Wie schnell kann eine Strömung alte Wasserstraßen überwinden?

Ich würde annehmen, dass Sie mit "alt" das antike Rom meinen, obwohl die Zahlen für andere "Alte" ziemlich ähnlich wären.

• Rudern: Für lange Fahrten beträgt die Geschwindigkeit der Trireme etwa 5 Knoten, kurze (mehrere Minuten) Stöße - bis zu etwa 10. Aber das sind Zahlen für Militärschiffe - im Grunde keine Ladung. Selbst 0,5-1 Knoten Strömung bei ruhigem Fluss verringern die verfügbare Last erheblich.

• Segeln: Bei sehr günstigen Bedingungen sind 10-15 Knoten möglich. In der Praxis wären für alte Handelsereignisse 4-5 Knoten bei langen Fahrten gut. Und die Verwendung von Segeln ist im Kanal schwierig - er ist eng, selbst bei einer Breite von 2 km ist das Wenden mühsam, ein Hügel / Berg kann den Wind blockieren, der Kanal selbst kann die Richtung ändern. Wenn Ihr Kanal schmal gebaut und in der Ebene platziert ist und es einen guten konstanten Wind gibt, können Sie sogar 5-Knoten-Strömung bewältigen. Aber im Grunde würde ein reines Segelschiff mit Ladung selbst durch langsame Strömung herausgefordert werden. Es wird oft geschätzt, dass der Flusstransport pro Tonne*km 5- bis 7-mal teurer war als der Seetransport.

• Pferd: Auf Kanälen würde ich viele von Pferden gezogene (oder menschliche) Boote erwarten . Ein Pferd würde locker 30-50 Tonnen gegen schwache Strömung ziehen. Und auf einem breiten Kanal wäre die Strömung in der Nähe des Ufers immer schwach, daher bin ich sicher, dass es selbst 5-Knoten-Strömung (in der Mitte) nichts ausmachen würde, und ich würde vernünftigerweise keine so starke Strömung erwarten.

• Wenn der Strom stark genug und konstant ist, ergibt sich eine sehr interessante Option . Ein Wasserrad könnte das verankerte Seil ziehen und das Schiff gegen die Strömung ziehen (Anker wird durch Ruderboot bewegt). Ich wurde nicht verwendet, weil die Strömung auf einem typischen Kanal schwach ist und es auf jedem natürlichen Fluss ruhige Stellen mit schwacher Strömung gibt - und die Leistung des Wasserrads ^3 der Strömungsgeschwindigkeit beträgt. In diesem Fall ist der Strom umso besser, je stärker er ist.

Die Hauptfortbewegungsmittel in einem Kanal sind eine Stange, die gegen den Kanalboden gedrückt wird, Ruder oder ein Schleppseil, das normalerweise von Lasttieren gezogen wird.

Ruder sind das Schlimmste gegenüber einer Strömung und jede Ruderpause bedeutet auch nur vorübergehend einen Bodenverlust. Stangen funktionieren nur, wenn der Kanal nicht zu tief ist und Materialien vorhanden sind, die stark genug für die Stange sind. Segel könnten auch verwendet werden, erfordern aber einen viel größeren Kanal und sind nicht so stabil und zuverlässig und wären besser als Notstromquelle, wenn sie verfügbar sind.

Ein Lasttier (oder eine Mannschaft von Menschen, wenn keine Lasttiere verfügbar sind) auf einem Treidelpfad ist im Allgemeinen der beste Weg, um eine Strömung zu überwinden, und wurde beispielsweise auf dem Erie-Kanal eingesetzt. Dies würde eine Bewegung von 1-3 Meilen pro Stunde ermöglichen. Rudern oder Stöcke wären nicht wesentlich schneller und könnten gegen die Strömung oft langsamer sein.

Eine Alternative zu zwei Pfaden wären Seile oder Ketten auf jeder Seite eines Bootes, die in die eine oder andere Richtung aufgerollt werden, um das Boot zu bewegen (ein System, das im Anime Attack of the Titans dargestellt wird ). Dies wäre wahrscheinlich nicht viel schneller, würde aber eine Zentralisierung der Einrichtungen zur Haltung der Bestien ermöglichen und es würde die Notwendigkeit beseitigen, dass jemand jeden Tag den Tierdung entlang des Treidelpfades beseitigt. Es erleichterte auch das Sammeln von Gülle zur Verwendung als Dünger oder als Verbrennungsquelle.

Der Arbeitsaufwand, der erforderlich ist, um eine Strömung zu überwinden, hängt vom Gewicht des Bootes und dem Widerstand ab, den der unter Wasser befindliche Teil des Bootes dem Wasser entgegensetzt. Ein "rutschiges" Design (eine Funktion sowohl des verwendeten Materials als auch der Form) kann die Strömung besser überwinden als eine flache Barriere senkrecht zur Strömung für ein Boot / Lastkahn, das sich hauptsächlich unter Wasser befindet.

