تأثير الجغرافيا الفيزيائية على السكك الحديدية الأمريكية

الجغرافيا الفيزيائية التي شكلت سكة الحديد المكون من الولايات المتحدة

إن بناء السكك الحديدية العابرة للقارات الأمريكية يمثل أحد أكثر مشاريع البنية التحتية طموحا في القرن التاسع عشر، ولكن نجاحه يتوقف على إرادة سياسية أو دعم مالي، كما أن الجغرافيا المادية للغرب الأمريكي قد فرضت كل قرار رئيسي، من الطريق الذي اختير إلى تقنيات البناء المستخدمة، كما أن السكك الحديدية في وسط المحيط الهادئ التي بنيت شرقا من ساكراينتو، كاليفورنيا، بينما كانت سلسلة خطوط السكك الحديدية في غرب المحيط الهادئ مصممة على الغرب.

الجغرافيا لم تقدم حواجز يجب التغلب عليها، كما أنها توفر الفرص، كما أن التضاريس المسطح نسبيا للبلاين العظيمة سمح بالتعقب السريع، بينما كانت الممرات الجبلية المحددة توفر ممرات طبيعية عبر نطاقات غير قابلة للقطع، فهم التفاعل بين هذه المميزات والتحديات كان أساسيا للمخططين والمهندسين، والطريق النهائي الذي ربط بين المجلس بلافز، إيوا، والنجاح النهائي في عملية التطهير الجغرافي، كاليفورنيا.

The Sierra Nevada: Granite Walls and Snowbound Passes

كان نطاق سييرا نيفادا أكبر تحد هندسي واحد لسكة الحديد العابرة للقارات بأكملها، وكان خط السكك الحديدية في وسط المحيط الهادئ، بقيادة ثيودور يهودا، ثم تشارلز كروكر، قد وجد طريقة لعبور هذه الجبال في ارتفاع كان ممكناً بالنسبة لطيور البخار، حيث كان نطاقه مرتفعاً فجأة من وادي كاليفورنيا المركزي، حيث وصل إلى ارتفاعات تزيد على 000 10 قدم في أماكن عديدة.

بناء قناة القمة في دونالدز كان أصعب عملية في مشروع السكك الحديدية بأكمله، وقد تم حفر النفق الذي بقي 659 1 قدماً في الطول، من خلال الغرانيت الصلب باستخدام المسحوق الأسود وعمل النيتروغلسيرين، وحفر حفرة باليد، وملأها بالمتفجرات، ودمر طريقها عبر الجبل بالقدم، وكان العمل بطيئاً وخطيراً ووفياً في أغلب الأحيان.

تحدي سنو و أفلانشيز

بعد النفق نفسه، كانت (سييرا نيفادا) تمثل تحدياً كبيراً في مجال الأرصاد الجوية، فبإمكان سقوط الثلج في مرتفعات سييرا أن يتجاوز 400 بوصة سنوياً، ودفنت الأنجراف في كثير من الأحيان أجزاء من المسارات تحت 20 قدماً أو أكثر من الثلج، وبقيت أطقم الأنابيب مهددة بالزهور بسبب شلالات الثلج خلال الشتاء

ولم تقتصر الاستجابة الهندسية لسييرا نيفادا على الأنفاق ورفوف الثلج، كما أن السكك الحديدية تحتاج إلى قطع وملء واسعين لخلق مستوى على طول المنحدرات الجبلية، وقد استخدمت مصاريف التبديل في بعض المواقع لارتفاع مستوى الارتفاع، كما أن الخيوط التي تم بناؤها عبر قنوات الطرق العميقة، كما أن التكلفة الباهظة لعبور نهر نيفادا قد استثمرت تقريبا قروض وسط المحيط الهادئ(68).

جبال الروك: مرتفعات الطول وإقليم رغيد

واجه السكك الحديدية في منطقة المحيط الهادئ تحدي الجبال الخاص به في جبال روكي في ويومينغ وأوتاه، وتبع الطريق منطقة جنوب سور ويومنغ، وعبرا أقل وأكثر تدريجا من منطقة سييرا نيفادا، ولكن واحدا لا يزال يتطلب عملا هنديا هاما، وتمتد جبال الروك عبر غرب الولايات المتحدة في سلسلة من النطاقات والأحواض الموازية، وكان على السكك الحديدية أن تبحر عبر جبل لارامي

وقد تم التوصل إلى أعلى نقطة على خط السكك الحديدية العابرة للقارات في مؤتمر قمة شيرمان في ويومينغ، حيث بلغ ارتفاعه 247 8 قدما، وكان هذا المعبر يتطلب ترقوة واسعة النطاق من خلال عمليات القفز على سطح البحر وعلى طول التلال العميقة، وكان الاتحاد في المحيط الهادئ قد قام بصنع سلسلة من التخفيضات والملءات لخلق درجة مستقرة، وكان النهج الذي اتبعه مؤتمر القمة يتعلق بتسلق رياح طويل ومستمر من أجسام البرود.

