原題は『Farm drainage』、著者は Henry F. French です。
　例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼を申し上げます。
　図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
　以下、本篇。（ノー・チェックです）

*** プロジェクト グーテンベルク 電子書籍 農場排水の開始 ***
転記者注：
いくつかの誤植を修正しました。本文中に訂正箇所が表示されています。マウスホバーポップアップ。

農場の排水。
石、 木材、鋤、開渠、 特にタイルによる 土地の排水 の
原理、手順、効果。 降雨量、 蒸発、濾過、掘削、パイプの容量、タイルの1エーカーあたりの費用と数などの表 を含む。

イラストは100点以上。

ヘンリー・F・フレンチ著
。

「読むのは、反論したり論破したりするためでも、信じて当然とするためでもなく、検討し考慮するためである。」—ベーコン。

「最初の農民こそが最初の人間であり、すべての貴族性は土地の所有と使用に基づいている。」—エマーソン

ニューヨーク:
CM SAXTON、BARKER & CO.、
農業書籍出版者、No. 25 PARK ROW
1860。

1859年、連邦議会の法令に基づき、
ヘンリー・F・フレンチにより、
ニューヨーク南部地区の米国地方裁判所書記官事務所に 登録された。

マサチューセッツ州の
サイモン・ブラウン名誉ある方、 農業愛好家であり、進歩的な農民であり、その言葉と著作は 土地を耕す人々の 生活水準の向上に深く捧げられた。この本は、 友人であり兄弟であるサイモン・ブラウン名誉ある方による 敬意と個人的な評価の証として贈られる。

著者。

序文。
『アメリカ農業』は、排水というテーマについて、何らかの光明を私に求めているように思われた。様々な理論を解説し、土地の排水という実践の最も簡潔な詳細を記した著作である。本書は、この要請に応え、同時に、我が国の農民に、知的な探究心を満たすのに十分な科学的原理と、最もよく知られた規則に従って畑仕事を遂行するための明確かつ完全な指示を与えることを試みるものである。私の努力は、アメリカのどの土地が排水を必要とし、どのようにすれば最小限の費用で最良の排水を行うことができるかを示すこと、旧世界の理論と実践が、新世界のより安価な土地、より高価な労働力、そして多様な気候に対応するためにどのように修正を必要とするかを説明すること、そして最後に、改良された道具と工程を通して、我が国の発明の才能が、脳を操り手作業の補助と軽減に活用できる可能性を示唆することであった。

非常に広範囲にわたる分野における私のささやかな努力が、その目的を完全に達成できなかったわけではないという希望を抱き、この研究をアメリカの農民の皆様にお届けします。

HFF

ザ・パインズ、エクセター、ニューハンプシャー州、1859 年 3 月。

彫刻のリスト。
ページ。
エルキントンのモード32、33​​
溝とボーリングホール35
キーソープシステム42
バネ理論80～84
排水プラグ106、107​​
モグラ鋤108
ウェッジドレイン111
肩ドレーン111
カラマツチューブ112
ポールドレイン113
ピートタイルとツール113
石の排水溝115 – 117
排水レンガ121
丸パイプ122
馬蹄形タイル124
ソールタイル125
パイプとカラー126
平底パイプタイル129
斜面を横切る排水溝150
不規則な地層の排水162
救援排水溝162
小さなアウトレット178
大型アウトレット179、180​​
フラップ付きアウトレット181
まあ、シルト盆地では186
のぞき穴188
干拓地の春189
2つのタイルのメイン194
複数のタイルのメイン194
排水畑の平面図195
排水溝の合流点196
分岐管197
デインズのタイルマシン209
プラットのタイルマシン210
タイルの敷き方（上手と下手）229
直角と水平229
水準器230
スタッフとターゲット231
Span、またはAレベル232
線によるトレンチのグレーディング233
チャロナーズレベル235
ドレインスペード235
拍車付きスペード236
一般的なシャベルとスペード236
長柄丸シャベル237
シャベルスコップ237
アイリッシュスペード238
バーミンガム・スペーズ240
ナロースペード242
英語のボトミングツール243
スクープの引き出しと押し出し244
パイプ敷設工244
パイプ敷設245
つるはし245
ドレインゲージ246
エルキントンのオーガー246
ファウラーの排水プラウ247
プラットのディッチャー249
ポールズ・ディッチャー250
発芽277、278​​
排水前と排水後の土地286
湿地の熱288
粘土のひび割れ325
地下室の排水355
納屋の地下室の排水359
ランドの排水計画372
HFフレンチの排水計画376
コンテンツ。[vii]
第1章
入門。
この論文がすべての知識を網羅していない理由。—排水に関心を持つ科学者の注目。—モーリー中尉の示唆。—ラルフ・ワルド・エマーソンの見解。—JH クリップル氏、メイプス教授、B.P. ジョンソン氏、ライト知事、カスティス氏などの意見。—英国的なものに対する偏見。—国内外の友人への謝辞。—農民のニーズ。
第2章
排水技術の歴史。
排水の歴史は大洪水と同じくらい古い。—ローマの著述家。—1650 年のウォルター・ブライ。—ディーンストンのスミスまで徹底した排水は行われなかった。—1758 年の「農業全集」にはタイルの記述がない。—100 年前のものと思われるタイルが発見される。—エルキントンのシステム。—ジョンストンの「しゃれと逍遥学」。—湧き水の排水。—ブレトン主義、または地下水を感知する能力。—ディーンストン システム。—パークス氏の見解。—キーソープ システム。—ウォーンクリフ システム。—アメリカへのタイルの導入。—ニューヨークのジョン・ジョンストンとデラフィールド氏。
第3章
雨、蒸発、そして濾過。
雨水中の肥料となる物質。—アメリカ合衆国およびイギリスの降雨量。—降雨量表。—雨の日数と各月の降雨量。—雪を水として計算する方法。—蒸発する雨の割合。—乾燥した土壌が保持できる水の量。—露点。—蒸発によって体が冷却される仕組み。—地中の人工暖房。—ろ過および蒸発の表。
第4章[viii]
高地の排水 – どのような土地に排水が必要か。
高地とは何か? — 水による作物への被害。— アメリカの土地には排水が必要か? — 泉。— 水分の理論、例証付き。— 圧力水。— 隣人の井戸や土地を排水することに関する法的権利。— どんな土地に排水が必要か? — ホレス・グリーリーの意見。— イギリスよりもアメリカで排水が必要; 水分過多の兆候。— 排水は利益をもたらすか?
第5章
さまざまな排水方法。
開渠。—土手の斜面。—ブラシ排水路。—畝と畝間。—プラグ排水路。—モグラ排水路。—モグラ鋤。—くさび排水路と路肩排水路。—カラマツ管。—柵の支柱と支柱の排水路。—ピートタイル。—モグラによって損傷を受けた石の排水路。—ダウニングキリン。—さまざまな種類の石の排水路の図解。
第6章
タイルによる排水。
排水タイルとは何ですか?—タイルの形状。—パイプ。—馬蹄形タイル。—底タイル。—水路の形状。—カラーとその使用。—パイプのサイズ。—速度。—摩擦。—パイプを通じた水の排出。—容量表。—水がタイルに入る仕組み。—深い排水溝は最も早く、最も長く流れます。—パイプにかかる水圧。—タイル排水の耐久性。— 100 年前の排水レンガ。
第7章
排水溝の方向、距離、深さ。
排水溝の方向。—水はどこから来るのか?—地層の傾斜。—斜面を横切る排水溝は、水を受け取るだけでなく、排出もします。—高地からの水に対する防御。—開渠。—ヘッダー。—沈泥盆。
排水溝の距離。—土壌、深さ、気候、価格、システムによって異なります。—距離に関する結論。
排水溝の深さ。—コストが大幅に増加します。—浅い排水溝はイギリスで初めて試されました。—教育の一環として、スコットランドに 10,000 マイルの浅い排水溝が敷設されました。—排水溝は、土壌プラウと霜より下になければなりません。—タイルと導水路に対する霜の影響。
第8章[ix]
排水溝の配置。
システムの必要性。— 必要な傾斜。— アメリカの例。— 排水口。— 井戸と逃しパイプ。— のぞき穴。— 排水口の安全な設置方法。— 逆流を防ぐためのゲート。— カエル、ヘビ、モグラなどの侵入を防ぐ格子とスクリーン。— 本管、支管、および小管の設置方法。— パイプの容量。— 2 層の本管。— 排水管の合流点。— 曲線と角度が水流に与える影響。— 枝管。— 井戸または飲み込み穴への排水。— デントン氏からの手紙。
第9章
タイルのコスト—タイルマシン。
値段が高す​​ぎる。アルバニーの価格。—タイルの長さ。—イギリス、サフォーク州でのコスト。—ウォーラーの機械。—ウィリアムズの機械。—レンガと比較したタイルのコスト。—デントン氏のコスト見積。—その他の見積。—2 インチのタイルはレンガと同じくらい安く作れる。—タイルの圧延工程。—タイル機械。—デインズの説明。—プラット兄弟の。
第10章
排水のコスト。
排水はフェンス設置より高価ではありません。— エンジニアリング。— 推測では十分正確ではありません。— わずかな傾斜で十分です。— 例。— 2 インチから 1000 フィートまで。— 掘削と盛り土のコスト。— 細い工具が必要です。— 排水管の容積表。— 農場の排水管のコスト。— タイルのコスト。— タイルの重量と運賃。— 排水口のコスト。— カラーのコスト。— カラーと一緒に使用する小型タイル。— 1 エーカーあたりのタイルの数 (表付き)。— タイルの長さは異なります。— 距離ごとの 1 エーカーあたりのロッドの数。— 最終コストの見積もり。— タイル排水管と石排水管の比較コスト。
第11章
排水器具。
排水ツールに関する不当な期待。— 水準器。— 推測が正確でない。— 定規で水平にする。— 水準器。— スパンの水平器。— 線で整地する。— 骨抜き棒。— チャロナーの排水レベル。— スペードとショベル。— 長柄ショベル。— アイルランドのスペード、説明とカット。— 底掘りツール。— 細いスペード。— イギリスの底掘りツール。— パイプ敷設者。— パイプ敷設の図解。— つるはし。— 排水ゲージ。— 排水プラウと溝掘り機。— ファウラーの排水プラウ。— プラットの溝掘り機。— マキューアンの排水プラウ。— ラウトの排水プラウ。
第12章[x]
排水口を開けてタイルを敷くための実用的な手順。
出口から始めます。— プラウの使用。— 底を水平にします。— パイプの敷設を開始する場所。— 手順の方法。— パイプを覆います。— ジョイントを固定します。— 充填します。— 出口を固定します。— 計画。
第13章
排水が土壌の状態に与える影響。
排水により土壌が深くなり、根に広い牧草地が与えられます。—コベットのアルファルファは深さ 30 フィートです。—メチのパースニップは長さ 13 フィートです。—排水により粉砕が促進されます。—表面洗浄が防止されます。—栽培期間が長くなります。—凍結が防止されます。—開渠が不要になります。—労力が 25 パーセント節約されます。—空気中の肥料の吸収が促進されます。—根に空気が供給されます。—排水溝は雨の前に流れ、一部の泉も同様です。—排水により土壌が温められます。—トウモロコシは 55 度で発芽し、ライ麦は氷の上で育ちます。—蒸発により冷えます。—熱は水中では下方に伝わりません。—ランフォード伯爵の氷上お湯の実験。—排水溝による土壌の通気。
第14章
排水により土壌は発芽と植生に適応します。
発芽のプロセス。— 土壌の 2 種類の気孔 (切り口で図示)。— 水が多すぎると空気が遮断され、温度が下がります。— 土壌に含まれる空気の量。— 排水により作物の品質が向上します。— 排水により干ばつが防止されます。— 排水された土壌はほとんどの水を保持します。— 根が深く伸びることができます。— さまざまな事実。
第15章
排水により温度は変化します。
排水は春に土壌を温めます。—湿地では熱が下がりません。—排水は夏に露の堆積を促進します。—露は夜に植物を温め、朝日に冷やします。—排水は蒸発を減らすことで温度を変化させます。—蒸発とは何ですか。—どのように寒さが生じますか。—排水された土地は最も深く凍りますが、最も早く解けます。その理由。
第16章[xi]
土壌の水分を吸収し保持する力。
排水によって土地が過度に乾燥しないのはなぜですか? — 粘着力。 — 最も細かい土が最も大きな引力を発揮します。 — さまざまな土壌が引力によって保持する水分量。 — 毛細管力 (図解)。 — 空気から水分を吸収する力。 — 1,000 ポンドが 12 時間以内に吸収する重量。 — 露の原因。 — 露点。 — 霜の原因。 — 植物で覆うと霜から保護される理由。 — 露は暖かさを与えます。 — 月が腐敗を促進するという考え方。 — 露の量。
第17章
排水による土地の損傷。
ほとんどの土地は過剰排水できない。—自然は深い排水路を持つ。—泥炭質土壌の過剰排水。—リンカンシャー・フェンズ。1857年の訪問。—1エーカーあたり小麦56ブッシェル。—湿地は排水によって沈下する。—結論。
第18章
排水管の閉塞。
タイルは、きちんと敷かれていないと詰まってしまいます。—砂や沈泥による閉塞。—カエル、モグラ、霜、牛による出口の閉塞。—根による閉塞。—ヤナギ、トネリコなど、気まぐれな木々。—根が常年河川に流れ込む。—マンゴールド・ウルツェルによる閉塞。—鉄の過酸化物による閉塞。—どのように防ぐか。—ジョイントの充填による閉塞。—2 インチのパイプでは危険はありません。—水は細孔を通過します。—カラー。—閉塞の検出方法。
第19章
硬い粘土の排水。
粘土は不浸透性ではない。そうでなければ、湿ったり乾いたりすることはできない。—代かきとは何か。—代かきした土の上は水が溝の上に溜まる。—乾燥により粘土が割れる。—排水された粘土は時間とともに改善される。—粘土を水が通過すると、透水性になる。—バーモント州のペティボーン氏による実験。—飽和土内の水圧。
第20章
排水が小川や川に与える影響。
排水は小川への水供給を早め、それによって増水を引き起こす。—排水が下流の牧草地および水利権に与える影響。—製造業と農業の利害の対立。—イギリスの意見と事実。—排水の用途。—灌漑。—家畜用の排水。—メチ氏による排水の使用方法。
第21章[12]
法律—排水会社。
イングランドは農民を保護している。— 企業のダムにより牧草地が荒廃した。— 古い工場はしばしば迷惑な存在となっている。— 工場の貯水池。— 流量がダムの水位より上にまで及んでいる。— ライ川とダーウェント川の排水。— 水力発電に蒸気を供給する。— 他人の土地を通って排水する権利。— 水の自然な流れに対する権利。— マスの法則。— 流す権利、なぜ排水してはいけないのか？— イングランドの土地排水会社。— リンカンシャー・フェンズ。— 排水のための政府融資。
第22章
地下室の排水。
湿った地下室は不健康です。—ニューイングランドにおける地下室の重要性。—対照的に屋根裏部屋を見てみましょう。—排水溝の必要性。—浸水した地下室のスケッチ。—排水溝に最適なタイル。—地下室の排水溝のベストプラン、イラスト。—セメント固めはダメです。—納屋の地下室の排水。—その用途。—ひどい地下室の実際の排水について説明。—外部と内部の排水、イラスト。
第23章
沼地の排水。
アメリカ合衆国の広大な湿地帯。—その土壌。—その水分の源。—どのように排水するか。—排水により土壌は沈下する。—集水溝。—泉。—バージニア州のラフィン排水路。—過剰排水の危険性はあるか?
第24章
アメリカの排水実験—アイルランドの排水。
メイン州の BF Nourse 氏の声明。—マサチューセッツ州の Shedd 氏と Edson 氏の声明。—ニューハンプシャー州の HF French 氏の声明。—アイルランド、グラスネヴィンの Albert Model Farm の Wm. Boyle 氏の手紙。
索引。
農場の排水。[13]
第1章
序論
この論文がすべての知識を網羅していない理由。—排水に関心を持つ科学者の注目。—モーリー中尉の示唆。—ラルフ・ワルド・エマーソンの見解。—JH クリップル氏、メイプス教授、B.P. ジョンストン氏、ライト知事、カスティス氏などの意見。—英国的なものに対する偏見。—国内外の友人への謝辞。—農民のニーズ。

農場排水に関する本！こんなテーマで本を書けるなんて、一体何があるというのでしょう？ある友人は、どんなテーマでも十分に扱うには、あらゆることを知り、あらゆることについて語らなければならないと言っています。なぜなら、あらゆる知識はある程度つながっているからです。

私たちは、想像力の翼を切り落とそうと真剣に努力し、大地にとどまるだけでなく、モグラや地中を掘る者のように大地に潜り込もうと努め、 化学や哲学の専門用語によって、私たちが科学的な農民を自称していると誤解されたり、法律用語の古いラテン語の言い回しによって、私たちが農業以外のことも知っていて、実務家の信頼に値しないと誤解されたりしないよう、心苦しく思いながらも、なんとかして、私たちの主題について一冊の本以上の資料を集めました。[14]

出版社は、本のサイズはこれくらいで、それ以上は無理だと言っています。著者は出版社の手中にあるバッタのような存在であり、出版を許されるだけでも感謝すべきだということは、私たちも承知しています。ですから、もし本書に十分に説明されていない章があったり、排水問題のように本来であれば計画に盛り込むべきだったのに盛り込まれていないテーマがあったりするのであれば、それはそれ以上の拡張の余地がないからです。読者にとって最も関心のあるテーマが完全に省略されていたり、不完全な扱いしかされていないとしたら、私たちは心から同情します。読者には、しかるべき憤りを示し、自ら本を執筆し、誰もが最も知りたいことすべてをそこに盛り込むようお勧めするしかありません。

排水に関して私たちが知らないことをすべて収録した本は、農業文献にとって貴重な財産となるでしょう。出版されたらすぐにその本をお送りください。

灌漑は排水と密接な関係のあるテーマであり、水田や液体肥料、さらには土地への人工的な水供給についてほとんど知らない米国民にこのテーマをきちんと説明するには、本書と同量の本が必要となるが、その省略についてはお詫びする必要があると感じている。

モーリー中尉は、その名が文明世界全体よりも祖国の名誉を高め、大海原を航海するすべての航海士から常に祝福を受けている人物であるが、私たちが最近彼から受け取る栄誉に浴した手紙の中で、この主題について次のように語っている。