Es ist auch möglich, in wesentlichen Teilen des Systems (z. B. einer geteilten Autobahn oder einem Boulevard) unterschiedliche Kanalspuren für die Fahrt in verschiedene Richtungen mit unterschiedlicher Strömungsrichtung zu haben, sodass Sie immer mit der Strömung fahren (dem wasserführenden Teil). von den Polen könnte ein größerer Kanal sein und der Teil, der gegen die Strömung führt, könnte nur groß genug sein, um den Transportbedarf zu decken). Sie könnten einen Kanal haben, der im Norden hoch und im Süden niedrig ist, und einen anderen, der im Süden hoch und im Norden niedrig ist. Dies wäre bei weitem die schnellste Option mit Geschwindigkeit als Funktion der Neigung und Neigung als Funktion Ihrer Gebäudekapazitäten und der Kapazität Ihrer Pumpsysteme.

Dann hätten Sie eine Schraube oder ein Wasserrad oder eine Pumpe, um das Wasser vom Kanal mit niedrigem Ende zum Kanal mit hohem Ende in einem zweispurigen System zu übertragen. In einem siphonähnlichen System müsste die Energiemenge, die benötigt wird, um den Fluss am Laufen zu halten, nur der Menge an Geschwindigkeit entsprechen, die durch Reibung im Wasserübertragungsmechanismus verloren geht, und könnte daher sehr effizient sein.

Ich sehe hier 2 gute Möglichkeiten. Da Sie künstliche Kanäle und keine natürlichen Wasserstraßen haben, scheinen diese fast wie maßgeschneidert für Ihre Zwecke.

Treidelpfade: Andere haben darauf hingewiesen, aber in Ihrem Kanalsystem wären sie ideal. Ein paar Ochsen (oder andere Lasttiere) konnten über ein langes Seil einen stark beladenen Flachbodenkahn ziehen, indem sie einfach einen Pfad neben dem Kanal entlang gingen. Diese Flachbodenkähne sind gut, weil sie einfach zu konstruieren sind und nicht schlank sein müssen und sehr leicht eine Vielzahl von Sachen aufnehmen können. Ihre Lastkähne müssen sich auch nicht mit anderen typischen Flussproblemen auseinandersetzen, wie z. B. erodierten Ufern, Baumstümpfen, umgestürzten Bäumen und anderen Gefahren, die in Flüssen zu finden sind. Der Weg selbst könnte sogar als kleiner Teil des Kanalbaus gepflastert sein, was die Bewegung entlang der Wasserstraße vergleichsweise schnell macht.

Tretboote : Hier geht es offensichtlich nicht um dampfbetriebene, sondern um ihre Vorgänger. Ochsengetriebene Tretboote wurden bereits im Römischen Reich beschrieben. Einige Ochsen oder Pferde auf einem Laufband, das an einem Getriebe befestigt ist, und schließlich ein oder mehrere große Schaufelräder wie die phantasievollen Mississippi-Flussboote. Diese könnten sich unabhängig von den Ufern bewegen, insbesondere in Ihren ziemlich langsam fließenden Kanälen. Sie könnten auch ziemlich schnell sein, je nachdem, wie sie ausgerüstet waren. Auch diese würden von einer Wasserstraße profitieren, die frei von unerwarteten Kurven, Wirbeln, Strömungen und Geröll ist, insbesondere in Kanälen, die so breit sind, wie Sie es sich vorstellen.

Segel könnten auch nützlich sein, aber ich sehe sie eher als zusätzliches Ding, um den Bestien weiterzuhelfen. Reffe die Segel, wenn der Wind schlecht ist, breite sie aus, wenn es gut ist.

Bearbeiten Ich habe die Frage, wie schnell ein Strom überwunden werden kann, nicht beantwortet. Ich stützte mich auf ein loses Wissen über den Mississippi, der irgendwo zwischen 1,2 und 3 Meilen pro Stunde an der Oberfläche fließt. Nicht sehr schnell, aber wenn große Mengen unterwegs sind, ist es besser als Gehen.

Ich vermute, dass ein Ochsenteam auf einem Treidelpfad nicht sehr schnell fahren wird, aber die Sache ist die, dass sie konstant flussaufwärts oder flussabwärts fahren würden, was die Reisezeiten ziemlich konstant macht. Über Land legten sie mit einem beladenen Wagen etwa 16 bis 24 Kilometer am Tag zurück. Ich stelle mir vor, dass dies steigen würde, da das Gelände, durch das die Kanäle verlaufen, weniger Hügel zu bewältigen hat und ein Lastkahn nicht im Schlamm stecken bleibt, wodurch die Fahrten insgesamt weniger Zeit in Anspruch nehmen

Wenn Ihnen die Fließgeschwindigkeit eines Flusses (oder Wassertransportkanals) nicht gefällt, bauen Sie einen Parallelkanal für die Schifffahrt. Der Schifffahrtskanal ist grundsätzlich strömungslos, die einzige Wasserbewegung besteht darin, Lecks aufzufüllen und Schleusen wieder aufzufüllen.

Ihr Hauptkanal, sagen Sie, hat ein Gefälle von 1 m/km. Wenn das für den Schifffahrtskanal zu steil ist, gibt es Schleusen. Eine mittelalterliche Schleuse könnte 1-2 Meter Hub bewältigen, also alle 1-2 km.