"واستش رانج" و "إيكو كانيون"

"النسب من جبال "روكي" إلى الحوض العظيم تم إنجازه من خلال "إيكو كانيون" في "أوتاه" و "الغوغل الضيقة التي عرضت طريقاً طبيعياً عبر "واتش رانج" و "الحيطان الكان" قد قفزت على الجانب الآخر و "نهر ويبر" ركض عبر أرض الوادي

معبر الجبال الصخرية، في حين أنّه أقل دراماً من (سييرا نيفادا) من حيث النفق، ما زال يتطلب إجراء مسح دقيق ودرجات دقيقة، كان كبير مهندسي اتحاد المحيط الهادئ، (غرينفيل دودج) قد اجتاز سلسلة من طرق بناء السكك الحديدية في الغرب وفهم أهمية اتباع المخروط الطبيعية بدلاً من إكراه الطريق المباشر،

البلاستيك العظيم: تير التلال و الأعشاب المخفية

إن البلاستيك العظيم يمتد من نهر المسيري غربا إلى شلالات جبال الروك، وقد وفر أفضى ظروف البناء في كامل السكك الحديدية العابرة للقارات، وكانت الأرض مسطحة بشكل عام أو متدحرجة، مع بضعة أنهار رئيسية أو حواجز طبيعية، وقد وضع الاتحاد مسارا عبر السهول بسرعة ملحوظة، وكان يكمل في كثير من الأحيان طريقا واحدا إلى ميلين من المسارات في اليوم.

غير أن الزهرة العظمى لم تكن بدون تحديات خاصة بها، وكانت المنطقة قاحلة، وكانت المياه شحيحة لطاقمي البناء وقاطرات البخار التي ستستخدم في نهاية المطاف الخط، حيث حفرت آبار وأطقم المياه المبنية على فترات منتظمة على طول الطريق لضمان إمدادات موثوقة، كما أن السهول تخضع لطقس متطرفة، بما في ذلك التزييف المستمر للحرارة الصيفية، وحواجز الكولزمنة، والبناء،

وادي نهر البلات والطريق المركزي

كان وادي نهر بلات هو الممر الرئيسي لنقابة المحيط الهادئ عبر البلاستيك الكبير قناة النهر الضحلة الواسعة النطاق قدمت درجة طبيعية تتطلب الحد الأدنى من الأعمال الأرضية، وطابق الوادي يوفر مساراً نسبياً، وتتبع السكك الحديدية الضفة الشمالية من البلاتة في معظم مسارها عبر نيبراسكا، وسمحت هذه الصمود بالتقدم السريع،

كما شكلت البلاستيكات الكبرى تحديا لوجستيا من حيث الإمداد بالمواد، إذ كان يتعين نقل كل سكة حديد وربطة وقود وفولت من مراكز التصنيع في الشرق، وبنى الاتحاد لمنطقة المحيط الهادئ سلسلة إمداد خاصة به، وأنشئت مستودعات ومخازن في نقاط رئيسية على طول الطريق، وقادت قطارات البناء المواد إلى الأمام بينما تقدم المسار، وبنى السكك الحديدية محركات مؤقتة تسمح للقطارات بأن تمر ببعضها.

صحف الحوض العظيم: القاحلة والعزل

وتقع غرب جبال الروك في الحوض العظيم، وهو منطقة واسعة من المجاري الداخلية تشمل معظم نيفادا وأجزاء من يوتاه وأوريغون وكاليفورنيا، وتتميز هذه المنطقة بظروف قاحلة، ونباتات متفرقة، وسلسلة من مناطق الجبال التي تتجه شمالا إلى الجنوب، والتي تعرف باسم أحواض وأصول التضاريس، وقد ترتب على خط السك الحديدية في وسط المحيط الهادئ أن يعبروا هذه المنطقة الصحراوية بعد أن ينحدروا من سييرا.