「数か月前、この国の排水について友人に手紙を書いたのですが、あなたの手紙から、私たちの意見がいくらか似ていることが分かり、嬉しく思います。イングランドの気候はここよりもずっと湿潤ですが、この国の多くの地域では雨の量はイングランドよりもはるかに多く、霧雨が降っています。[15]イギリスでは、ここよりも多くの雨が降っています。イギリスは露点が高いため、降った雨のうち、ほんのわずか、つまり比較的少量しか蒸発しません。そのため、排水されるまで土壌に留まります。一方、ここでは雲が雨を降らせ、すぐに太陽がそれを吸い上げます。そのため、この国の排水の完璧さは、イギリスの排水とほぼ正反対になるでしょう。もし、イギリスのように水を国内の水脈や小川に流す代わりに、農場の水たまりに集めて、干ばつの時に灌漑に利用できれば、この排水システムは計り知れないほどの富をもたらすでしょう。もちろん、低地や、大気の蒸発による排水が不十分な場所では、イギリスの計画は非常に有効であり、所有者がそのような場所を開墾または改良できるようにする論文があれば、大いに役立つでしょう。

実際、排水という主題の重要性は、農業家だけでなく、哲学者や一般科学者からも、我が国全体で一躍広く認められるようになったようです。

エマーソンは、他の人々の視界をはるかに超える鋭い視線で、いわゆる偶然の英雄の中にその時代の「代表的人物」を見出し、また他の人々には気まぐれや慣習にしか見えないものの中に国家の「特質」を見出しながらも、人間の実際的かつ日常的な欲求を決して見逃さない人物である。彼は、居住地であるマサチューセッツ州コンコードでの最近の演説で、我々の主題について次のように典型的に言及している。

コンコードは国内で最も古い町の一つで、すでに3世紀が過ぎた。選任委員は5年に一度町の境界を巡視していたが、今年は非常に広大な土地が発見され、農地に加えられた。近隣住民からの苦情も一切なかった。排水路によって、[16]我々は地下に潜り込み、コンコードの下にコンコード、ミドルセックスの下にミドルセックス、そしてマサチューセッツの地下階は、すべての上部構造よりも価値がある。タイルは政治経済学者だ。彼らは、より良い時代と豊かなものの時代を告げる多くの若いアメリカ人なのだ。

オハイオ州農業委員会の学識ある書記、ジョン・H・クリパート氏は、自らの州におけるこの問題の重要性について、次のように力強い言葉で意見を述べています。

「オハイオ州の農業は、優れた暗渠排水システムが導入されない限り、これ以上の目立った進歩を遂げることはできない。」

オハイオ州アシュタビューラ郡出身のカントリー ジェントルマン紙の記者は、次のように述べている。「この地で我々がしなければならないことは二つのうちの二つです。土壌は粘土質が主で、土地の排水を良くするか、土地を売って西へ移住するかのどちらかです。」

ニューヨークのマプス教授は、1859 年 1 月 17 日付の文書で、排水不足について次のように述べています。

「私は、徹底的な排水なしに農業を営むことが十分な利益を生むとは信じていません。もはや疑問の余地はないように思われます。他のいかなる証拠も存在しないとしても、英国の経験は、資本を他のいかなる方法よりも暗渠に投資する方が安全であることを示すのに十分でしょう。英国の農民がこのように何百万ドルも費やした後、この原因だけで生じた利益の増加は、20年以内に利子付きで総費用を全額回収するのに十分であることが明確に証明されました。こうして彼らの農場は総費用と同額の永続的な増加を維持し、収入はさらに大きな割合で増加しました。もし徹底的な排水システムがなければ、英国が現在増加した人口を維持できたかどうかは全く疑わしいです。私自身の実践において、その結果は私にその利点を確信させるものであり、私は[17]徹底した排水を行わずに新たな耕作を始めるべきではない。」

ニューヨーク農業委員会の書記官である B. P. ジョンソンは、タイルによる排水に関するいくつかの質問に答えて、1858 年 12 月の日付で次のように書いています。

私は、排水が州の農場の改善にとって極めて重要であると考え、多くの時間と労力を費やしてきました。イギリスでの綿密な調査とこの国での観察から、排水材としてタイルは私が知る限り他のどの素材よりもはるかに優れていると確信しています。これは、私が知る限り、この州でこの仕事に幅広く携わってきたすべての人々の意見です。昨年は、おそらく前年よりも多くの土地の排水が行われたことが確認され、農家の成功に不可欠なこの極めて重要な仕事への深い関心が伺えます。

土地局への調査により、1849 年 3 月 2 日および 1850 年 9 月 28 日の法律に基づいて、その土地付与日から 1856 年 9 月までに 52,000,000 エーカーを超える沼地および氾濫原が選定されたことが判明しました。また、土地付与が完全に調整されると、その総量は 60,000,000 エーカーに達すると推定されます。

これらの土地は政府にとって無価値であるばかりか、近隣住民の健康にも危険であるという考えのもと、議会は公有地からそれらの土地が所在する州に無償で土地を与え、州政府がそれらの土地を耕作のために埋め立てるか、少なくとも余分な水を取り除いて無害にする措置を講じることを期待した。

インディアナ州のライト知事は演説で、[18]その州の湿地帯の面積を300万エーカーと推定した。「初期の入植者たちは、これらの土地は比較的価値が低いとして一般的に避けていたが、排水すると非常に肥沃になる」と彼は述べている。さらに彼はこうも述べている。「5年前に500ドルで売却された160エーカーの農場を知っているが、排水と溝掘りに200ドル未満の費用をかけただけで、土地は大きく改善され、所有者は3000ドルの申し出を断った」

1857年1月、ワシントンで開催された米国農業協会の会合において、G・W・P・カスティス氏は、この問題の重要性について、ポトマック川下流域の10万エーカーに及ぶ広大な土地（想像し得る限り最も肥沃な土地）が現在荒廃していることについて講演しました。カスティス氏はこれを、バージニア州の古い呼び名であるポコソンと呼んでいます。この再生可能な湿地の肥沃さは驚くべきものだと彼は報告し、見る者を驚嘆させる実験によってその見解を裏付けました。「由緒あるこの川沿いの土地を活用すれば、現在の半分のコストで食料を供給でき、他の点でも非常に有利になるだろう」と彼は述べています。

幹線道路や遊歩道の排水は、私たちの研究テーマと関連のある話題として注目されましたが、農場の排水というよりは、むしろ都市の排水や造園業に属する方が適切かもしれません。これもまた、私たちが提案した論文の範囲を超えていることが判明し、より有能な研究者に委ねられました。

同様に、将来この国で大きな注目を集めるであろう堤防による海や河川からの土地の干拓、湖沼や池の排水といった問題は、ここで扱うにはあまりにも広範すぎることが判明した。間もなく、大西洋岸の波が静まり、大河沿いの春の洪水と、[19]夏の洪水は人工の障壁の内側に抑えられ、囲まれた土地は蒸気で動くエンジン、またはより効率的で経済的な手段によって乾燥した状態に保たれます。

イングランドで最も豊作な小麦を生産するリンカンシャーの50万エーカーの湿地帯、そして潮汐よりはるかに低い場所に4万エーカーの肥沃な土地を持ち、かつては何フィートもの水に覆われていたオランダのハーレム湖は、科学と適切な指導を受けた労働が成し遂げられることの好例です。しかし、この排水部門は、アメリカの農民の能力をはるかに超える、科学的な技術者の技能と、資本と労力の総合的な投入を必要とします。もし私たちがこれを適切に処理する能力があったとしても、農業関連の読者にとって実用的というよりは、むしろ魅力的な思索の対象になるはずです。

紙とインクを無駄に費やして、私たちはすでにいくつかの話題について章を準備していた。その話題は、農場の排水に必須ではないが、牧師が説教するとき、あるいは弁護士が議論するときと同じくらい私たちの主題に近いものだった。しかし、私たちが前もってそのシーツで 眠ることを決めていたプロクルステスのベッドに従った結果、私たちは最も重要でない頭をいくつか切断することになった。

「イギリス人になりすぎるな」と、非常に賢明で政治に通じた友人が示唆する。我が国の多くの人々の心に、イギリス特有のものに対する偏見が依然として存在していることを、我々は重々承知している。というのも、実のところ、我らが母なるイギリスは、約1世紀前、多くの愛情深い母親と同様に、大西洋を越えた娘がまだ幼く経験不足で、自分で店を経営するにはあまりにも未熟だと考え、ボストン港で紅茶を卸売りするという無駄な実験に彼女を駆り立てたからだ。これは、彼女が海を越えた客をもてなす能力を示すためだった。そして、約半世紀前、預言者や賢者ではなく、偉大な指導者の口を通して、ある鋭い言葉が語られたからだ。[20]敬愛する父祖が海上の商船の内部経済を調査する権利――このような思い出のせいで、我々はイギリス的なものをすべて放棄しなければならない！だから、文学においてはシェイクスピアやミルトンと、法学においてはベーコンやマンスフィールドと、政治においてはピットやフォックスと、何の血縁関係もないと主張することはできないのだ！

我々が誇る独立の精神、恐れを知らぬ自由への愛は、一体どこから来たのだろうか。イングランド人の血からではないだろうか。併合という愛称で示される領土拡大への愛、国家への野心は、一体どこから来たのだろうか。隣人の頭を優しく弄ぶこのベルベットの爪の裏には、英国の獅子の祖先の血を物語る、長く曲がった爪が隠されているのではないだろうか。

ニューイングランドのある州の議会は、それほど昔のことではないが、州の法令を改正するための委員会を設置した。この委員会は、あらゆる死語を敬虔なまでに恐れ、英国に過剰な賛辞を送ることへの愛国心から、法廷におけるすべての手続きはアメリカ語で行われるべきだと報告書を出したのだ。あるおどけた委員が、委員会は300あるインディアン方言のいずれかで手続きを行うことを許可するつもりかと尋ねたところ、英語は適切な名称に戻された。

私たちの国民性からすると、カドモスが竜の牙を蒔いた結果生まれたと考えられるかもしれないが、アメリカ人の家族全員の一貫した記録は「イギリスから渡ってきた三人の兄弟」にまで遡り、この理論と矛盾し、血筋と血統によって私たちをその国に結びつけている。

実際、このつまらない嫉妬がもたらすような、粗末なご馳走のために、生得権を売るなど到底納得できない。私たちが知らない事柄について学ぶ姿勢は、たいてい、過剰な自惚れと同じくらい有益で、尊敬に値する。[21]そして、カエサルのものはカエサルに返し、その「肖像と銘」にかかわらず、そのコインを自分のものとしてポケットに入れるのと同じくらい正直である。

私たちがこのテーマに関して英国の著述家や英国の意見を頻繁に参照するのは、排水が世界のどこよりも英国でよく理解され実践されているためであり、また英国の排水工事を個人的に視察し、その国で最も成功している排水業者の何人かと個人的に知り合い、文通しているため、英国の原理をアメリカの土壌と気候に適用できるという自信があるためである。

General Land Drainage Company の技師であり、英国で最も著名な実践的かつ科学的な排水技術者の 1 人である J. Bailey Denton 氏に、この研究の準備に際して示された個人的な恩恵に対する恩義を公的に認めたいと思います。

ここに公に提示する内容に、独創性があるとは到底言えません。国内外を問わず、私たちが何かを学べる人物を見つけた際には、その教えに学ぶよう努めました。また、書籍や雑誌などにおいて、他者の言葉が、私たちが採用する価値があると判断する思想を力強く表現していることが判明した場合には、その思想と言葉の両方に全面的に敬意を表しました。

ボストンの友人であるシェッド氏とエドソン氏は、排水技術者としての経験からアメリカの権威者の中でも高い地位を占めており、私たちの作業中はずっと連絡を取り合ってくれました。蒸発、降雨などに関する章は、科学全般への貢献として非常に価値があると考えており、その貢献の一部は両氏によるものであることは明らかです。また、様々な容量のパイプを通る排水量を示す表も同様です。

排水はアメリカでは新しいテーマであり、あまり理解されていない。[22]そして、その理論と実践を特に教えるのに適した人材はいないと思われている。しかし、世界中の農民は水利権の重要性に気づき、この問題に関する情報を熱心に求めている。多くの農民は、利益を生む方法で目的を達成するために必要な知識が不足していることを自覚しながら、既に土地の排水に取り組んでいる。一方、あらゆる正しい原則を無視して、自分の無知ささえも自覚せずに、果敢に事業を進め、労力を無駄にしている農民もいる。

ニューイングランドでは、潤いのある丘陵の斜面を乾燥させ、労働期間を延ばすことを決意しました。また、谷や沼地では山から流された土壌を発見し、その肥沃さを可能な限り有効活用しようと計画しています。広大な西部の平原には、良質なトウモロコシや小麦の収穫には少々湿りすぎた広大な土地があり、この余剰水をいかにして除去できるかが切実に求められています。

イギリスであれアメリカであれ、我が国民の要求を満たす論文は存在しない。確かにイギリスでは、土地の排水は既に科学の域に達している。しかし、その体系は徐々に発展し、基本原理はもはや議論の余地がないほど周知のものとなり、現在イギリスで論争されている論点は初心者の理解を遥かに超越している。アメリカが求めているのは、初歩的でありながら徹底的な論文、つまり土地の排水の基礎知識と超越論的思考を教えてくれる論文、排水管を見たことのない人に徹底的な排水とは何かを伝え、イギリスの書籍だけでこの問題を学んだ人々に、気候や土壌の違い、労働力や製品の価格の違いを示唆し、我々の事業運営に変化をもたらすであろう論文である。

彼は自らの土地で実践的な経験を持ち、ヨーロッパやアメリカで排水作業の詳細を注意深く観察し、ある程度批判的な[23]著者は、この一般的なテーマに関連するあらゆる話題について出版された書籍や論文を精査し、多忙な職業生活の余暇時間を農民のために有効活用しようと努めた。法律家が言うように、「推定」はおそらくこの考えに強く反するだろうが、それでも専門家は実践的な農業を理解できるかもしれない 。法律家は農業文献に貴重な貢献を果たしてきた。1523年に出版された『農民法』の著者であるアンソニー・フィッツハーバート卿は、コモン・プレアズ（民事訴訟裁判所）の首席判事であり、彼自身の言葉を借りれば「40年以上の経験を持つ農民」であった。あの魅力的な小冊子『タルパ』の著者は弁護士でもあると言われており、エマーソンが事実としてうまく表現したその考えには素晴らしい知恵があり、私たちはそれをあらゆる学識のある職業の男性に慰めとして推奨します。「社会で成功しなかった場合、貧困と孤独を隠す避難所として、私たちは皆農場を蓄えています。」

外国のものに対する偏見に加え、新しいものに対する偏見も至る所で見られます。もっとも、この国ではイギリスほどではないにしても。『クォータリー・レビュー』誌はこう記しています。「1835年頃、サー・ロバート・ピールはタムワースの農民クラブに、最高の造りの鉄製鋤2台を贈呈しました。彼が次に訪れた際には、木製の型枠板が付いた古い鋤が再び稼働していました。『先生』とクラブのメンバーの一人が言いました。『鉄製鋤を試してみましたが、皆同じ意見です。雑草が生えてしまうんです！』」

アメリカの農民には、このような無知な偏見はない。彼らは進歩という概念を軽視しているのではなく、むしろ自分自身に過信しすぎていることで誤りを犯しており、古い立場に固執するよりも、間違った方向に「突き進む」可能性が高い。

第2章[24]
排水技術の歴史。
排水の歴史は大洪水と同じくらい古い。—ローマの著述家。—1650 年のウォルター・ブライ。—ディーンストンのスミスまで徹底した排水は行われなかった。—1758 年の「農業全集」にはタイルの記述がない。—100 年前のタイルが発見される。—エルキントンのシステム。—ジョンストンの「しゃれと逍遥学」。—湧き水の排水。—ブレトン主義、または地下水を感知する能力。—ディーンストン システム。—パークス氏の見解。—キーソープ システム。—ウォーンクリフ システム。—アメリカへのタイルの導入。—ニューヨークのジョン・ジョンストンとデラフィールド氏。

土地から余分な水を除去する技術は、耕作技術と同じくらい古いものであるに違いありません。ノアとその家族が水が適切な水路に引いていくのを心配しながら見守っていた時代から現在に至るまで、人々は過剰な水の悪影響を感じ、それを除去するため、多かれ少なかれ効果的な手段を採用してきたに違いありません。

ローマの農業著述家、カトー、コルメラ、プリニウスは皆、排水について言及しており、中には石、木の枝、藁を使って排水溝を作る詳細な指示を与えている者もいる。パラディウスは著書『水道論』の中で、土器製の管について言及しているが、これは水道橋に用いられたものであり、農業用の土地の排水というよりも、水をある場所から別の場所へ運ぶためのものであった。

しかし、今日の体系的な排水のようなことは、1650年頃、ウォルター・ブライ船長が、興味深い、大胆に具体化した著作を出版するまで、イギリスでは考えられていなかったようです。[25]彼は水田や沼地に適用した深層排水理論を提唱し、他のあらゆる湿地の排水にも応用できると主張した。

私たちは、王立農業協会誌第 7 巻から、深層排水の著名な提唱者であるジョサイア・パークスの言葉で、この貴重な本とそれが提唱する原則についての説明を、より現代的でより完璧な徹底的な排水システムへの適切な入門として提供します。

この作品の著者はウォルター・ブライ大尉で、自ら「創意工夫の愛好家」と署名しています。『英国改良法の改良、あるいは農業調査』という趣のある題名が付けられ、いくつかの序文が付いていますが、特に「クロムウェル卿、大統領閣下、そして国務会議の名誉ある他の皆様」に宛てられています。著者は水田の灌水溝と排水溝の作り方の指示の中で、後者についてこう述べています。「排水溝は、冷たく噴き出す湿った水の底まで届くほど深く掘らなければなりません。この水は、葦や葦の栄養源です。溝の広さは自由に決められますが、必ず溝の底まで届く程度に広くしてください。溝の底は、水分が潜んでいる限り低くなければなりません。水分は通常、地表の2層目、砂利や砂、あるいは粘土と大きな石が混ざった場所に潜っています。その下には、少なくともスコップ半分の深さまで掘らなければなりません。葦や葦の栄養源となるこの腐敗物が、1ヤード（約1.2メートル）か4フィート（約1.2メートル）の深さにあると仮定しましょう。もし、もし…汝は目的のために水を汲み取るか、浮かべたり干したりすることのどちらかを最大限に活用するであろう。それがなければ、水はその優しい作用を発揮することができない。水は自然に肥え太るが、それでもこの冷たさと湿気は内部で蝕み、完全に取り除かれず、水が肥え太らせたものを食い尽くしてしまうからである。そして、水の良さは、いわば、土地に穴をあけられ、ふるいにかけられ、濾し取られ、豊かさと痩せが土地から滑り落ちていくのである。別の箇所では、彼は浮遊に反対する人々に対し、浮遊は藪や荒波、そして騒ぎを引き起こすだろうと答えている。「ただ、排水溝を十分深く、浮遊コースからあまり離れすぎないようにすれば、前述のように、排水溝に溜まった水分や汚物、毒を排出してくれると保証します。そして、私の言うことを信じるか、あるいは聖書を否定するか、あなたがそうしないことを願いますが、[26] ビルダデはヨブに言った。「葦は泥がなければ育つことができようか。葦は水がなければ育つことができようか。」ヨブ記 8:12。この問いかけは、葦は根から水を奪われて育たないことを明白に示している。なぜなら、地表の湿気が葦を成長させるのではなく、雨が降るたびに葦が成長するのは、地表の湿気によるのではなく、根底にある水分が枯渇し、葦は裸になり、水は枯れてしまうからである。

