stroomden over en het duurde dagen voordat de werkende pompen de stad droogden.

Drainagepompstation New Orleans No. 2. Infrogmation / CC BY-SA 2.5

Er zijn wat gerommel over het vervangen van deze oude turbines. In een rapport uit 2012, in opdracht van een taskforce die zich bezighoudt met het hervormen van het systeem, wordt aanbevolen dat de Riolering en waterschap geen geld meer steken in het oude systeem en in plaats daarvan overgaan naar moderne 60 Hz-stroom. "De pompen zijn verbazingwekkend, volumetrisch, in wat ze kunnen opnemen", zegt Jeffrey Thomas, wiens consultancybedrijf het rapport van 2012 samenstelde. "De achilleshiel is de kracht." Het type overstroming dat hij in augustus ervoer, was volgens hem onvermijdelijk. Uiteindelijk zou de dag komen dat zware regenval samenviel met problemen met de stroomtoevoer van de pompen.

Op dit moment zijn er echter geen werkbare langetermijnplannen om de technologie te veranderen. De Wood-pompen zijn ontworpen in 'het tijdperk van over-engineering', zegt Maygarden en daarom zijn ze nog steeds aan het chuggen. Wood en de ingenieurs van zijn tijd konden niet anticiperen op de enorme hoeveelheid afvloeiing, van bestrating en daken, waar de pompen mee te maken zouden hebben, maar ze waren goed genoeg gemaakt om ermee om te gaan. Sommige stukken stedelijke infrastructuur duren honderden jaren. Als de Wood-pompen zijn aangesloten op een betrouwbaardere voedingsbron, weet wie hoe lang ze kunnen meegaan?