كانت المصادر الطبيعية قليلة و بعيدة، وكان وسط المحيط الهادئ عليه حفر الآبار وبناء الخزانات لإمدادات المياه للبناء، وفي بعض المواقع، كان يجب أن تُنقل المياه بواسطة عربة أو قطار من مصادر بعيدة، وكانت الحرارة شديدة خلال أشهر الصيف، وكانت درجات الحرارة النهارية تتجاوز 100 درجة فهرنهايت، وكانت العواصف الدافئة شائعة،

نهر هامبولت وصحراء الـ40 ميل

نهر (هومبولت) كان خطاً حياً لوسط المحيط الهادئ عندما عبر نهر (نيفادا) النهر يمر عبر وادي واسع نسبياً

وقد احتاجت شركة " ديسرت " الـ40 ميلا إلى التخطيط الدقيق للسككك الحديدية، حيث بنيت منطقة وسط المحيط الهادئ سلسلة من الآبار وصهاريج المياه على طول هذا القسم، وأُقيمت على المسار من خلال الرمل والرش الذي لم يقدم سوى القليل من الدعم الطبيعي لبضع الطرق، وكان العبور الصحراوي واحدا من أصعب الأقسام في السك الحديدية بأكملها، وكان على الشركة أن تُحضر أطقم من غبار سييرا نيفادا للعمل في هذا الجزء من خط السدود.

الأنهار والماء: الجسور والفرص

كانت الأنهار الكبرى تشكل عقبات كبيرة أمام السكك الحديدية العابرة للقارات، نهر المسيري، نهر ميسيسيبي، وثديياتها كان يجب أن تقطع في نقاط مختلفة على طول الطريق، وكل معبر يتطلب جسرا أو نظاما للخصب يمكن أن يعالج وزن وتواتر حركة السككك الحديدية، وقد بدأ الاتحاد في بناءه في المجلس بلافز، إيوا، على الضفة الشرقية من نهر ميسوري، وكان أولها بمثابة خط سكة دائمة.

بناء الاتحاد من المحيط الهادئ جسره الأول على نهر المسيري في عام 1872 بعد عدة سنوات من اكتمال خط السكك الحديدية العابرة للقارات، كان الجسر هيكلاً حدياً ضخماً قام بضرب القناة الواسعة النهرية ووفر صلة موثوقة بين الأجزاء الشرقية والغربية من نظام السكك الحديدية، وكان الجسر مبشراً هندسياً في وقته، مصمماً لتحمل قوّات النهر وتحولت مقابر الرمل.

نهر بلات وثبوتاته

نهر بلات كان تحدي مستمر لجماعة المحيط الهادئ النهر كان واسعاً لكن سطحياً و قناةه تتحول بشكل متواتر بسبب تدفق الرمل والرواسب

Climate and Seasonal Constraints

ولم تقتصر الجغرافيا المادية لسككك السكك الحديدية العابرة للقارات على أراض وأجسام المياه، كما أن المناخ والطقس عاملان مهمان بنفس القدر من الأهمية يؤثران على جداول البناء وتقنياته، وقد سبق ذكر شتاءات سييرا نيفادا الشديدة، ولكن جبال الروكى والبلان الكبرى والحوض العظيم كلها تواجه تحديات موسمية خاصة بها، ويتعين التخطيط للبناء حول الطقس، كما أن شركات السك الحديدية قد اكتسبت القدرة على التكيف مع أساليبها.

وفي البلاستيك الكبير، كثيرا ما توقف حرارة الصيف والرعد العمل أثناء الجزء الأقوى من اليوم، وبدأ الكروزون في وقت مبكر من الصباح وعملوا حتى منتصف النهار ثم استؤنفوا في وقت متأخر من الظهيرة عندما كانت درجات الحرارة قد تباطأت، وكانت أشهر الشتاء على السهول باردة بشكل مريع، حيث كان الجليد والجليد يجعلان من الصعب وضع المسار ومواد النقل، وكثيرا ما أوقف الاتحاد في المحيط الهادئ أعمال البناء خلال أسوأ أنشطة الصيانة وركز على الطقس الشت.

"مُدبرة الحوض العظيم"

وقد شهدت الحوض العظيم بعض من أفظع درجات الحرارة في أي منطقة على طول السكك الحديدية، ويمكن أن تشتعل أيام الصيف، حيث تتجاوز درجات الحرارة 110 درجة فهرنهايت في الوديان، بينما يمكن أن تنخفض ليالي الشتاء إلى ما دون الصفر، كما أن الهواء الجاف وارتفاع عدد المواقع في الحوض العظيم قد كثفا درجات الحرارة وأحدثا ظروفا غير مريحة في جميع أنحاء العام.

الأخطار الجيولوجية والصيانة الطويلة الأجل

كما أثرت الجغرافيا المادية لسككك السكك الحديدية العابرة للقارات على صيانة وتشغيله على المدى الطويل، حيث تم بناء العديد من أجزاء الطريق من خلال تضاريس غير مستقرة جغرافيا، كما أن الانهيارات الأرضية، والصخور، والتحات كانت مشاكل مستمرة، ولا سيما أن سييرا نيفادا كانت عرضة للهبوط من المنحدرات الشديدة فوق المسار، كما أن السكك الحديدية التي بنيت لتقوم بتسيير هذه الأقسام بانتظام.