著者は頻繁にこの非難に立ち戻り、いわゆる底層水を除去する必要性を何度も説明している。著者はこれを「汚物と毒」とうまく呼んでいる。

排水工として働く中で、私は沼地排水の実例を数多く目にし、あるいは耳にしてきました。それらは、この著者の設計図通りに、そして時にはより優れた方法で施工されていました。水路は壁石で造られており、それは今生きている人々の記憶よりもずっと昔の時代でした。そのため、深排水の手法はブライ船長が考案し、各地で模倣者によって受け継がれてきたものと考えるようになりました。なぜなら、共和国時代に三版を重ねたこの書物は、必然的に広く頒布され、高い評価を得ていたからです。その書物には、ブライの独創的な模倣者や崇拝者たちが書いた賛辞がいくつか添えられています。また、耕作地では非常に古い深排水溝をしばしば見つけ、その中には今でも良好な状態を保っているものもありました。そして、深さ6フィートの古い排水溝が互いに平行に設置されているのを目にしたこともありましたが、その間隔はわずかでした。両者は大きく隔てられており、中間空間の排水は完全には行われていなかった。私がこれまで多く引用してきた著者は、雨の一時的な効果と、停滞した底水が土地を湿潤状態に保つ恒常的な作用を区別する洞察力を持った、私が知る限り最も初期の人物である。

「デイビーの農業化学」の編集者であるシャイア博士は、「英国における排水の歴史を簡単に説明しましょう。ディーンストンのスミスの時代まで、排水は一般的に土地から湧水、泥水、そして水中の物質を取り除く手段と考えられており、明らかに湿っていて、イグサなどの水生植物が生育する土地にのみ適用されていました」と述べています。

次に彼は、エルキントン、スミス、パークス、およびその他の現代の著者の原則を述べますが、これについては後で詳しく説明します。[27]

ブライ船長の時代からそう遠くない時期にイギリスで出版された『農耕術全書』という題名の著作は、あらゆる種類の農作業の指針を示している。本書所蔵の八つ折り四巻からなる第二版は1758年に出版された。本書では「排水一般」、次いで湿地や沼地の排水について論じているが、他の土地で排水が必要であるという示唆は全くない。

排水溝に「粗い石」を詰め、廃材で覆い、その上に掘削時に出た土を少し敷き詰めるという指示が出されている。「こうすることで」と筆者は述べている。「湧き出る水が全て自由に流れる通路が確保され、地表に大きな穴はなくなるだろう。」

彼は、オックスフォードシャーで実践されている灌木による排水方法について次のように説明しています。

溝は通常より深く掘り、深さは90センチ、幅は60センチ程度とする。溝を掘り終えたら、すぐに切りたてのクロウメモドキの茂みで底を覆う。その上に大きな石を敷き詰める。その上にさらに藁を敷き、さらにその上に土を少し加えて、表面が他の部分と同じ高さになるようにする。この溝は常に開いたままにしておく。

この精緻な論文には、タイルの種類については一切触れられていない。これは、当時タイルが排水に使われていなかったことを強く示唆する証拠となる。しかしながら、スティーブンの『排水と灌漑』の注釈には、次のような記述と意見が見られる。

約3年前、リンカンシャー州グリムズソープの公園の排水作業中に、地表から8フィート下の地点でタイルで作られた排水溝が発見されました。タイルは現在使用されているものと似ており、100年以上もそこに残っていたはずですが、敷設当時と変わらず良好な状態で保存されていました。

エルキントンの排水システム。
1795年にイギリス議会は農業委員会の要請によりジョセフ・[28]エルキントンは土地の排水に関する貴重な発見に対し、1000ポンドの報奨金を授与された。ジョセフ・エルキントンはウォリックシャーの農民で、ギズボーン氏によれば彼は非常に才能のある人物だったが、不運にも読み書きができなかったという。彼の発見は農業界に大きな衝撃を与えたため、その詳細を記録することが重要だと判断された。エルキントンの健康状態が極めて不安定であったため、委員会はジョン・ジョンストン氏を派遣し、エルキントンと共に彼の主要な排水事業を視察させ、彼の知識の恩恵を後世に伝えることを決定した。

そこで、ジョン・ジョンストン氏は、エルキントン氏の体系をその著者の指導の下、遍歴的な方法で綿密に研究し、プラトンのように科学の師の言行録をまとめ上げ、「ジョセフ・エルキントン氏が実践した体系に基づく、最も承認された土地排水法に関する記述」と題する著作を著した。これは1797年にエディンバラで出版された。ギズボーン氏は、エルキントンはジョンストン氏を「自身の意見や、自身の研究を進める上での原則を非常に非効率的に解説する人物」と見なしたと述べている。

「一般に『エルキントン・オン・ドレイニング』と呼ばれている作品を読む人は皆、その中で考えたり話したりしているのはジョセフではなく、彼の考えによればジョセフが考えたり話したりしていたであろうことを読者に伝えているジョンであることを認識すべきである」と彼は言う。

また-

ジョンストンは、一般的な能力で言えば、非常に浅はかな人物だ！ 彼は例外的な事例を喜んで受け入れる。実際にそうした事例に遭遇したこともあるかもしれないが、そのほとんどは彼自身の創意工夫によるものであり、彼がそれらに対処できる能力を誇示するために提示されたのではないかと我々は考えている。

ジョンストンの報告書は何度か改訂され、原本とは異なる形で拡大・複製されたようで、1838年に米国バージニア州ピーターズバーグで出版されたことが分かる。[29]エドマンド・ラフィン氏が編集した「ファーマーズ・レジスター」の補足として、「英国第3版から改訂・増補」し、次のタイトルで再版しました。

土地の排水等に関する理論と実践に関する体系的な論文。最も承認された方法に基づき、イングランドとスコットランドの様々な地形や土壌に適応しています。また、海、河川、湖の堤防、池や人工水域の形成についても解説しています。付録には、排水後の沼地、湿原、荒地、その他の不毛な土地の耕作と改良に関するヒントと指示が含まれています。全体は、様々な地形や建設形態に適用可能な図面と断面図で図解されています。スコットランド・ハイランド農業協会に、土地測量士ジョン・ジョンストンによって寄贈されました。

ラフィン氏は、英語版が6ドル以下では購入できなかった作品を、当時としては早い時期にアメリカで再出版するという事業を成し遂げたこと、そしてそれ以来ずっと農業のために熱心に働いたことに対して、大いに称賛されるべき人物です。

ジョンストンのこの著作には、おそらくエルキントンから学んだものではないであろう、ある種の奇抜さがあり、それは彼が他人の体系や労働について平易かつ実践的な歴史を書くことに特に適応していなかったという精神性を示している。例えば、主題を各部に分割することについて、彼は注釈の中でこう述べている。「この主題は切り取りと密接に関連しているため、章よりも節の方がより適切な区分とみなされる ！」

彼は再び盛土について触れ、その点についてはある程度の経験があると述べています。そして、語呂合わせにならないように、次のような注釈を加えています。「盛土はしばしば『頭』と呼ばれます。高潮や河川の洪水による浸食に対して頭、つまり抵抗力を作るからです。」

このような気まぐれな意味の類推を嗅ぎつけた心は、追求の主たる道を完全に見失ってしまう危険性があるが、ジョンストンの特別な使命は[30]目的はエルキントンの手法を確かめることであり、それゆえ、彼の説明は、この主題に関して私たちが持つ最良の権威である。

彼はエルキントンの発見について次のように述べている。

1763年、エルキントンは父の遺志により、ウォリック州ストレットン・アポン・ダンズモア教区にあるプリンス・ソープという農場を相続した。この農場の土壌は非常に痩せており、多くの場所で極度に湿っていたため、数百頭の羊が腐敗する原因となっていた。これが、エルキントンがまず、可能であれば排水しようと考えたきっかけだった。1764年、彼は湿った粘土質の畑でこの作業を開始した。その畑は、隣接する砂利と砂の土手から湧き出る水が地面に溢れ出し、沼地、あるいは 揺れる沼地と化していた。かなり広大なこの畑を排水するため、彼は湿地の表側から少し下、湿り気が現れ始めた場所に、深さ約4～5フィートの溝を掘った。そして、この方向と深さまで溝を掘った結果、水は、災いが生じた。それを悟った彼は途方に暮れていた。その時、召使いの一人が、図面に描かれている農場の隣接地に羊の柵を固定するための穴を開けるため、鉄の棒を持って畑にやって来た。彼は排水溝の深さが足りないのではないかと疑い、その下にどんな地層があるのか​​知りたがった。鉄の棒を手に取り、溝の底から約1.2メートル下まで押し込んだ後、引き抜いたところ、驚いたことに、大量の水が穴から湧き上がり、排水溝に沿って流れ出した。このことから彼は、通常の排水溝の深さよりも地表よりさらに深い場所に水が閉じ込められていることで、湿気が生じることがよくあること、そしてそのような場合にはオーガーが役立つことを知った。このように、他の有用な技術と同様に、偶然がこの発見のきっかけとなった。そして、このような偶然が社会にとって幸運なことであった。偶然に与えられたヒントをうまく活用できる分別と判断力を持つ者には、偶然の出来事が起こるものだ。こうして彼はすぐに農場全体の排水を終え、完全に乾燥し健全な状態になったので、その後、彼の羊たちは一頭たりとも病気に罹ることはなかった。

この実験の成功により、エルキントン氏の排水工としての名声は急速に広まり、近隣のいくつかの農場の排水に成功した後、ついには国中の様々な場所でその仕事に就くようになったが、約30年前、国が憂鬱な状況に陥るまでは、[31]失意のあまり、彼はその生涯を終えた。長年の実践と経験から、彼は請け負った仕事で大きな成功を収め、地層や泉の性質を見抜く能力にも長けていたため、驚くべき正確さで水源を突き止め、地表には現れない泉の経路を辿ることができた。30年以上にわたる活動の中で、彼はイングランド各地、特にミッドランド地方で数千エーカーもの土地を排水した。当初はほとんど、あるいは全く価値がなかったこれらの土地は、すぐに英国で最も価値のある穀物を生産し、最も優れた健康な家畜の飼料となることで、英国で最も価値のある土地へと変貌を遂げた。

エルキントンの技量は、単にオーガーを使って湧き水を汲み上げることだけにあり、排水管の掘削方法には何の価値も見出していないという誤った考えを多くの人が抱いています。前述の偶然の出来事が、彼にオーガーを使うという最初のアイデアを与え、排水という職業と実践に目を向けさせました。その過程で、彼は後述するように、様々な有益な発見をしました。オーガーの使用に関しては、彼が既に述べた状況からその道具を使うに至ったと考えるに足る十分な理由があり、他の情報源から得たものではないと考えられますが、彼に負うことなく、他の人々が同じアイデアを思いついた可能性は否定できません。掘削によって鉱山を発見しようとする試みにおいて、湧き水を汲み上げ、それによって水を流したり地表に放出したりすることで地面を排水した事例があります。そして、オーガーは同様に水を汲み上げるのにも使われてきました。井戸を深く掘る費用を節約するために使われてきましたが、エルキントン氏がその発見をする以前に、土地の排水に使われていたと主張する人は誰もいません。」

ジョン・ジョンストン氏のご厚意により、ギズボーン氏がジョンストン氏の報告書から導き出したエルキントンのシステムの概要を、より明確に表現されたギズボーン氏の文章を引用し、2つのシンプルで優れた計画を記します。

ジョンストンの最も優れた、そして最も単純な計画に少し手を加え、数行の説明を加えるだけで、エルキントンの謎は十分に解明され、単純な表層湧水の例もすべて理解できるだろう。おそらく農業地帯のイギリスでは、白亜、砂利、不完全な石や岩などの透水性物質が、より水平な岩盤の上に載っている、中程度の隆起構造ほど一般的なものはないだろう。[32]粘土層、あるいはそれ自身よりも透水性の低い他の物質でできており、その下端で粘土層が重なり合っている。この重なりには地質学的な理由があるが、ここではその説明には触れない。説明を簡略化するため、ここでは透水性物質と不透水性物質の総称として「砂利」と「粘土」という言葉を使用する。

図1

この図は平面図と断面図を組み合わせたもので、おそらく十分な説明となるでしょう。AからTにかけては重なり合う部分があり、これは実際には砂利の中の水をせき止めるダムです。このダムにはSに弱い箇所があり、そこから水が恒久的に湧き出し（浅い湧水）、SからOまで地表を流れます。この湧水は砂利の中の水をM m線まで下げる傾向があります。しかし、雨が降り続けると、砂利の中の水はA a線まで上昇し、A点で障害なく合流して、AとSの間の地表を流れます。これらのより明確な出口に加えて、水はダム全体をゆっくりと常に絞り出していると考えられます。エルキントンはAからOまで地表を排水することを試みます。彼はOからBまで排水路を切り開き、次にBからZまで掘削井戸、つまり自噴井を掘ります。掘削した穴は砂利の末端まで入り込み、そこに含まれる水はそこから水が上昇し、この新しい排水口は水位を線 B bまで下げる傾向がある。もし水位が下がって A や S で溢れなくなり、A から O までの表面が排水されれば、泉に関する限り、この断面は 1 つの泉と 1 つの山頂越流しか表せないが、砂利と粘土の接合部の水平線がどれだけ長くても、重なり合う部分、つまりダムの弱い場所（泉）と山頂越流がどれだけ多くても、それらが線 B bよりも高い位置にある限り、すべて堰き止められることは明らかである。もしエルキントンが排水路を B からnまで前進させていれば 、少なくとも同様に目的を達成できただろう。しかし、掘削孔は[33]より安価に。彼は排水溝の最も深く、最も費用のかかる部分から逃れることができる。x地点では、この砂利の中に水があることに気づかずに、地球の中心まで掘削できたかもしれない。したがって、彼の成功はすべて、点Zを突き止める賢明さにかかっていた。エルキントンが初めてうまく扱った、もう一つの単純で非常に一般的な事例を、2つ目の図で示す。

図2

砂利の丘の間には、皿状の粘土層があり、その下でも砂利は連続している。AとBで泉が溢れ出し、AからO、BからOまで地表を濡らす。ODは深さ4～5フィートの排水溝で、適切な排水口がある。DZはボーリングホールである。砂利の中の水はZからDへと上昇し、D mとD nの層まで下がる。もちろん、AとBで溢れ出ることはない。もしエルキントンがXに到達した時に心が折れていたら、彼は何も成し遂げられなかっただろう。彼の成功はすべて、Zがどれほど深い場所であろうと、そこに到達することにかかっている。エルキントンは発見者だった。彼の発見が、羊飼いがバールを手に畑を横切っていたという偶然に左右されたとは、我々は全く信じていない。彼がバールを押し込んだ時、彼の頭の中には、ジョンストンの哲学では夢にも思わなかったほどのものが浮かんでいたのだ。このような偶然は普通の人には起こらない。エルキントンのその後の使用は彼の発見は、未だ誰も彼を超える者がいないという点で、偶然の産物ではなかったという推測を裏付けている。彼は、自国では尊敬されない預言者の一人ではなかった。彼は大きなセンセーションを巻き起こし、議会から1000ポンドの助成金を受けた。ある作家は彼のオーガーをモーセの杖に例え、アーサー・ヤングは、彼がその価値を認められるかどうかについて推測している。[34]丘の片側の製粉業者から水量を増やしたことで報酬を受けることはできるが、反対側の製粉業者から水量を減らしたことで訴訟を起こされることはない。」

ジョンストンはこのシステムを次のように要約しています。

「エルキントンの原則に従った排水は、主に次の3つの点に依存します。

「1. 主な源泉、つまり悪の源を発見したとき。

「2. 地下方位を測定すると、

3.排水溝の深さが十分でない場合は、オーガーを使用してスプリングに到達し、叩きます。

したがって、まず最初に注意すべきことは、隣接する高地を調査し、それらがどのような地層で構成されているのかを明らかにすることです。次に、これらの地層の傾斜と、排水対象の地盤とのつながりを可能な限り正確に把握し、それによって、湧水の水位がどの地点に最も近く、水を遮断して最も容易に排出できるかを判断することです。異なる地層の配置、つまり傾斜を最も確実に把握する方法は、最も近い小川の河床、水によって切り開かれた土手の縁、そして近隣にある可能性のある坑道、井戸、採石場を調べることです。こうして主要な湧水が発見されたら、次にすべきことは、その片側または両側の同じ高さに、排水路を敷設できる線を定めることです。これは作業において最も重要な部分の一つであり、科学的な排水技術の本質を左右するものです。

「最後に、多くの場合、作業に必要不可欠なオーガーの使用は、排水溝の深さが泉に届かない場合に、泉に届いて水を汲むことです。つまり、排水口のレベルがそれ以上深く掘削することを許容しない場合、また、そのような掘削の費用が高額で、実行が困難な場合です。

「これらの原則によれば、この排水システムは、排水口付近の土地を乾燥させるだけでなく、明らかに関係のなかったかなり離れた場所にある泉、井戸、湿地も乾燥させるという驚くべき結果を伴ってきた。」

泉の排水。

図3.

いかなる原因であれ、丘の斜面から、あるいは下から、はっきりとした泉となって、相当量の水が湧き出る場所では、エルキントン法で掘削する。[35]問題の根源に直接深い排水路を設け、水を地表より下に排出することが、明らかに真に理にかなった解決策です。排水路に加えて、排水路の途中にオーガーで掘削することが有効な場合もあります。しかし、これは、既に述べたように、特殊な地層から水が保水性の低い下層土に滞留している場合にのみ有効です。エルキントンの掘削による排水法は、次の図に示されています。

エルキントンの発見の歴史、特に彼自身のその応用について研究すると、彼は、現代の技術者が持っていない、あるいは主張さえしていない、地下水の流れを確認する何らかの特別な能力を持っていたに違いないと思われる。

実際、排水技師としての腕はイギリスの誰よりも優れていると正当に主張できるデントン氏は、「エルキントンが 60 年前にやったことを、今や誰もやろうとは思わないだろう」と明言している。

1851 年の特許庁報告書の 14 ページには、「井戸掘り」と題された記事があり、その中で、ある人物が、ハシバミや柳でできた一種の探鉱棒を使って、地下水流や水源を突き止める力を持っていると、十分な証拠を示しながら真剣に主張されています。[36]この能力はブレトン主義と呼ばれ、ウェブスターはこれを「感覚によって地下の泉や流れを感知し指示する能力。この能力を持っていたフランスのブレトン人からそう呼ばれた」と定義しています。

ウェブスター氏、そして米国政府によって問題の論文が掲載された特許長官ユーバンク氏の権威のもとでは、エルキントンが、地表のはるか下でさえも流水や泉を感知する、全人類に共通ではない能力を実際に持っていたかもしれないと示唆することは、「水魔術」を信じることにはならないだろう。魔女は水の流れを渡れないという意見については、タム・オ・シャンターの高い権威がある。というのも、カーク＝アロウェイの「地獄の軍団」に追われたとき、彼は「愛馬メグ」にドゥーンの橋まで「全速力で」走らせたからである。

「彼らは流れのある小川を渡ろうとしている。」
魔女がこのように流水の影響を受けるのであれば、特殊な組織を持つ他の魔女が流水に対して何らかの感受性を持つ可能性を疑う理由はない。

エルキントン氏の手法をこれ以上詳細に追及しても、おそらく無意味だろう。彼が用いた一般原則は既に十分に説明されている。彼の体系の下で行われた奇跡は、彼の死とともに終わったようで、地中に隠された泉を見つける方法について新たな啓示が得られるまでは、私たちは通常の科学を注意深く適用した結果として得られる中程度の成果に満足すべきであり、たとえエルキントンのように、一本の溝と数個のオーガーで60エーカーの土地を排水することに成功しなくても、私たちがそこに生きてきたおかげで地球をより良い場所にしようと努力することを諦めてはならない。

ディーンストン システム、または頻繁な排水。[37]
スコットランド、スターリングシャー州ディーンストンのジェームズ・スミス氏は、エルキントンに次いでイギリスにおける排水事業の著名な指導者です。彼の独特な見解は1832年頃に広く知られるようになり、1844年には『徹底した排水に関する考察』の第7版を出版しました。スミスは教養人であり、事実上、徹底した排水の名に値するあらゆるシステムを提唱した最初の人物であると思われます。

エルキントンが採用した、特定の泉や湿気の源泉に合わせて掘られた少数の非常に深い溝の代わりに、スミスは畑全体にわたって一定の間隔で浅い深さで組織的に施肥することを提唱し、実践した。スミスは、スコットランドでは泉よりも雨水の滞留によってより多くの被害が生じると述べている。一方、エルキントンは、悪の源泉として特に泉に注目していたようだ。

デントン氏が述べたように、ディーンストンのスミスの特徴的な見解は次の通りである。

「1. 10〜24フィートの間隔で頻繁に排水します。

「2番目。浅い深さ（30インチを超えない）は、その深さの土壌から停滞した有害な水を排出するという唯一の目的のために設計されます。

「3.畑の乾いているか湿っているかに関係なく、畑全体に一定の間隔で平行に排水溝を張り、下から湧き上がって表面に落ちる水が自由に完全に流れ落ちる機会を頻繁に提供する。 」

「4番目。小さな排水路は「急勾配を下る」方向に流れ、本流は主要な窪地の底に沿って流れ、より小さな窪地には支流が設けられる。」

「最も急な降下線に沿って小さな排水溝が位置する理由は、『地層が一般に地表に対して斜めにシート状になっているから』です。」

「5番目。材料に関しては、タイルやパイプよりも石が好まれます。」

[38]

スミス氏は晩年、特に排水溝の深さに関して、その見解を幾分改め、浅い排水溝ではなく、3フィート、場合によってはそれ以上の深さを推奨しました。しかし、1854年頃に亡くなるまで、排水溝の間隔を広くすることや、他の人々が主張する4フィート以上の極端な深さには反対し続けました。スミス氏が特に主張した点は、排水溝は近くに平行に設置すべきだという点でした。彼自身の言葉はこうです。

「排水溝は、互いに平行に一定の間隔で設置し、畑の部分が湿っているか乾いているかに関係なく、畑全体に敷設する必要があります。このシステムの原則は、下から湧き上がる水や表面に落ちる水が自由に完全に流れ落ちる機会を頻繁に提供することです。」

スミス氏はこれを「頻繁排水システム」と呼び、デントン氏は「区別のために、この既成の方法をあえて『グリッドアイアンシステム』と名付けた」と述べています。ちなみに、この名称は、おそらくほとんどの読者にとって、敬意を表するというよりは、むしろ特異なものに感じられるでしょう。ディーンストン排水法にどのような改良が加えられたにせよ、スミス氏の名は農業改良家の間で高い地位を得るに値し、実際、既にその地位を獲得しています。

パークス氏の見解。
1846年頃、英国議会で「排水事業による土地改良を促進するための公金の前払い」を認可する最初の法律が可決された際、貴族院の委員会によってこの問題全体について綿密な調査が行われた。その結果、エルキントンの特異な見解を除けば、記録に残る最も優れた意見は、既に述べたディーンストンのスミスの見解、あるいはジョサイア・パークスの見解に統合されたか、あるいはそれらに代表されるものであることが判明した。パークス氏は『哲学と社会学に関するエッセイ』の著者である。[39]彼は「土地排水術」の著者であり、また、同テーマに関する多くの貴重な論文を、顧問技師を務めていた王立農業協会の機関誌に掲載しました。デントン氏は彼を「同テーマに関する哲学的著作によって、スミス氏が定めたより機械的な規則とは全く相容れない、科学的な意味合いを与えた人物」と評しています。

当時のパークス氏の特徴的な見解は、スミス氏の見解と比較すると以下の通りである。

「1.排水溝は頻度が低く、間隔は 21 フィートから 50 フィートまでで、間隔が広い方が望ましい。 」

「2.最低 4 フィートの深さのより深い排水溝は、活動的な土壌から停滞した有害な水を取り除くだけでなく、表面に落ちる水を肥料の成分に変えるという 2 つの目的を持って設計されています。表面に落ちる水を除去し、かつ「毛細管現象で地表近くまで上昇する力を超える深さに地下水を保持」しない排水溝は、効率的とはみなされません。

「3.ディーンストンのスミスが提唱した、排水路の平行配置。」

「4番目。排水溝間の幅の増加を補うために深さが増すという利点。」

「5. 1インチ口径のパイプは、並行排水管のための「最もよく知られた導管」です。（1845年、貴族院相続財産委員会における証拠、問67を参照）

「6.均一な粘土の排水コストは1エーカーあたり3ポンドを超えてはならない。」

排水システムに関して、この二人の指導者の見解の最も本質的な相違点は、以下の点にあると言えるでしょう。スミスは、深さ2～3フィート、排水路の間隔は10～24フィートとすることを提唱しています。一方、パークスは、深さ4フィート以上、排水路の幅は21～50フィートとし、その深さによってある程度の距離の延長を補うべきだと主張しています。

パークス氏は1インチ口径のパイプの使用を提唱した。[40]スミス氏はそれを軽蔑的に「筆箱」と名付けましたが、その後の経験から、慎重に使用するにはまったく小さすぎることが判明しました。

パークス氏は、広範囲にわたる排水と小さなパイプを一部根拠として、イギリスでは一般的に 1 エーカーあたり約 15 ドルの費用で排水ができるだろうと見積もっていましたが、すぐに平均費用をはるかに下回ることが判明しました。現在ではその金額のほぼ 2 倍と見積もられています。

囲い込み委員会は、極めて慎重な調査を行った後、排水溝の深さに関してパークス氏の見解を全面的に採用しました。パークス氏自身も、この問題についてさらに調査を進めた結果、排水費用に関する考えを修正する必要を感じ、土壌やその他の地域事情に応じて1エーカーあたり15ドルから30ドルの範囲で見積もりを確定しました。

最近あるイギリスの作家がパークス氏について次のように言っています。

排水事業におけるその紳士の貢献は計り知れないものであり、彼が深層排水の支持のために最初に提唱した哲学的原理が思慮深い人々に認められる限り、経験に基づく詳細な指摘によって彼の高い評価が揺らぐことはないだろう。1854年のパークス氏の実践は、1845年の彼の予想とは大きく異なることが分かるだろうが、彼の初期の著作や発言の影響は今日まで続いている。

キーソープシステム。
バーナーズ卿がキーソープの領地の排水方法を採用したことで 、これまで検討されてきた標準的かつより均一な方法のどれとも多少異なる排水方法が採用されたため、その利点について激しい論争が起こり、現在もイギリスで続いています。この論争は、ほとんどの論争と同様に、直接関係する当事者よりも他の人々に有利である可能性があります。

キーソープシステムの理論は、著名な地質学者ジョシュア・トリマー氏によって発明されたようです。[41]1854年頃、イギリスのキーソープ・システムに関する論文を発表し、王立農業協会の機関誌に掲載された。彼は、自身の理論は地球の地質構造に関する知識（この知識については後ほど彼自身の言葉で述べる）に完全に基づいていると述べている。そして後に、バーナーズ卿が、特に主張すべき理論は持たなかったものの、「試行錯誤」、つまり平易な言葉で言えば試行錯誤によって、実質的に同じシステムを発見し、それが見事に機能することを見出したことを突き止めた。

アメリカ合衆国のほとんどの人々は、領主の庇護を受けることがどういうことか全く理解していない。イギリスでは、領主の庇護は、あらゆる新理論の成功の可能性、ひいては成功の確率に不可欠な要素であると多くの人が考えている。したがって、トリマー氏はためらうことなく、バーナーズ卿の庇護を受ける特権を利用した。そしてバーナーズ卿は、自らの貴重な発見によって農業界がどれほど恩恵を受けているかを知る間もなく、突如として「キーソープ排水システム」の長となったのである。

閣下は、彼が新しい体系を編み出していたことを知って、おそらく、ある人物が彼が生涯散文を話していたと知った時と同じくらい驚いたことでしょう。しかしながら、世間の要請に応じ、閣下は自らが持つ事実を直ちに世に公開し、大発見を主張することなく、新体系の擁護をトリマー氏に委ねました。トリマー氏は、キーソープ体系を擁護するために出版したパンフレットの一つで、その主張を次のように述べています。

キーソープ排水システムの特徴は、平行する排水溝が等間隔ではなく、最大降下量線を横切っている点にある。通常の深さは3.5フィートだが、中には5フィートから6フィートの深さのものがある。排水溝の深さと幅は、試掘孔を掘ることで決定され、底水に達する深さだけでなく、高さも確認する。[42]穴の中で水がどこまで上昇するか、そして排水溝が穴を乾かす距離。これらの穴を掘る際に、粘土質の土手とその間の窪みや溝が見つかります。これらの窪みは、添付の断面図に示すように、より多孔質の土で埋められています。

図4.

試打 ホール。
bリアス粘土または玉石粘土の粘土質の土手。
c粘土質の土手の間の溝を埋める、より多孔質のワープドリフト。
次の目的は、これらの畝を横切る排水路で繋ぐことです。その結果、畝と畝は地形の傾斜に沿って走っており（これは他の場所でも一般的に見られる現象です）、支線は傾斜に沿って走り、平行する排水路は傾斜を斜めに横切ることになります。

平行排水溝の間隔は不規則で、同じ圃場でも14フィートから21フィート、31フィート、59フィートまで変化します。この間隔は、経験的に穴の排水が実用的であると判明した試掘から最も遠い距離に斜め排水溝を開設することで決定されます。この距離で目的が達成されない場合は、同じ間隔内に別の排水溝が開設されます。多くの場合、粘土質の土手や畝を横切る排水溝は、丘のより低い位置にある穴から水を取水することが分かっています。つまり、これらの地下水路を通ってそれらの穴に流れ込む水を遮断しているのです。しかし、平行排水溝は必ずしも滝を横切って敷設されるわけではありません。例外は、滝が非常に緩やかな土地で、その場合は最も急な勾配に沿って敷設されます。そのような土地では、粘土質の土手や畝はほとんど、あるいは全くありません。

キーソープで採用された排水方式が、その地で成功したのは、めったに見られない地質学的条件によるところが大きいと思われる。イギリスで行われた公開討論会で、排水工事の経験豊富なT・スコット氏は、「これまでの経験で、これほどの地質学的条件に出会ったことはなかった」と述べた。[43]キーソープに存在すると言われているような地形だが、通常の格子状または平行状に排水できるほどの広い地域を除いては。」

このシステムの支持者たちは、このシステムは他のシステムよりもはるかに安価であると主張している。なぜなら、事前にピットを掘って慎重に調査し、必要だと判断された場所にのみ排水溝を敷設するからであり、畑全体に等間隔と等深度で排水溝を敷設するシステムと比較すると、これは費用の大きな節約になるからだ。

キーソープシステムとして主張されているものに対して、いくつかの申し立てがなされている。

まず第一に、それは実際にはシステムではないということです。デントン氏は、キーソープの地所とその所有者の公表された声明を注意深く調査した結果、そこに敷設された排水溝の深さは均一ではなく、同じ敷地内で、タイルの一部は18インチの深さしか敷設されていないのに対し、他のタイルは4フィート以上の深さになっていると主張しています。

第二に、方向に関して統一性がなく、同じ畑で一部の排水溝が滝を横切って敷設され、他の部分は滝と一緒に敷設されており、方向が異なる理由は明らかではありません。

第三に、材料に関して統一性がなく、同じ敷地内の排水溝の一部は木製で、一部はタイル張りとなっている。

最後に、すべての点を考慮すると、キーソープ排水方式では通常の方式に比べて費用の節約にはならないと主張されています。なぜなら、偽りの節約は、真の節約にはタイルが必要なところで木材を使用することによって実現されており、また、深い排水の方が最終的には安価になるところで浅い排水が使用されているからです。

この論争について語るにあたり、バーナーズ卿は、キーソープでの活動においていかなる発明や新規性も明確に否定する旨を述べるべきです。

全体として、現在の作品では[44]キーソープシステムの主張を考慮せずに無視するならば、その主題の歴史においてはまったく不完全なものとなるだろうが、それに関して引き出された事実は、一般原則を孤立した事例に基づくことの危険性を示す傾向がある点で、おそらく非常に価値がある。

そのシステムの主張についての議論（もしそう呼べるならば）は、目新しいものが必ず惹きつけるアメリカでは、もう一つの誤りの形態がすでに試され「不十分であることがわかった」ことを示すことによって価値があるかもしれない。そうすれば、実験によってその誤りの無用性を証明する手間が省ける。

ワーンクリフシステム。
ウォーンクリフ卿は、通常の徹底した排水よりも少ない費用で適切な排水を実現することを目的として、彼の所有地で一種の妥協的なシステムを採用し、それを王立農業協会のジャーナルで一般の人々の注目を集めました。

フォントネルの「人類はあらゆる種類の誤りを経験し尽くした後にのみ正しい道に落ち着く」という考えに基づいて、この特定の誤りについても読者に知らせ、それがすでに試みられたことを示すことは良いことです。そうすれば、絶え間ない変化なしには満足せず、十戒は新版によって改善されるかもしれないと想像しているようなひねくれ者によって、発明の特許が主張されることはありません。

ウォーンクリフ卿は次のようにその原則を述べ、その方法を深層排水と浅層排水を組み合わせたシステムと呼んでいます。

「粘土質土壌における徹底した排水効果を最大限に得るためには、そこに到達する水のための適切な導管を設けるだけでなく、大気の熱とそれに伴う収縮によって、土壌の直下層に開かれた補助的な通路も必要である。その結果生じるひび割れや亀裂は、[45]このアクションから得られるものは、プロセスの確実かつ不可欠な部分として考慮されます。

したがって、硬い粘土層の下にある深い排水路の効率を高めるには、こうした自然の水路が必要となる。これらの水路を形成するには、継続的な熱と蒸発作用が不可欠である。浸透が許す限り、粘土層の下とその物質から底層水を効果的かつ継続的に排出し、さらに他の手段で上層水のための通気口を設けることができれば（上層水は自由に流れるためにこの通気口以上のものを必要としない）、目的は完全に達成され、水分量と物質の状態が許す限り効果的に両方の部分から水分を除去できると考えられる。この見解に基づき、十分な検討を重ねた結果、私は基礎となる4フィートの排水路に加え、はるかに浅い深さの補助排水路を組み合わせることを決定した。これらの補助排水路は上層でその役割を果たし、健全な排水に貢献する。一方、より地下深くにある隣接する排水路からの伏流は、より困難な役割を着実に果たすことになる。

「私はこれを実現するために、4フィートの排水溝を18～20ヤード間隔で設置し、そこから他の排水溝を地表から約2フィート（考え得る耕作地の深さよりも十分深いと思われる）まで掘り下げ、互いに8ヤード間隔で設置しました。これらの排水溝は主排水溝に対して鋭角に設置され、その口は下層に向かって緩やかに傾斜しているか、または両者の間に同じ間隔で数個の石が配置されています。これにより、上流の水流がその空間を垂直に下降することが保証されます。この深さは、追加の2フィートを超えることはなく、厳密に等しいものとなります。」

この排水方式が米国北部で採用できない理由は 2 つあります。

まず、高さ 2 フィートの排水溝は毎年冬になると完全に凍結してしまう可能性があります。

第二に、現在、最も優れた耕作者の間で使用されている心土耕耘機は、たとえ心土耕耘機を18インチ（約35cm）以上の深さまで耕作することを想定していなかったとしても、最初の作業で2フィート（約60cm）の溝を完全に破壊するほど深く耕作する。心土耕耘機を扱った経験のある人なら誰でも、[46]これは扱いにくい道具であり、排水溝のカバーのような柔らかい場所に深く入り込む可能性があることを知っておく必要があります。そのため、技術や注意を払っても、2 フィートの排水溝で安全に使用することはできません。

アメリカの排水の歴史は、すぐに述べられる。それは、一般的なシステムとして実践されるようになったあらゆる場所で必ず始まるように、タイルの導入とともに、ここから始まる。