وفي الحوض العظيم، كانت التربة الكهلي متصلة بالسكك الحديدية الصلبة والروابط الخشبية، وكان على السكك الحديدية أن تحل محل الروابط والسككك الحديدية في هذه الأقسام، وكانت تكلفة الصيانة أعلى بكثير من غيرها من أجزاء الطريق، وقد أنشأ الاتحاد في منطقة المحيط الهادئ ووسط المحيط الهادئ برامج صيانة المسار شملت عمليات تفتيش وإصلاح منتظمة، ووضعت الشركات معدات متخصصة للعمل في ظروف قاسية للصحراء والجبال.

Earthquakes and Seismic Activity

الجزء الغربي من سكة الحديد العابرة للقارات عبر مناطق تعرضت لنشاط سيزمي، منطقة سييرا نيفادا والحوض العظيم، كانت مناطق نشطة من الناحية الزلزالية، وكان لا بد من تصميم السكك الحديدية لتحمل الرطوبة الأرضية، وبنىت الجسور والأنفاق بقوة إضافية لمقاومة الأضرار الناجمة عن الزلازل، ومارس المسار نفسه بعض المرونة لاستيعاب حركة الأرض، وكان أخطر تهديد في الزلازل قد تم بناءه في نيفادا

دور التضاريس في اختيار المسارات

ولم يتم اختيار الطريق النهائي لسككك السكك الحديدية العابرة للقارات بصورة تعسفية، بل كان نتاج سنوات من العمل في مجال المسح والتفاوض السياسي، وكان الجغرافيا المادية للغرب دور مركزي في تحديد الطريق الذي سيتم اختياره، حيث تم في نهاية المطاف اختيار عدة طرق بديلة، بما في ذلك طريق جنوبي عبر تكساس ونيو مكسيكو، وطريق شمالي عبر مونتانا وواشنطن، وكان لكل طريق مزاياه ومساوئه الخاصة، ولكن الطريق المركزي عبر بنياند نيبراسكا،

وتتبع الطريق المركزي ممر نهر بلات عبر البلاستيك الكبير، واستخدم الممر الجنوبي المنخفض نسبيا عبر جبال الروك، وتبع نهر هامبولت عبر الحوض العظيم، وأدى هذا التواؤم إلى التقليل إلى أدنى حد من الحاجة إلى النفق والحفر الأرضي الواسع النطاق، كما وفر صلة مباشرة نسبيا بين المراكز السكانية في شرق كاليفورنيا وميادين الذهب، كما أن الطريق كان أقصر الطرق في البدائل الرئيسية، مما قلل من تكاليف البناء وسفر الركاب.

أثر المنح الأرضية على التخطيط على الطرق

وقد وفرت المنح العقارية من الحكومة الاتحادية حافزا قويا لشركات السكك الحديدية لكي تبنى من خلال مناطق محددة، وقد منح قانون السكك الحديدية في المحيط الهادئ لعامي 1862 و 1864 أراضي الاتحاد الواسعة ووسط المحيط الهادئ على طول طرقها، وتتوقف قيمة هذه الأرض على الإمكانات الزراعية والاقتصادية للمناطق التي يمر بها السكك الحديدية، وكان لشركات السكك الحديدية مصلحة في اختيار طريق يحقق أقصى قدر من قيمة من المنح العقارية، ولكن هذا التأثير.

الاستنتاج: الجغرافيا بوصفها تأثير دائم

إن الجغرافيا المادية للغرب الأمريكي لم تكن مجرد خلفية لسكة الحديد العابرة للقارات، بل كانت العامل الرئيسي الذي شكل الطريق، وأساليب البناء، والعمل الطويل الأجل للخط، وتتطلب النطاقات الجبلية تنافر هندسية كبيرة، بما في ذلك نفق القمة في دونالدر وجيروس في بوابة ديفل، وكل شيء يتطلب إدارة المياه بعناية وتكييفها مع درجات الحرارة القصوى.

وقد نجحت شركات السكك الحديدية التي بنت خط السكك الحديدية العابرة للقارات لأنها فهمت وتكيفت مع الجغرافيا المادية التي واجهتها، واستأجرت مساحين ومهندسين لديهم خبرة في الغرب، ووضعت تقنيات بناء مصممة خصيصا لظروف كل منطقة، وكانت النتيجة تذكرة للسكك الحديدية لا تربط سواحل المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ فحسب، بل أظهرت أيضا قوة الإبداع البشري في مواجهة العقبات الطبيعية الهائلة التي وقعت في الوقت الحاضر.