1835年、ニューヨーク州セネカ郡出身のスコットランド人、ジョン・ジョンストン氏は、スコットランドから排水タイルの型を輸入し、手作業で製作させ、自らの農場でその使用例を示しました。ジョンストン氏の事業の効果は非常に顕著で、1848年には、セネカ郡農業協会の会長を長年務めたジョン・デラフィールド氏が、イギリスからスクラッグ社の特許取得済みタイル製造機を輸入しました。それ以来、セネカ郡および近隣の郡では、タイルによる排水工事が熱心に、そして利益を上げて進められてきました。ジョンストン氏、デラフィールド氏、ウェイン郡のセロン・G・ヨーマンズ氏らによる成功した実験に関する興味深い記述が、「ニューヨーク・トランザクションズ」紙に時折掲載されています。実際、この国における排水実験に関する情報のほとんどは、この方面から得たものです。

ジョンストン氏は、20 年以上にわたって国のために尽力し、同時に排水に関する出版物を随時発表して、広く名声を獲得してきました。

これに加えて、農業、特に排水に関する彼の実践的な知識は、晩年における彼の能力を支えています。私たちはこれを喜ばしく思います。そして、この晩年において、彼を個人的に知らない農業の友人たちでさえも、決して忘れることはないだろうと、彼が常に感じてくれることを願います。 不注意な最も慈悲深い事業のリーダーとしての彼に対する義務を。[47]

以来、ニューヨーク州の様々な場所、マサチューセッツ州、オハイオ州、ミシガン州、そして他の多くの州でもタイル工場が設立されました。ニューハンプシャー州で最初に使用された排水タイルは、1854年にウィリアム・コナー氏によってアルバニーから持ち込まれ、同年エクセターの農場で使用されました。翌年、筆者もアルバニーからいくつか持ち帰り、同じ町にある農場に敷設しました。

1857 年、エクセターでタイル工場が稼働し、その年には約 40,000 枚のタイルが製造されました。

ニューヨーク州では、馬蹄形タイルが一般的に使用されていたと理解しています。アルバニーとマサチューセッツ州では、近年、ソールタイルが好まれています。円筒形のパイプが米国で製造されたことは、1858年の夏にニューヨーク・セントラルパークの技術者がパイプを調達し、カラー付きで排水設備に設置するまで、確認されていません。これは、英国で最も完璧な排水手段と考えられている丸パイプとカラーが米国に初めて実用化された例であると考えられています。

沼地の牧草地を再生したり、石や木で作った排水溝で湿地を排水したりする実験が全国各地で行われ、さまざまな成功を収めている。

私たちは、これらの試みを単に正しい方向への努力とみなしており、徹底した排水システムの導入というよりも、安価で効率的な排水方式に対するアメリカの農民の一般的な確信の証拠であると考えています。なぜなら、この研究の過程で明らかになると思うのですが、排水タイル以外の資材を使用した排水システムは、一般に採用できるほど安価で効率的なものにすることはできないからです。

第3章[48]
雨、蒸発、そして濾過。
雨水中の肥料となる物質。—アメリカ合衆国およびイギリスの降雨量。—降雨量表。—雨の日数と各月の降雨量。—雪を水として計算する方法。—蒸発する雨の割合。—乾燥した土壌が保持できる水の量。—露点。—蒸発によって体が冷却される仕組み。—地下の人工暖房。—ろ過および蒸発の表。

私たちは通常、排水を耕作に適した程度に土地を乾燥させる手段とみなしますが、それは決して排水作業の目的を包括的に捉えたものではありません。

雨は水分の主要な供給源であり、過剰な水分は排水において我々が対処しなければならない悪影響である。しかし、雨はまた、土壌に既に存在する肥沃さの要素を分解するために必要な水分を与えるだけでなく、雨自体に、あるいは大気中から貴重な肥料成分を運んでくることから、肥沃さの主要な供給源でもある。ケアード氏は『農業百科事典』の輪作に関する学術論文の中でこう述べている。

バラル氏の最近の発見により、肥料を与えなくても休耕地がもたらす驚くべき効果についてある程度説明がつきました。雨水には、年間24インチの降雨量でペルー産グアノ2cwtに含まれるアンモニア量に相当する極めて重要な肥料成分が含まれ、さらに150ポンドの窒素物質も含まれており、これらはすべて作物の栄養に有効です。

[49]

アメリカ合衆国における降雨量の平均的な目安としては、約100cmの雨が考えられます。もしこれが、1エーカーあたり3cwtのペルー産グアノ（これは豊富な施肥量と考えられ、主にアンモニアとして価値があります）に匹敵する量のアンモニアを土壌に供給するとしたら、雨水を畑に、少なくともその貴重な栄養素を奪うほど長く留めておくことの重要性はすぐに理解できます。しかし、雨水にはこれまで示唆されてきた以上の価値があります。

雨水には常に空気、炭酸、そしてアンモニアが溶解しています。最初の二つの成分は、土壌を最も強力に分解する物質の一つです。空気中の酸素と炭酸は、どちらも高度に濃縮された状態で溶解しているため、土壌の成分と非常に強い親和性を持ちます。酸素は鉄を攻撃して酸化し、炭酸は土壌中の石灰、カリ、その他のアルカリ成分を捕捉してさらに分解を促し、この栄養源の秘められた成分を利用可能にします。植物がこれらの成分を利用するには、まず可溶性にする必要があります。そして、これは雨と空気が自由に再び土壌に流入することによってのみ可能になります。したがって、これら二つの成分が容易に土壌を通過することで、土壌は隠された栄養分を放出することができるのです。

このように、天からの雨は水だけでなく、植物の栄養ももたらしてくれることがわかります。適切な排水によって余分な水分を除去する一方で、まずは土壌を通して十分に水分を導き、肥沃さというその使命を果たせるように配慮すべきです。すべての雨水が畑に全く同じ割合の肥沃な要素をもたらすとは考えられません。なぜなら、雨水が帯びる異質な性質は、それが石炭を燃やす都市を覆う濃く濁った雲であろうと、山頂の透明なエーテルであろうと、雨水が降る大気の状態によって絶えず変化するからです。また、表からわかるように、降雨量は、一年の季節の変化や年ごとの季節の違いだけでなく、雨が降る距離によっても大きく変化します。[50]赤道からの距離、山や川、湖や森の多様性、そして特に海に関しては地域性によって大きく異なります。しかし、自然の営みが長年にわたり生み出す平均的な結果は驚くほど一定かつ均一であり、降水量表から、死亡率表や寿命表から得られる結論と同様に、数学的前提から得られる結論とほぼ同等に信頼できる結論を導き出すことができます。

降雨量は一般的に、山脈の立地によって増加します。「例えば、1849年、ペントランドヒルズにあるエディンバラ水道会社の工場では、エディンバラとの距離がわずか7マイル（約11キロメートル）であるにもかかわらず、エディンバラのほぼ2倍の降雨量がありました。」

山岳地帯（一定の標高範囲内）では平地よりもはるかに多くの雨が降りますが、数百フィートの標高よりも地表に降る雨量の方がはるかに多くなります。例えば、ヨークで行われた綿密な実験では、12ヶ月間の地表降雨量は、高​​さ212フィートの大聖堂の頂上降雨量よりも8.5インチ多いことが確認されました。同様の結果は他の多くの場所でも得られています。

この点に関するいくつかのコメントは、ニューヨークの CW モリス教授による 1855 年のスミソニアン協会報告書の 210 ページにも記載されています。

また、水面からの蒸発は陸地からの蒸発よりもはるかに大きいため、海から風によって陸地へと運ばれた雲は、より冷たい丘や山の斜面で水蒸気を凝結させ、雨を降らせます。そのため、風が吹き込む海やその他の大きな水域に近い高地では、水から遠い土地よりも雨の日が多く、降雨量も多くなります。イングランド、カンバーランド州の湖水地方では、年間降雨量が150インチを超えることもあります。[51]

このテーマに関する正確な知識の蓄積に可能な限り貢献したいという思いから、シェッド氏とエドソン氏のご厚意により、彼らの関心を強く惹きつけた、このテーマの一部について、綿密に検討された論文を執筆することができました。この論文自体も、その根拠となっているホッブズ博士の見解も、これまで公表されたことはありません。友人たちの言葉でそれらを紹介することが、私たちのページを埋める最良の方法だと考えています。

「すべての野菜は、成長のさまざまな段階において、生命と健康を維持するために、暖かさ、空気、水分を必要とします。

地表の下には淀んだ水が溜まっており、その深さは時には非常に深い場合もありますが、保水性の強い土壌では、通常は地表から30～60センチ程度です。この淀んだ水は空気を遮断するだけでなく、土壌を非常に冷たくします。暖気と空気がなければ、それ自体は何の役にも立たないため、より深くまで除去することが非常に望まれます。

この地下水をどの深さまで除去すべきか、またそれを除去する手段についての知識は排水の科学を構成し、その議論においては降雨量、大気の湿度、蒸発量に関する知識が極めて重要である。

ロリン・ブロジェットの北アメリカの降水量図に示されている降水量は、五大湖の流域では垂直深30インチ、エリー湖とシャンプレーン湖では32インチ、ハドソン川流域、オハイオ川源流、ペンシルベニアとバージニアの中部、ノースカロライナの西部では36インチ、メイン州の最東部と北部、ニューハンプシャーとバーモントの北部、マサチューセッツ州の南東部では40インチである。[52]ニューヨーク州中部、ペンシルベニア州北東部、ニュージャージー州南東部およびデラウェア州、またメリーランド州西部からバージニア州およびノー​​スカロライナ州を通りサウスカロライナ州北西部に至る狭い帯状の地域、そこからバージニア州西部、オハイオ州北東部、インディアナ州北部およびイリノイ州を経てプレーリー・デュ・シアンに至る地域、メイン州東海岸、マサチューセッツ州東部、ロードアイランド州およびコネチカット州、およびメリーランド州中部で 42 インチの降雨があり、そこからサウスカロライナ州に至る狭い帯状の地域、そこからテネシー州東部、オハイオ州中部、インディアナ州およびイリノイ州を経てアイオワ州に至る地域、ミズーリ州西部およびテキサス州を経てメキシコ湾に至る地域、ニューハンプシャー州コンコードからマサチューセッツ州ウースター、コネチカット州西部およびニューヨーク市を経てメリーランド州北部のサスケハナ川に至る地域まで 45 インチの降雨がある。また、バージニア州リッチモンド、ノースカロライナ州ローリー、ジョージア州オーガスタ、テネシー州ノックスビル、インディアナ州インディアナポリス、イリノイ州スプリングフィールド、ミズーリ州セントルイスでも雨が降り、そこからアーカンソー州西部を通り、レッド川を渡ってメキシコ湾に至ります。この帯状の地域から内陸部および南方に向かって降雨量が増加し、アラバマ州モービルでは63インチに達します。フロリダ州の最南部にも同量の雨が降ります。

イングランドでは、東部の平均降水量は20インチ、中部は22インチ、南部と西部は30インチ、最南西部は45インチ、ウェールズは50インチです。アイルランド東部では25インチ、西部では40インチです。

ダルトンによるロンドンでの40年間の観測では、平均降下量は20.69インチであった。マサチューセッツ州ニューベッドフォードでのS・ロッドマンによる43年間の観測では、平均降下量は41.03インチであった。これは、[53]ロンドン。両都市における各月の平均数量は次のとおりです。

ニューベッドフォード。 ロンドン。
1月 3.36 1.46
2月 3.32 1.25
行進 3.44 1.17
4月 3.60 1.28
5月 3.63 1.64
6月 2.71 1.74
7月 2.86 2.45
8月 3.61 1.81
9月 3.33 1.84
10月 3.46 2.09
11月 3.97 2.22
12月 3.74 1.74
春 10.67 4.09
夏 9.18 6.00
秋 10.76 6.15
冬 10.42 4.45
年 41.03 20.69
両国間のもう一つの顕著な違いは、1日当たりの降水量の比較から明らかです。イギリス、オックスフォードのラドクリフ天文台報告書第15巻に掲載されている以下の表は、非常に弱い雨の割合を示しています。観測は1854年に行われ、156日間雨が降りました。

73 日が与えた 未満 .05 インチ。
30 「 間 それ そして .10 「
27 「 間 .10 「 .20 「
9 「 「 .20 「 .30 「
9 「 「 .30 「 .40 「
4 「 「 .40 「 .50 「
1 与えた .60 「
2 「 .80 「
1 「 1.00 「
[54]ほぼ半数の降下量は 5/100 インチ未満で、5 分の 4 以上は 1/5 インチ未満、1 インチを超える降下量は 1 つもありませんでした。

アメリカ合衆国では、そこよりもかなり雨が多い。しかし、降雨量はより短い時間で降り、平均水分飽和度は明らかにこちらの方がはるかに低い。マサチューセッツ州ウォルサムのホッブズ博士から提供された手書きの記録によると、1854年の降雨量は30年間の平均降雨量に等しく、54日間降雨があったことが分かった。その割合は以下の通りである。

雨の日数54日、総降水量41.29。

0 日が与えた 未満 .05 インチ。
2 「 間 それ そして .10 「
8 「 間 .10 「 .20 「
7 「 「 .20 「 .30 「
5 「 「 .30 「 .40 「
4 「 「 .40 「 .50 「
2 「 「 .50 「 .60 「
4 「 「 .60 「 .70 「
4 「 「 .70 「 .80 「
3 「 「 .80 「 .90 「
0 「 「 .90 「 1.00 「
0 「 「 1.00 「 1.10 「
2 「 「 1.10 「 1.20 「
1 「 「 1.20 「 1.30 「
1 「 「 1.30 「 1.40 「
3 「 「 1.40 「 1.50 「
2 「 「 1.50 「 1.60 「
1 「 「 1.60 「 1.70 「
2 「 「 1.80 「 1.90 「
1 「 「 2.30 「 2.40 「
1 「 「 2.50 「 2.60 「
1 「 「 3.20 「 3.30 「
降雨量は500分の1インチ未満で、4分の1以上の日数は1インチ以上であった。[55]1インチ未満。その4年前の1850年には、ウォルサムの年間降水量は62.13インチに達し、1824年以降の観測史上最大の記録となった。表の通りである。

雨の日数58日、総降水量62.13。

3 日数の間に .05 そして .10 インチ。
4 「 .10 「 .20 「
6 「 .20 「 .30 「
3 「 .30 「 .40 「
5 「 .40 「 .50 「
3 「 .50 「 .60 「
3 「 .60 「 .70 「
3 「 .70 「 .80 「
2 「 .80 「 .90 「
1 「 .90 「 1.00 「
3 「 1.00 「 1.10 「
7 「 1.20 「 1.30 「
2 「 1.80 「 1.90 「
2 「 1.90 「 2.00 「
3 「 2.00 「 2.10 「
2 「 2.10 「 2.20 「
1 「 2.30 「 2.40 「
1 「 2.50 「 2.60 「
1 「 2.60 「 2.70 「
1 「 2.80 「 2.90 「
1 「 3.60 「 3.70 「
1 「 4.50 「 4.60 「
9月7日と8日の24時間で6.88インチの雨が降り、1日あたりの降雨量としては過去最大となった。

1846年（さらに4年前）のウォルサムの降雨量は26.90インチで、同じ観測記録の中で最も少なかった。表に示されているように、降雨日数は49日、総降雨量は26.90インチであった。

3 日数の間に .05 そして .10 インチ。
7 「 .10 「 .20 「
10 「 .20 「 .30 「
6 「 .30 「 .40 「
[56]4 「 .40 「 .50 「
3 「 .50 「 .60 「
2 「 .70 「 .80 「
3 「 .80 「 .90 「
1 「 .90 「 1.00 「
3 「 1.00 「 1.10 「
2 「 1.10 「 1.20 「
1 「 1.20 「 1.30 「
2 「 1.40 「 1.50 「
1 「 1.50 「 1.60 「
1 「 2.40 「 2.50 「
1852 年の降雨量は 30 年間の平均に非常に近く、ホッブズ博士が記録した 63 回の嵐で降った雨量は次のとおりです。嵐の数 63 回、総降雨量 42.24。

7 嵐は与えた 未満 .10 インチ。
11 「 間 .10 そして .20 「
9 「 「 .20 「 .30 「
5 「 「 .30 「 .40 「
6 「 「 .40 「 .50 「
5 「 「 .50 「 .60 「
1 「 「 .60 「 .70 「
1 「 「 .70 「 .80 「
3 「 「 .80 「 .90 「
1 「 「 .90 「 1.00 「
5 「 「 1.00 「 1.10 「
1 「 「 1.10 「 1.20 「
1 「 「 1.20 「 1.30 「
1 「 「 1.40 「 1.50 「
3 「 「 1.60 「 1.70 「
1 「 で 5 日 3.16 「
1 「 「 4 「 4.38 「
1 「 「 6 「 5.35 「
これらの表は、この国の土地からイギリスよりもはるかに多くの水を排出するための対策を講じる必要があることを十分に示しています。さらに、1824年4月から1月1日までの1日、各月、そして年間の最大降雨量の表も追加します。[57]1859年。これもホッブズ博士の観察記録から抜粋したもので、非常に役立つものになると思われます。

年 1月 2月 行進 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 今年 最大の
秋
1824 0.76 0.67 0.53 0.44 1.90 2.54 0.81 0.76 1.80 2.54
1825 2.16 2.61 0.27 1.23 1.37 0.91 2.51 0.89 1.32 0.71 2.40 2.61
1826 1.80 0.56 1.67 0.89 0.39 1.78 0.87 1.80 1.57 1.37 1.22 1.41 1.87
1827 3.81 1.55 2.42 0.66 1.36 3.16 4.93 2.22 3.85 1.39 4.93
1828 0.60 1.48 1.82 2.06 2.01 1.44 1.52 0.14 1.82 1.52 1.90 0.29 2.06
1829 3.86 1.98 4.12 2.35 1.15 0.97 1.92 0.97 1.39 1.00 1.25 1.58 4.12
1830 1.31 1.17 2.68 2.28 0.78 1.84 2.45 2.40 1.20 2.64 2.44 2.68
1831 0.64 1.48 2.32 2.12 1.79 1.87 2.27 1.00 1.00 2.82 1.24 0.15 2.82
1832 2.68 1.59 2.00 4.48 2.52 1.24 2.13 0.80 1.50 2.60 1.34 4.48
1833 0.83 2.57 0.98 2.03 1.42 0.64 2.75 2.32 3.12 1.27 3.12
1834 0.64 1.31 0.94 2.35 1.87 2.12 0.73 1.25 1.89 2.42 0.92 2.42
1835 1.44 0.88 2.48 2.48 1.18 1.52 4.72 1.32 1.57 3.28 0.74 2.32 4.72
1836 2.72 3.04 2.26 1.86 1.29 2.24 1.04 0.72 0.36 2.04 1.50 1.68 3.04
1837 3.62 1.50 1.14 1.68 1.46 1.30 0.72 0.78 0.66 1.46 0.81 1.68 3.62
1838 1.64 0.75 0.76 1.32 1.40 1.67 0.82 1.40 3.84 1.10 2.46 1.00 3.84
1839 0.70 0.80 0.58 4.06 2.98 0.94 1.08 3.54 0.70 1.60 0.80 1.92 4.06
1840 1.68 2.20 1.54 2.12 1.16 1.08 1.40 2.72 1.28 1.04 3.72 1.12 3.72
1841 1.44 1.12 1.32 1.64 0.90 0.75 0.64 2.82 2.78 2.66 1.05 1.70 2.82
1842 0.54 1.22 1.16 0.64 0.47 2.10 0.68 1.44 0.96 0.34 1.10 2.02 2.10
1843 1.60 1.64 2.50 1.34 0.34 1.04 1.98 2.58 0.52 1.94 1.28 2.58
1844 4.14 2.06 0.24 0.58 0.78 0.86 1.34 1.76 2.30 1.86 1.28 4.14
1845 2.42 1.70 1.14 0.70 1.02 1.03 1.20 1.66 0.88 1.16 3.32 1.46 3.32
1846 1.54 2.46 1.16 1.18 0.82 1.46 0.49 0.56 0.55 0.54 1.02 2.46
1847 1.18 2.74 1.66 1.12 0.84 1.28 0.56 1.86 2.16 0.64 2.74 3.02 3.02
1848 1.44 1.56 2.68 0.68 2.28 1.00 0.72 1.24 1.48 2.96 0.88 1.00 2.96
1849 1.36 0.40 2.30 0.92 1.28 0.72 1.52 2.08 1.12 2.60 2.48 1.76 2.60
1850 2.56 1.92 1.84 2.68 2.80 1.20 1.20 3.68 6.88 1.04 2.16 1.92 6.88
1851 0.80 1.84 0.56 3.60 1.92 1.12 0.96 0.32 1.15 1.47 2.25 0.89 3.60
1852 1.06 0.88 1.15 4.38 1.47 1.69 0.66 4.16 1.19 1.61 1.59 0.89 4.38
1853 0.92 1.33 1.03 1.12 2.39 0.42 1.03 2.36 2.14 1.95 1.67 1.35 2.39
1854 0.83 1.60 1.25 1.88 2.57 1.50 1.58 0.48 2.33 1.82 3.25 1.43 3.25
1855 3.37 3.08 0.80 1.33 0.39 1.23 1.93 0.75 0.70 1.77 2.22 1.24 3.37
1856 1.30 0.63 1.97 2.93 0.66 1.30 4.23 2.42 0.87 0.88 1.20 4.23
1857 1.50 0.54 1.55 3.68 1.28 0.96 2.43 2.00 0.87 3.54 0.67 1.28 3.68
1858 1.12 1.18 0.35 1.28 1.00 3.86 1.35 2.21 1.64 1.22 1.36 1.40 3.86
[58]以下の表は、1年間の降雨量記録を示しています。この年は代表年として選定され、降雨量の合計は平均と等しくなっています。1840年：降雨日数50日、降雨量合計42.00。

日数
1840年 1月 2月 行進 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
1 0.55 0.14 2.72 0.64
2 0.08 0.05
3 0.32
4 1.08 0.10
5 1.16 0.63
6 0.50
7
8 0.20
9 0.25 3.72
10 2.20 1.28
11 0.10
12 2.12 0.54
13 0.14 1.12
14 0.58 0.70
15 0.36
16
17
18
19 0.82 0.24 0.68 1.04
20 1.54 0.44
21 0.98 1.04
22 0.52 2.20
23 1.68 0.96 0.18
24 1.40
25 0.16 0.35
26 0.18
27 0.17 0.30
28
29 1.80 0.10 1.40
30 1.42 0.08 1.04
31
合計 1.68 2.78 3.28 5.17 2.28 2.41 2.09 5.22 2.89 3.65 7.35 3.20
[59]1824年から1858年までの35年間、つまり植物生育の重要な時期にウォルサムに降った雨量の平均は、

4月。 5月。 6月。 7月。 8月 9月
3.96 3.71 3.18 3.38 4.50 3.52
6か月間の平均は22.25です。
8月の平均降水量は6月と7月よりも約33%多いことにご注目ください。ケンブリッジ天文台で記録された各月の降水量は次のとおりです。

12 年間の観察の平均。
1月。 2月 3月 4月 5月。 6月。 7月。 8月 9月 10月 11月 12月
2.39 3.19 3.47 3.64 3.74 3.13 2.57 5.47 4.27 3.73 4.57 4.31
春。 夏。 秋。 冬。
10.85 11.17 12.57 9.89
年間平均数量44.48個。
1 月から 7 月にかけての降水量は、7 月から 1 月にかけての降水量よりもはるかに少なくなります。

ニューイングランドでは冬季に大量の雪が降り、主に春に流される。この雪は低地を洪水に見舞うことが多いため、排水システムに使用するパイプのサイズを決定する際には、この雪の深さを考慮する必要がある。以下に示す平均積雪深に関する観察は、上記の場所で行われたものであり、ブロジェットが様々な出版物から引用したものである。

メイン州オックスフォード郡 12 年 90 インチ 年間。
ドーバー、ニューハンプシャー州 10 「 68.6 「 「
モントリオール 10 「 67 「 「
バーリントン、バーモント州 10 「 85 「 「
マサチューセッツ州ウースター 12 「 55 「 「
アマースト、「 7 「 54 「 「
ハートフォード、コネチカット州 24 「 43 「 「
ニュージャージー州ランバートビル 8 「 25.5 「 「
シンシナティ 16 「 19 「 「
アイオワ州バーリントン 4 「 15.5 「 「
ウィスコンシン州ベロイト 3 「 25 「 「
[60]一般的には、積雪の深さの10分の1が水に換算されますが、南緯では水の量が少なく、極緯度では多すぎます。寒冷地では、雪を水に換算する法則は、水1インチに対して雪12インチです。

貯水池に集められる年間降雨量の割合、つまり、排水される降雨量の割合は、CE のエルウッド モリス氏が「オハイオ川の改良案」（フランク インスティテュート誌、1858 年 1 月）の記事で使用した表によく示されています。この表によると、イギリスにおける 18 回の一連の観測で、排水される降雨量の割合、つまり割合は 65.5 で、降雨量のほぼ 3 分の 2 に相当します。

アメリカにおける 7 つの一連の観察は次のように引用されています。

いいえ。 排水区域
の名称。
年間
降雨量
（インチ）。
流出する排水量（
インチ単位）。 排水される雨水の割合、または
1 ct あたり。

当局。
1 スクールキル航行貯水池 36 18 50 モリスとスミス。
2 イートンブルック 34 23 66 マカルパイン。
3 マディソンブルック 35 18 50 マカルパイン。
4 パトゥルーンズ・ブルック 46 25 55 マカルパイン。
5 パトゥルーンズ・ブルック 42 18 42 マカルパイン。
6 ロングポンド 40 18 44 ボストンウォーターカンパニー。
7 ウェストフォーク貯水池 36 14 40 W. ミルナー ロバーツ。
合計 269 134 347
平均 38 19 50
これらの例は、平均降雨量が垂直方向に 38 インチ、貯水池に集められる年間降水量が 19 インチ (50%) であることを示しています。

排水不足の土地からの排水の割合[61]タイルを使用すると、通常の集水場から貯水池に集められる量よりも多くなります。

土壌が完全に水で飽和状態、つまり可能な限り多くの水を懸濁状態に保ち、流出させず、かつ地表から適切な深さに、余分な水をすべて排出できるだけの数の排水溝が敷設されている場合、地表に降る雨はすべて排水路となる。もちろん、土地は平坦で、空気は蒸発を防ぐために飽和状態にあると仮定する。地表に降り注ぐ水は、同量の水を排水溝を通して地表から排出する。このプロセスにかかる時間は、土壌の多孔質性や保水性によって異なるが、通常は約48時間程度だろう。大雨の後は、排水溝は通常これよりもはるかに長く流れ続け、実際、多くの排水溝は年間を通して流れ続けている。しかし、排水溝は近くまたは遠くにある、より高地の土地から水が供給されている。

一方、土壌が完全に乾燥していて、浮遊水がまったく含まれていない場合は、土壌が飽和状態になるまで排水は行われません。

暖かい月には蒸発によって絶えず大量の水が流されるため、排水不足の土壌は飽和状態になることはめったになく、毛細管現象と露による水分補給のため、完全に乾燥することはありません。しかし、同じ土壌でも時期によって飽和状態と乾燥状態の間のさまざまな状態になり、その結果、排水される水は降雨量の割合で増減します。

筆者が乾燥した土壌がどの程度の水分を懸濁状態で保持できるかを確かめるために行った実験の結果は、以下の通りである。土壌は、様々な種類の土壌の平均値に可能な限り近づけるため、平均的な多孔度を持つものを選び、数日間乾燥させた。そして、土壌の量を注意深く測定し、[62] 測定された量の水をゆっくりと供給し、底から水が流れ出始めるまで続けました。流れ出た水の量を測定し、供給量から差し引きました。こうして、1立方フィートの土には0.4826立方フィート以上の水が保持されていることが分かりました。これは3.5ガロン強に相当します。深さ4フィートの乾燥した土壌には、垂直方向の降雨量23.17インチに相当する水が保持されます。これは6ヶ月で降る雨量よりも多くなります。

排水されない水は植物に利用されるか、蒸発します。イギリスの降雨量に対する排水量がこの国よりもはるかに多いのは、イギリスの気候の湿度によるもので、イギリスでの蒸発量はこの国の半分程度しかありません。

アバート大佐は、夏の間、ボルチモアの貯水池の表面からの蒸発量は降水量の2倍であると想定しました。

ホリヨーク博士は、マサチューセッツ州セーラムにおける年間蒸発量を56インチとしています。また、アバート大佐は、マサチューセッツ州ケンブリッジの複数の権威ある文献を引用し、その量を56インチとしています。これらの事実は、ブロジェット氏によって示されており、以下の表にも示されています。

蒸発した水の量（垂直の深さ、インチ単位）。
1月。 2月 3月 4月 5月。 6月。 7月。 8月 9月 10月 11月 12月 年。
ホワイトヘイブン、イギリス、
平均6年 0.88 1.04 1.77 2.54 4.15 4.54 4.20 3.40 3.12 1.93 1.32 1.09 30.03
ニューヨーク州オグデンズバーグ、1年。 1.65 0.82 2.07 1.63 7.10 6.74 7.79 5.41 7.40 3.95 3.66 1.15 49.37
ニューヨーク州シラキュース、1年 0.67 1.48 2.24 3.42 7.31 7.60 9.08 6.85 5.33 3.02 1.33 1.86 50.20
イングランド、ホワイトヘイブンの降水量はJ.F.ミラーによって報告されています。1843年から1848年にかけて、非常に綿密な観測が行われました。蒸発は雨から保護された銅製の容器から行われました。この地域はイングランドで最も雨量の多い地域の一つで、同時期の平均降水量は45.25インチでした。

これは空気の容量に大きな違いがあることを示しています[63]イギリスとアメリカでは水分を吸収する役割があり、蒸発は冷却作用を伴うため、他の点では状況が同様であると仮定すると、この国ではイギリスよりも下部排水の必要性が高くなります。

蒸発は、32℃以下から水が沸騰する212℃までの温度範囲であればどこでも起こります。蒸発は熱によって促進されますが、熱だけが原因ではありません。ニューイングランドでは北西風が水を蒸発させ、夏の暑さだけよりも急速に地面を乾燥させます。また、通常の状況では水面からの蒸発は遅いのですが、硫酸やその他の蒸気を吸収する物質に近づけると、蒸発は非常に活発になります。

蒸発後に生じる冷気は、蒸発に必要な熱が失われることによって引き起こされます。この熱は、溶液として大気中の水蒸気とともに蒸発します。蒸発を促進するために熱が物体から放出されるため、蒸発が止まる露点以下まで物体を冷却することはできないことは明らかです。夏の暑い日に、熱作用だけで物体を氷点近くまで冷却できるという一般的な考えは誤りです。しかし、排水されていない土地から滞留した水を蒸発させるために消費される熱量は、本来であれば土地や作物の根を温めるために使われるはずの熱量であり、非常に深刻な損失です。

アメリカ大陸の砂漠地帯の奥地では、蒸発によって生じる物体の温度差は 25 度に達することもありますが、東部諸州では 15 度を超えることはあまりありません。

蒸発温度は、自然蒸発にさらされた湿球温度計（球部は湿らせたガーゼで覆われている）の示​​度であり、その示度と乾球温度計の示度との差が、蒸発によって生じる冷たさの表現です。[64]

空気がほぼ飽和状態になると、気温が74℃を超えることは稀です。しかし、もし超えたとしても、空気中の水分が不感蒸泄を妨げ、熱と湿気の相乗効果で生命力が消耗し、いわゆる日射病を引き起こします。1853年8月12日から14日にかけて、ニューヨーク市では湿潤温度計が80℃から84℃を示し、気温は90℃から94℃を示しました。この相乗効果による死亡率は極めて高く、ニューヨーク市では2日間で200人以上が命を落としました。

1853 年にワシントンでロリン・ブロジェットが行った非常に注意深い観察により、湿潤温度計と乾燥温度計の差が 6 月 30 日午後 4 時には 18.5 度、7 月 1 日午後 2 時には 16 度であることがわかりました。つまり、初日の気温は 98 度、2 日目は 95 度でしたが、このような極端な差は珍しいことです。

以下の表は、ブロジェット氏が 1853 年の夏の特殊性について記録した内容を基に作成したものです。

日付は、その月の極端な気温を示すために選択されたもので、度数は湿潤温度計と乾燥温度計の差を表しています。観測は午後3時に行われました。

地域。 日付。 違い。
1853年6月。
バーリントン、バーモント州 14日 に 30日 から 8° に 17°
モントリオール 14日 に 30日 「 6 に 17
アイオワ州ポールトニー 10日 に 30日 「 9 に 16
ワシントン 20日 に 30日 「 8.5 に 16
ボルチモア 13日 に 30日 「 7.4 に 20.2
サバンナ 13日 に 30日 「 5.2 に 17.3
テキサス州オースティン 10日 に 30日 「 4 に 24
テネシー州クラークスビル 4番目 に 30日 「 10.3 に 20.5
8月。
ニュージャージー州ブルームフィールド 9日 に 14日 「 5 に 15
テキサス州オースティン 6番目 に 12日 「 0 に 19
フィラデルフィア 10日 に 15日 「 8 に 14
フロリダ州ジャクソンビル 10日 に 15日 「 6 に 8
[65]ワシントンのギリス中尉の観察によれば、1841 年 3 月から 1842 年 6 月までの湿式温度計と乾式温度計の平均差は次のようになります。

午後3時の観察:

1月。 2月 3月 4月 5月。 6月。 7月。 8月 9月 10月 11月 12月
3°.08 4°.40 6°.47 5°.37 7°.05 8°.03 8°.89 5°.29 5°.63 4°.61 4°.77 2°.03
イギリスのオックスフォードにあるラドクリフ天文台での 25 年間の観測の平均では、湿潤温度計と乾燥温度計の差は、ワシントンでギリス中尉が観測した差の約 3 分の 2 に相当します。

1853年8月12日、テキサス州オースティンでは、空気は76℃で完全に飽和状態でした。これは露点、つまり温度計で露が形成され始める温度でした。露点は大気の温度と湿度によって変化し、通常は蒸発温度より数℃低く、それより高くなることはありません。

1840年から1845年にかけてジラード大学でA.D. バッチ教授が行った観察によれば、1844年4月には露点が気温より4°から16°低く、5月には4°から14°低く、6月には6°から20°低く、7月には4°から17°低く、8月には6°から15°低く、9月には6°から21°低かったことが分かっています。つまり、植物の成長に重要な月には、露点は気温の約20°以内になります。バッチ教授が観察した露点温度は、1843年8月に最高で66°、最低で1844年1月に18°でした。 1844年7月には64度、1845年2月には25度でした。日中の気温の変化は非常に顕著で、ある程度の規則性を持って気温の変化に追従します。気温の差が最も大きいのは、正午から2、3時間後の最も暑い時間帯で、最も差が小さいのは最も寒い時間帯です。[66]午前0時～午前0時の4～5時間後の時間。1844年の4月、5月、6月の平均露点温度は、午前0時で50.5°、空気中57°、午前0時5時間で露点49°、空気中54°、正午3時間で露点54°、空気中63.5°であった。7月、8月、9月の平均気温は、午前0時で露点58.5°、空気中65°、午前0時5時間で露点58°、空気中62°、正午3時間で露点60.5°、空気中78°であった。1年の平均気温は、午前0時で露点42°、空気中48°、午前0時5時間で露点41°、空気中46°であった。正午の3時間後、露点44.5°、空気59°。

大気の相対湿度、つまり空気中に浮遊している水蒸気の量は、それが保持できる量に比例しており、1858年にフランクリン研究所のジャーナルに掲載されたところによると、

フィラデルフィア。 サマセット社
4月 49 パーセント。 — 午後2時
5月 59 「 72 「
6月 55 「 63 「
7月 50 「 61 「
8月 55 「 58 「
9月 50 「 57 「
飽和度はしばしば30%まで低下しますが、その変動は大きいです。飽和度が最も低いときに蒸発が最も速く進行します。前述のように、この国でイギリスよりも蒸発量が多いのは、イギリスの気候の過剰な湿度と乾燥によるものです。また、この理由からアメリカ合衆国では排水の必要性が高いと言われています。排水によって生じる温暖化は、その効果として、ある程度商品化できるものなので、この点を少し考えてみるのもよいでしょう。

まず、排水された土地は[67]他の土地よりも1週間から10日ほど早く春に働きます。

第二に、土壌温度が数度上昇することで、夏の間中、作物の成長が促進されます。

第三に、秋になっても霜による有害な影響が数日続くことを防ぎます。

こうした条件の価値については、あと数日の暖かい日がなかったために作物を失った農家は、自ら見積もることができる。ロクスベリーでは、IP・ランド氏が市場向けの早生植物を育てるため、地中深くに鉄管を敷設した温水を利用して、土地の一部を暖めている。この方法で、彼は月に約1トンの石炭を燃やし、100フィート×12フィートの面積を暖めている。この場合、この量の石炭によって引き起こされる気温上昇は、直接測定がないため推定することしかできないが、おそらく月を通して昼夜平均約30度になるだろう。1エーカーの面積は、1トンの石炭で暖められる面積の36.4倍である。コストは面積に正比例するため、1エーカーを暖めるには36.4トンの石炭が必要となり、1トンあたり6ドルとすると、217.40ドルのコストとなる。 1エーカーを10℃まで加熱するには、72.47ドルかかる。排水されていない圃場から、暗渠で排水できるかもしれないが、暗渠がなければ表面から蒸発してしまう量の水を蒸発させるのに、どれだけの石炭が必要になるかを考えてみるのは興味深いだろう。おおよその見積もりとして、排水されていない貯水池の表面からの蒸発量は、5月、6月、7月、8月の各月で、垂直方向の深さ2インチの水に相当する。これは、1エーカーあたり各月5万4,305ガロン、つまり862ホッグヘッドに相当する。もしこの量の水を石炭火力で蒸発させたとしたら、[68]約22⅔トンの石炭が消費され、1トンあたり6ドルとすると、136ドルの費用がかかります。1エーカーから1日に蒸発する水の量を蒸発させるのにかかる費用は、約4.53ドルです。排水が十分に行われた土地では、蒸発する水の量はおそらく半分程度でしょう。ただし、いくつかの実験では、その割合はより大きくなりました。その場合、排水されていない保水性の高い土地から蒸発する水分が、排水された土地から蒸発する水分を上回って失われる熱量は、11⅓トンの石炭で得られる熱量に等しく、68ドルの費用がかかります。これは、3ヶ月間、1エーカーあたりで同じです。液体が蒸発する温度がどのようなものであっても、吸収する熱の総量は同じです。

212°における水蒸気の潜熱は972°です。つまり、212°の水が同じ温度の蒸気に変換される際に消費される熱量は972°です。この熱は潜熱となり、温度計では感知できません。氷が水に変化する際に発生する潜熱は約140°です。1立方フィートの水には7.4805ガロンの液体があり、その重さは62.38ポンドです。

雲から降り注ぐ水は、陸地全体に3フィート以上の深さがあり、毎年1エーカーあたり4,000トンの重さに相当する。私たちはこの水を十分に利用し、土壌中の肥沃な要素を分解し、植物の栄養源とする。そして、その水を畑に蓄え、悪臭を放つ沼地や蒸気を吐き出す都市から雲に乗って運ばれてくる肥料分を、畑に蓄える。乾ききった大地を冷やし、発芽と植物の成長に適した土壌にするのに十分な水分を吸収した後、余剰分は下層土に滞留することになるので、速やかに自然の小川や河川に排水する。

蒸発は表面からより速く進行する[69]地表から水が浸透するよりも、地表が飽和状態にある場合を除き、地表から水が浸透する方が速い。地表から水が浸透する速度は、日向よりも日向の方が速く、また、暖かい気候の方が寒い気候よりも速い。地表から水が浸透する速度は、草地、耕作地、休耕地など、土地の耕作方法、乾燥地か湿地か、地形、平地か丘陵地かなどによって大きく異なる。しかし、こうした様々な変化を踏まえても、既に我々が把握している観測結果は非常に信頼できると言える。

一般的に、水面からの蒸発は陸地からの蒸発よりも大きいことが分かっています。ここで私たちは、自然界全体に存在する摂理の壮大な補償設計の 1 つを観察できるかもしれません。

もし海と陸に同じ量の水が降り注ぎ、両方からの蒸発量も同じであれば、海に流れ込むすべての川がすぐにすべての水を海に運び、海は満ちるでしょう。しかし、海に降り注ぐ水量は陸に降り注ぐ水量とほぼ同じであるにもかかわらず、水からの蒸発量は陸からの蒸発量よりもはるかに大きいのです。

水面に降り注ぐ雨量は約90センチですが、水面からの蒸発量はそれをはるかに上回ります。ボストン近郊では、年間の水面からの蒸発量は56インチ、ニューヨーク州では約50インチと言われています。一方、イギリスでは、ダルトン氏は44.43インチと推定しており、さらに低い値とする人もいます。

また、年間約90センチの水が土地に降り注ぎますが、土地からの蒸発量はわずか50センチ強です。この水が、岩石や粘土質の不浸透性土壌を含む平らな土壌に降り注いだ場合、年間で土地から蒸発する量よりも約40センチ多い約38センチの水が溜まります。もし畑を皿型にして、その水をすべて貯めようとするなら、池のように夏を除いてそのままの状態を保つ必要があります。[70]水面からの蒸発が多すぎると沼地や湿地になってしまう可能性がある。

私たちの耕作地に毎年降り注ぐ水は、蒸発によって失われる水よりも16インチから18インチ多いのですが、この膨大な余剰水が自然や技術のどのような作用によって逃げていくのかを尋ねるのは賢明ではないでしょうか。

排水の良い土地において、異なる月における蒸発と濾過の割合を調べる実験が行われた。1854年のニューヨーク農業協会誌に掲載されたジョージ・ゲデスの優れた論文から、これらの点に関する貴重な観察結果を以下に引用する。

本章で収集された様々な観察結果には、多少のばらつきがあることにご留意ください。これらの観察結果は比較のためにまとめられたものであり、排水に関するあらゆる実用的目的において十分に統一されていることがわかります。

ダルトン氏の設計に基づいて行われた蒸発と排水に関する実験は、深さ3フィートの容器に土壌を詰め、過剰な水分が全く入らないように調整して行われた。排水量は、底の管から流れ出る水の量によって測定された。これらの実験は、イギリスのジョン・ディキンソン氏によって非常に完璧に行われた。以下の表は、8年間の平均を示している。

年。 10月から3月まで。 4月から9月まで。 各年の合計。
雨。 濾過 フィルタリングされたパーセント
。 雨。 濾過 フィルタリングされたパーセント
。 雨。 濾過 フィルタリングされたパーセント
。
1836 18.80 15.55 82.7 12.20 2.10 17.3 31.00 17.65 56.9
1837 11時30分 6.85 60.6 9.80 0.10 1.0 21.10 6.95 32.9
1838 12.32 8.45 68.8 10.81 0.12 1.2 23.13 8.57 37.0
1839 13.87 12.31 88.2 17.41 2.60 15.0 31.28 14.91 47.6
1840 11.76 8.19 69.6 9.68 0.00 0.0 21.44 8.19 38.2
1841 16.84 14.19 84.2 15.26 0.00 0.0 32.10 14.19 44.2
1842 14.28 10.46 73.2 12.15 1.30 10.7 26.43 11.76 44.4
1843 12.43 7.11 57.2 14.04 0.99 7.1 26.47 8.10 36.0
平均 13.95 10.39 74.5 12.67 0.90 7.1 26.61 11.29 42.4
[71]6インチ以下の植物に十分な水分を保持できない土壌は、6月、7月、または8月の10日間で干ばつに見舞われます。土壌が3フィートの深さまで水分を保持できる適切な状態であれば、6月、7月、8月の間、十分な水分を供給できます。

ドゥ・ラ・イル氏は、パリで、砂とローム土で満たされた深さ16インチの容器から、底のパイプを通して水を排出し、植物がある程度成長すると、排出が止まり、雨量が不足したため、水やりが必要になったことを実証しました。この報告によると、パリの年間降水量は20インチとされていますが、これは平均より少なく、実験は非常に乾燥した時期に行われたに違いありません。しかし、この実験によって証明された重要な点は、植物は成長すると地面から多くの水分を吸収し、それによって一定の地表面積からの蒸発量を大幅に増加させるということです。この実験の結果は、植物の法則に精通した人が予想したであろう結果と完全に一致しています。

「8年間の各月の平均は次のようになります。

数ヶ月。 雨。 濾過。 フィルタリングされたパーセント
。
インチ。 インチ。
1月 1.84 1.30 70.7
2月 1.79 1.54 78.4
行進 1.61 1.08 66.6
4月 1.45 0.30 21.0
5月 1.85 0.11 5.8
6月 2.21 0.04 1.7
7月 2.28 0.04 1.8
8月 2.42 0.03 1.4
9月 2.64 0.37 13.9
10月 2.82 1.40 49.5
11月 3.83 3.26 84.9
12月 1.64 1.80 110.0
4月から9月までの濾過量は非常に少なく、事実上ゼロに近い。しかし、この時期には12.67インチの雨が降る。つまり、4月1日に地中に降った雨量に加えて、毎月2インチが蒸発に使える。10月から3月までは、秋全体で13.95インチの雨のうち10.39インチが濾過される。この冬の10.39インチのうち、少なくとも6インチは雨期の洪水の流出量として考慮する必要があり、そうすると河川や井戸への供給に使えるのは4.39インチだけになる。（ブレッドモア、34ページ）[72]

イングランドでは、河川の通常の夏の流量は1平方マイルあたり毎分10立方フィートを超えず、年間平均は、春雨と通常の降雨により、洪水を除いた1平方マイルあたり毎分20フィート（非常に湿潤な地域や高山地帯は想定していない（ブレッドモア、34ページ））、全表面で約4インチ（約10cm）に相当する。これに、増水で流出すると想定される6インチを加えると、河川から年間に流出する水量は10インチ（約10cm）となる。ろ過された水の総量は11.29インチ（約29.3cm）で、冬季は10.39インチ、夏季は0.90インチである。残りの1.29インチは、井戸や、排水が妨げられている沼地や池からの過剰な蒸発、動物、その他様々な要因によって消費されると考えられる。これらの計算は8年間にわたる実験に基づいており、平均降水量は毎分わずか26.61インチ（約7.3cm）であった。そこから得られた結果を、平均降雨量35.28インチに当てはめると、夏の河川流量は、排水された1マイルあたり毎分13.25立方フィートとなり、年間平均流量は、増水を除くと、1マイルあたり毎分26.50立方フィートとなる。つまり、年間降雨量35.28インチのうち、5.30立方フィートは平均年間流量として河川に流れ込み、7.95立方フィートは増水で流れ出し、20.47立方フィートは地表から蒸発し、残りの1.56立方フィートは様々な用途で消費される。年間を通しての排水量は、1平方マイルあたり毎秒1立方フィート（0.976）にほぼ相当し、前述のように失われる1.56インチは考慮されていない。これらの計算は、英国の実験に基づいている。故州の技師で測量士であったマカルパイン氏は、アルバニー市への給水量の計算（水道委員会への報告書の22ページ）では、落差の45%を市の利用可能水量としている。ヘンリー・トレーシー氏は、1849年の運河委員会への報告書（17ページ）の中で、マディソン郡のマディソン・ブルック渓谷とマサチューセッツ州ボストン近郊のロング・ポンドにおける調査結果を次のように示している。

年。 谷の名前。 谷間に雨
と雪が降る。
水は数インチずつ流れ落ちた
。
地表からの蒸発
。 排水率
。
1835 マディソンブルック 35.26 15.83 19.43 0.449
1837 ロングポンド 26.65 11.70 14.95 0.439
1838 する 38.11 16.62 21.49 0.436
平均 0.441
[73]マディソン・ブルックの排水面積は6,000エーカー、ロング・ポンドの排水面積は11,400エーカーです。トレイシー氏はこの表について次のように述べています。「ロング・ポンドの谷における地表からの蒸発量は、1837年と比較して1838年には約44%増加しましたが、排水率は同年において1%未満の差しかありませんでした。」

ヘイル博士は、ボストンの水面からの蒸発量は年間56インチであると述べています。（1853年上院文書第70号）

「次の表は、オグデンズバーグのコフィン氏とシラキュースのコンキー氏が水面からの蒸発に関して得た結果を示しています。

数ヶ月。 1838 年、オグデンズバラの棺。 1852年、シラキュースのコンキー。
雨。 蒸発。 雨。 蒸発。
1月 2.36 1.652 3.673 0.665
2月 0.97 0.817 1.307 1.489
行進 1.18 2.067 3.234 2.239
4月 0.40 1.625 3.524 3.421
5月 4.81 7.100 4.491 7.309
6月 3.57 6.745 3.773 7.600
7月 1.88 7.788 2.887 9.079
8月 2.55 5.415 2.724 6.854
9月 1.01 7.400 2.774 5.334
10月 2.73 3.948 4.620 3.022
11月 2.07 3.659 4.354 1.325
12月 1.08 1.146 4.112 1.863
合計 24.61 49.362 41.473 50.200
ダルトン氏によると、イングランドの年間降水量は32インチです。この州では35.28インチです。ダルトン氏によると、イングランドの水面からの蒸発量は44.43インチです。イングランドでは、この州よりも降水量も蒸発量も少なく、降水量と蒸発量の割合はほぼ同じです。また、大西洋の両側で行われた実験では、排水率はほぼ同じであることがわかりました。イングランドでは42.4%、この州では44.1%です。イングランドでの実験は、私たちの州に比べて規模が限られていますが、結果は非常によく一致しており、安心して信頼することができます。

雨と蒸発というテーマ全体を検討すると[74]そして濾過作用を考えると、この国ではイギリスよりもかなり雨が多く、より澄んだ空とより高い気温による蒸発量が多く、排水によって処分すべき余剰水の量が多いという意見を正当化する証拠があるように思われます。

しかしながら、同じ性質の土地であっても、徹底的な排水が必要なのは、アメリカ合衆国北部のイギリスよりも大きい。なぜなら、既に述べたように、そちらでは雨がこちらよりもはるかに規則的に降り、一日でこれほどの雨量になることはまずないからだ。また、こちらでは一年を通してほぼ毎日、鋤で耕すことができる土地であるのに対し、こちらでは畑は数ヶ月間霜に閉ざされ、春の作業は数日間で集中する。こちらでは冬に降った水は土壌に浸透し、そのまま排水される。一方、こちらでは雪が深く積もり、雪解けとともに一気に土地が洪水になる。

ここでもイギリスでも、多くの土地では下層土がすでに十分に多孔質で、余分な水が自由に流れ落ちるため、下層排水の必要はありません。また、排水がアマチュアの間で流行している時代に、排水が必要な土地とそうでない土地を農家が区別できるようになることは、排水の原理を理解することの大きな利点です 。

第4章[75]
高地の排水 – どのような土地に排水が必要か。

高地とは何か? — 水による作物への被害。— アメリカの土地には排水が必要か? — 泉。— 水分の理論、例証付き。— 圧力水。— 隣人の井戸や土地を排水することに関する法的権利。— どんな土地に排水が必要か? — ホレス・グリーリーの意見。— イギリスよりもアメリカで排水が必要; 水分過多の兆候。— 排水は利益をもたらすか?

「高地」とは、沼地や湿地などの低地とは区別され、表面が氾濫していない土地を指します。このような土地のうち、排水によってどの程度の恩恵を受けるのかを推定することは不可能です。

排水委員会は、1848年にニューヨーク州農業協会に提出した報告書の中で、「この州では、75軒に1軒も排水――それも徹底的な排水――を必要としない農場はない。そう、高度に耕作するには大量の排水が必要だ。いや、あらゆる小麦畑は、適切に排水されれば、より豊作で良質な作物を生産できると言っても過言ではない」と断言している。さらに委員会は、「湿地や、冬になると水たまりが氷塊になる畑で、豊作の穀物を栽培した農家はいないことは認めざるを得ない。そのような場合、穀物の植物は一般的に凍死し、枯れてしまう。あるいは、生き残ったとしても、成熟することはなく、十分に発育した種子を生産することもない。実際、観察力のある農家なら誰でも、土壌の表面に滞留した水であれ、植物の根元に届く範囲に滞留した水であれ、必ず植物に害を及ぼすということを知っている」と述べている。[76]

ニューヨークの最も著名な農学者の一人である故デラフィールド氏は、演説で次のように述べた。

小麦やその他の穀物、そして牧草は、根が湿気に浸かっていると、完全に成長せず、良質な種子を産出しないことは、誰もがよく知っています。湿った土壌や湿潤な土壌から良質な小麦を育てた人はいません。さて、この国の農場は、夏の間、乾燥しているように見え、表面にひび割れが生じることもありますが、実際には、既に述べた理由により、乾燥農場ではありません。それどころか、12ヶ月のうち9ヶ月は湿潤または湿潤状態です。この事実を証明するには、毎年植物が凍りつき、その結果多くの作物が不作になることが何よりも重要です。

農民に労働の成果について尋ねた時の答えに耳を傾ければ、彼らの不成功のどれほどが偶然によるものか、そしてこれらの偶然がいかに一様に、徹底した排水によって除去できる原因から生じているかに気づき、おそらく私たちは驚くでしょう。ある農民は、秋にひどく凍らなければ小麦の収穫は豊作だったでしょう。一方、別の農民は、土地に適さない雨季のせいで、ほぼすべての収穫を失いました。西部の農民はトウモロコシを早めに植えましたが、遅い雨で種が地中で腐ってしまいました。一方、東部の農民は、同じ雨のために植え付けを長く待たざるを得なかったため、植え付けシーズンが短すぎました。別の農民は、粘土質の畑を乾くのを待つ時間がなかったため、水浸しになり、適切に耕作することができませんでした。こうして、彼らの作物は全部または部分的に失敗しましたが、すべては土壌の冷水が多すぎたためです。土地を耕す人々の言葉によれば、まるでちょうど良い季節など存在しないかのようだ。まるで神はパンのために労働を命じたにもかかわらず、いつものように天から雨を降らせて収穫を枯らしたかのようだ。特に水分に関しては、非常に素晴らしい季節が訪れないということは稀だ。ジャガイモは夏のにわか雨で腐ったり、夏の干ばつで収穫が途絶えたりする。そして、1856年の季節のように、[77]ニューイングランドでは、深刻な病気にかかっているわけでも、干上がっているわけでもないのに、収穫期になると約束が果たされず、地上では見事に育っていたのに、雨が降りすぎて収穫量が少ないことが分かる。インディアン・コーンには寒すぎたせいで穂が実らなかったとか、雨の多い春の後にひどい干ばつが来て収穫が少なかったとか、よく不平を言う。自分の作物を耕す技術が足りなかったと言う人はいない。農夫が失敗の原因を土壌の貧弱さに求めることは滅多にない。農夫は、好天であれば労苦に見合うだけの報酬を得られたであろう方法で種を植え、耕作してきた。しかし、その季節が雨が多すぎたり、乾燥しすぎたりした。そして、農業は長い目で見れば利益を生むという確信を持って、将来はもっと幸運が訪れることを期待して、同じ土地に同じように種を植えようと決心するのである。

不作の季節や土壌のほとんどの問題の原因は、冷水が多すぎることに起因しています。こうした問題や成功しない原因を取り除くことは私たちの力で可能です。

「親愛なるブルータスよ、その罪は我々の運命にあるのではない。
しかし、私たち自身の中に。」
自然がまだ排水していない限り、耕作地の全てを排水しなければなりません。そうすれば、季節の移り変わりに悩まされることはなくなるでしょう。クロムウェルが兵士たちに与えた「神を信じ、弾薬を乾いた状態に保つ」という助言は、農民にとって信仰と仕事の良い教訓となります。適切に排水された土地では、雨が降りすぎたり、寒すぎたり、あるいは乾燥しすぎたりする季節は滅多にありません。徹底した排水は、洪水対策と同じくらい、干ばつ対策にも効果的だからです。

アメリカでは土地に排水が必要なのだろうか？イギリスよりも太陽が強いため、また毎年夏になるとイギリスでは考えられないほどの干ばつに見舞われるため、徹底した排水システムがあれば、[78]大西洋のこちら側では、農業には適していません。確かに、イギリスよりも空が澄んでいて気候も乾燥しています。しかし、にわか雨や雨の日ははるかに少ないものの、年間の降雨量はイギリスよりも多いのも事実です。

しかしながら、排水の必要性は、土地に降り注ぐ水や流れ込む水の量や、太陽の蒸発力による水の移動よりも、むしろ土壌の土壌の性質に大きく左右されます。自然が1エーカーあたり年間に注ぎ込む膨大な量の水が、もし蒸発だけで全て除去されれば、国土全体が不毛になってしまいます。しかし、自然は親切にも、我が国の土地の大部分を排水する役割を担ってくれています。そのため、地上に降り注ぐ水のうち、太陽の影響によって地表に流れ出る水は、ごくわずかな量に過ぎません。

下層土が砂や砂利、あるいはその他の多孔質の土である場合、蒸発しなかった水は自然の排水によって下へ流れ去ります。下層土が粘土、岩石、あるいはその他の不浸透性の物質である場合、水は下方へと流れ落ちるのを阻まれ、淀んだり、泉のように地表に湧き出したりします。

排水の主な目的は余分な水を除去することなので、慎重に検討する必要があるかもしれません。

湿気の発生源。
泉。—すでに述べたように、これらは単に雨水や雪水が下方への浸透を妨げられ、低いレベルで集められ、永続的な流れとして湧き出しているだけです。

毎年、ロッキー山脈の東側にあるアメリカ合衆国全土の土壌に雨や雪として降る水は、その深さが3フィート以上に達するほどである。それは[79]大地は、植物に潤いを与えるために毎日穏やかな露として降り注ぐのではなく、長い不均等な間隔で、しばしば嵐、暴風雨、にわか雨となって降り注ぎ、時には1日で、通常1か月間に降るよりも多くの水が降り注ぐ。

この大量の水分がどうなるのかは、農民にとって特に興味深い疑問です。毎年、肥沃な田んぼに大量の水が降り注ぎ、種まきの時期に苦労しても、自然が農民以上に農民の幸福を気遣っていなければ、夏の一雨で水の無駄になってしまうからです。このように耕作地に降り注ぐ水のうち、一部は地表を伝って、あるいは土壌を浸透して小川に流れ出ます。一部は蒸発によって空気中に吸収され、ごくわずかな量が植物の組織に取り込まれます。浸透によって失われる割合は、その土地の土壌の性質によって異なります。

通常、耕作地では、地殻は地層、つまり層状に広がっています。まず、数インチの厚さのローム質の表土があり、粘土や砂が優勢です。次に、砂や砂利の層があり、水が自由に通過します。そしておそらく、地表から2～3フィートのところに、粘土、あるいは鉄酸化物で固められた砂や砂利の層があり、水は非常にゆっくりと、あるいは全く通過しません。これらの地層は、時には規則的で、広い範囲にわたって一定の深さで広がり、均一な傾斜を持っています。しかし、特に丘陵地帯では、地層は極めて不規則な場合が多く、不浸透性の層には大小さまざまな窪みがあり、まるでボウルのように水を溜め込んでいます。斜面に溝を掘ると、その下の地層の傾斜が目に見える畑の表面とは何ら対応しておらず、異なる地層がほぼ水平に横たわっていたり、かなり断絶していたり​​する一方で、表面は一定の傾斜をしていることが少なくないことに気付く。[80]

あらゆる土壌の下には、大なり小なり、水を通さない岩盤や粘土層が、通常は地表からわずか数フィートの深さに存在し、流れ落ちる水は、規則的に流れ落ちるのを阻む障害物に遭遇します。地上に降った雨水は、重力によって真下に沈む傾向があります。しかし、前述の多くの障害物によって流され、しばしば斜めに、あるいはほぼ水平に土壌を通過します。丘の頂上に落ちた雨水は、おそらく数インチ沈み、粘土層にぶつかり、その上を何日も滑り、最終的には遠くの斜面で太陽の光に吸収されます。砂地に落ちた雨水は、すぐに「水位線」、つまり粘土層に接する平水線まで沈み、ゆっくりと移動しながら谷間に沼地や湿地を形成します。

時には、高地に降った雨が岩の割れ目や、地表下の不浸透性の地層の隙間や裂け目によって集められ、丘の斜面に湧き出る泉となって流れ出ることもあります。

我々の主題に関連する泉の理論について、ガードウッド氏の『農業事典』に記された説明以上に優れた説明はないだろうと我々は確信している。この著作はアメリカでは非常に高価で希少であるため、我々はより自由に引用する。

「雨が一帯に降ると、その一部は地表を流れ、存在する多くの自然および人工の流路を通って流れ去り、他の部分は土壌とその下にある多孔質の地層に吸収されます。

「次の図はそのような地域を表し、暗い部分は粘土やその他の不浸透性地層を表し、[81]明るい部分は砂利、砂、または白亜の層を表し、水が自由に通過できるようにします。

図5.

このような地域に降った雨は、表層（図では細い帯で示されている）を浸透した後、その下の成層に達する。これらの成層が多孔質であれば、雨はさらに浸透していき、不透水性の層に達する。不透水性の層は雨の真下への流れを止め、その上層に沿って流れていく。このように、BとDの間にある空間に降った雨は、不透水性の層によってCに向かって流れていく。ここで雨はすぐに吸収されるが、再び不透水性の層Eによって直ちに止められる。そのため、雨は多孔質の層Cを通り、Eの表面に沿ってAまで流れ、そこでBとDの間の面積、あるいはそこに降る雨量に比例した大きさの泉のように湧き出したり、沼地や湿地を形成したりする。ここで示されているような場合、泉の水位がしばしば水は、その供給源となっている地域から非常に離れた場所に散在しています。そのため、大規模な排水工事を行うと、作業現場から離れた場所での水の供給が著しく減少することがあります。

上記の例では、泉を形成する水は、不透水性の地層の下から多孔質の地層に浸透し、様々な性質を持つ複数の層の下を通り、かなり深いところにある排水点まで流れていくと表現されています。起伏のある地域では、広大な地域が多孔質の地層のすぐ上にある場合があり、下図のBからCのように、排水の必要性があまり目立ちません。一方、AからB、そしてCからDにかけての地域には、泉や沼地が数多く存在することがあります。これは、後者の地域に降った雨が逃げ場を見つけられずに流れ込むことと、隣接するより多孔質の土壌からの自然排水がそこに流れ込むことによるものです。

図6.

「また、地表下の岩石は、時には亀裂だらけで、それ自体は水を通さないにもかかわらず、[82]これらの亀裂は雨水を完全に運び去るため、ダラム州のある地域では、井戸を掘っても意味がなく、農民が水を得るために何マイルも牛を追わなければならないほどです。時には、これらの亀裂、つまり割れ目が非常に深くまで入り込み、幅が広く、砂や粘土で満たされていることがあります。これらは鉱夫によって断層と呼ばれ、最近私たちが地表から300～400ヤードの距離で調査した断層の中には、幅が5～15ヤードのものもありました。これらの断層が粘土でできている場合、一般に地表に湧き水が現れる原因となります。断層は多孔質の地層の一部で水の流れを止め、粘土と破壊された地層の表面の間を通って地表に出る出口を見つけさせます。断層が砂や砂利でできている場合、それが多孔質の地層とつながっていると、逆の効果が起こります。地表を流れていた水は、地表に達するとすぐに吸収されます。次の図では、B がすでに述べたような粘土質の断層、A が砂質の断層、C と D が含水した多孔質の地層を表しているとします。水が B の断層に達すると、地表に流れ出ざるを得なくなり、そこで湧き水が形成され、B から A にかけての保水土壌が湿ります。しかし、A の砂質断層に達するとすぐに吸収され、B で地表に押し出される前に流れていた多孔質の地層に再び戻ります。断層がずれた箇所の地層は、ずれた部分と一直線に並んで描かれていないことに留意してください。これは、B では断層の上昇、A では下降と呼ばれます。説明の都合上、ここでは変位は非常に小さいものとして示されています。しかし、場合によっては、地層の隆起と陥没が数百フィートに及ぶこともあります。たとえば、北ウェールズのセフンマウレにある英国鉄工会社の鉱山では、断層の傾斜が 360 フィートあります。

図7.

「地層は盆地状に分布している場合もあります。この場合、より高くなった地面、つまり近くの地面を浸透する水は、[83] いわゆるリムと呼ばれるものが、地層の中央に向かって下部に集まり、上部の不浸透性層が薄い場合はそこから地表に流れ出る。そうでない場合は、隠れた貯留層として残り、掘削機のシャフトやボーリングロッドに供給され、時には地表から何フィートも上昇する生きた泉となる。いわゆる自噴井はこのようにして形成される。次の図は、今述べたような地層の配置を表している。AとBの地域に降った雨は、徐々に盆地の中心に向かって浸透し、Cのように、上部の粘土層を掘削して自噴井を形成する。あるいは、Dのように、粘土層の薄い部分を通り地表に流れ出し、泉や沼地を形成する。

図8.

さらに、丘陵地帯の高地は、時に非常に多孔質で吸水性に優れた地層で構成されているのに対し、低地はより不透水性で、土壌と下層土が非常に硬く保水性の高い性質を持つことがあります。この場合、多孔質層に集められた水は、不透水性層に達した際に、硬い表土によって容易に排出されません。このため水はある程度堰き止められ、かなりの圧力がかかります。そして、様々な場所で日中に押し流され、多くの山岳牧草地に悪影響を及ぼす広大な「ウィーピング」バンクを形成します。これが、エルキントンが主に注力した湧水、あるいは沼地の形態です。エルキントンの排水システムの説明から引用した以下の図は、ここで言及されている地層構造と湧水をより明確に説明しています。

[84]

図9.

粘土が土壌の主成分となっている地域では、地表から数フィートの深さに、完全に水に浸かった砂または砂利の層が見られます。この層は、土地の起伏に沿って、地表に対してかなり広い範囲にわたって位置を保ち、あちこちから湧き出る水が湧き出したり、草木の水中性によってその近さが示されます。このような構造は、次の図に示されています。Aは表土、Bは不浸透性の粘土層、Cは砂質粘土または砂利層、Dは下層の岩石層の上に広がる下層の粘土層です。

図10.

泉は、より高い位置にある湖や池と繋がっていることがあります。そのような場合、湧き出る水量は通常非常に多く、すぐにある程度の大きさの小川や渓流を形成します。したがって、これらは土地を排水する人々の通常の認識の範囲にはほとんど含まれないため、ここでは単に言及するにとどめます。

圧力の水。
土地から絶えず、定期的に、あるいは断続的に湧き出る水は、おそらく「湧き水」と呼ぶのが適切でしょう。しかし、土壌の中には、その特定の畑に雨として降ったのではなく、明確な流れとして湧き出ているわけでもなく、より高い水源からの浸透によってゆっくりと畑を通り抜け、どこかの小川に流れ出たり、蒸発によって流れ出たり、あるいはさらに先へ進んで土壌の割れ目に落ち込み、最終的に泉となる水が大量に存在することがしばしばあります。私たちの畑で見られる水は、そこに降った雨水でもなければ、いかなる意味での湧き水でもありません。雨水と湧き水の両方と区別するために、適切に「圧力水」と呼ばれてきました。この用語の理解は、確かに役立つでしょう。[85]排水に関する議論に携わるすべての方々へ。

この区別は、土地所有者が水源を水車用水路や隣接する低地へ転用する権利に関わる法的観点から重要です。傾斜地の所有者が自分の土地の排水を望む一方で、下層の隣接所有者は排水への参加を拒否するだけでなく、高地の隣人による表面洗浄や浸透から利益を得ていると考えている場合がよくあります。彼は、上層に深く排水すれば自分の土地が干上がり、価値がなくなると考えているかもしれません。あるいは、浸透した水を自分の土地に集め、灌漑用水、水汲み場、あるいは納屋への給水に利用したいと考えているかもしれません。上層の所有者が、下層の所有者の利益を侵害することになるのであれば、自分の土地の排水を合法的に進めることができるのでしょうか？

繰り返しますが、排水溝が開通した場所ではどこでも、井戸への影響に関する苦情が既に聞かれます。我がエクセターという素晴らしい町では、ある通りで、かつて筆者が所有していた沼地の排水によって、その通りにある井戸の水位が下がってしまったという印象が広がっているようです。井戸は砂地にあり、その下には粘土質の土壌があります。排水溝は粘土質の土壌の上に掘られ、その粘土質の土壌にまで達しています。排水溝を流れる水路を池の水面、沼地をその出口を塞ぐダムと見なすことができれば、村全体に1、2フィートほど低い水位まで排水できる可能性があります。

土地所有者の敷地内への水道使用権については、これまで多くの訴訟が起こってきたが、現在では明確に定義されている。一般的に、ストーリー判事の言葉を借りれば、

「川の両岸の所有者は皆、その土地の所有権を有する。[86]所有者は、その堤防の前から川の中流まで、その土地を水で覆う権利を有する。この所有権により、その者は、その土地を流れる水を、その自然の流れのまま、減少させたり妨げたりすることなく使用する権利を有する。この原則の帰結として、いかなる所有者も、他者に不利益となるような水の使用権を持たない。当事者が川の上流の所有者であるか下流の所有者であるかは全く重要ではなく、この権利は川上のすべての所有者に共通である。自然の流れに従って下流の所有者に流れる水量を減らす権利、あるいは上流の所有者にそれを押し返す権利は、誰にもない。

ニューハンプシャー州のリチャードソン最高裁判所長官も、同じ立場を簡潔に述べている。

一般的に、すべての人は自分の土地を流れる小川の水を利用する権利を有し、もし誰かがその水を本来の流れから逸らしたり、逆流させたりしてその使用権を奪った場合、法律は補償を与える。しかし、ある人が他人の土地に水を逆流させる権利を、許可によって取得することは可能であり、長年の使用実績がそのような許可の証拠となる場合もある。しかしながら、単に最初に水を利用しただけでは、そのような権利は得られないことは周知の事実である。

土地所有者は、いかなる目的であっても、また任意の理由で、その土地に浸透する水を阻止してはならないと、法廷で判決されたり、主張されたりした例を私たちは知りません。また、農業用の排水によって井戸から水を排出したことで、土地の所有者が賠償を強いられた例も思い浮かびません。

土地所有者は、圧力水に関する限り、隣接する所有者、影響を受ける可能性のある遠方の井戸や泉の所有者、または工場所有者への遠隔的な結果について責任を負うことなく、土地の排水に関して適切な農業の規則に従う権利があると信じられています。

河川や小川への排水の影響を考えると、そのような作業の結果は、理解できる限りでは、水不足の時期に水の流れを増やすことで水力の価値を低下させることであるように思われる。[87]洪水の緩和と干ばつ時の水位低下。この国では、森林伐採は蒸発量の増加と水量の減少によって「製材所特権」の価値に著しい影響を与えたと考えられています。製材所所有者で、水量への影響がどうであれ、土地所有者が自らの木材を合法的に伐採することを禁じるほどの勇気を持った者はいません。ですから、排水が製材所の水車回転能力に影響を与えるという理由で、土地所有者が土壌を最大限に耕作することを制限するような裁判所は、決して存在しないと確信しています。

話が逸れましたが、排水溝の働きを正しく理解するためには、畑の余剰水分のうち、これまでに述べた3つの原因、すなわち、畑に降り注ぐ雨水、下から湧き出る湧水、そして畑に滞留したりゆっくりと浸透したりする圧力水が、それぞれどの程度の割合を占めているのか、正しい見解を形成する必要があります。雨量表は前者に関する情報を提供しますが、他の原因については、周囲の土壌構造、そして自然現象や試験用の井戸や溝を掘ることによる畑の観察に基づいて見解を形成する必要があります。水分の発生源について正確な知識を得ることで、土地に排水が必要かどうか、そして自然が余剰水分を排出するためにどのような援助を必要とするのか、正しい見解を形成できるでしょう。

どのような土地に排水が必要ですか?
排水というテーマを研究すればするほど、一般論で語る傾向は薄れていく。「土地を暗渠化することは有益だと思いますか？」という質問は何千回となく聞かれるが、直接的な一般的な答えは存在しない。土地を柵で囲むことは有益か？土地を耕すことは有益か？といった質問は、ほぼ同じ性質のものだ。これらの答えはすべて、状況によって異なる。[88]状況次第です。排水し、柵で囲み、耕作すれば利益を得られる土地もあれば、放置した方がよい土地も数多くあります。排水が利益を生むかどうかは、その土地の価値と性質、そして水の状態によって決まります。良質な土地が1エーカーあたり100ドルの価値がある場合、排水すれば利益が得られるかもしれません。しかし、同じ土地が政府の価格である1エーカーあたり1.25ドルしかなければ、その10倍もの費用をかけて、作業費用に見合わない土地を買うよりも、近隣で新たに土地を購入した方が得策かもしれません。排水は費用のかかる作業であり、多くの労力と資本を必要とします。そのため、個人移民が開拓地で検討すべきことではありません。排水は、丸太小屋や工場、校舎、教会、道路を建設し、資本と労働力が豊富にあり、自然に排水された良質な土地がすべて利用された後に行われます。

さらに、排水が有益かどうかは、排水の価値だけでなく、排水後の土壌の生産性といった土壌の性質にも左右されます。排水によって改善される土地が数多くありますが、排水しても利益は上がりません。ニューイングランドのほとんどの土地は、1エーカーあたり100馬力の厩肥を施用すれば改善されるでしょう。しかし、そのような施用が有益かどうかは、そこから得られる収益にかかっています。ホレス・グリーリーは、一般社会、特に進歩に関わるあらゆる事柄について鋭い洞察力を持っており、ニューヨーク州ピークスキルでの講演で次のように述べています。

「私の慎重な判断は、耕作する価値のある土地はすべて（耕作されている土地すべてがそうであるとは限りませんが）、排水によって改善されるということです。しかし、私たちの農家にはそこまでの排水能力も準備もないことは承知していますし、土地が今のように安く、労働力と瓦が高価な限り、それが利益をもたらすと主張するつもりもありません。最終的には、耕作する価値のある平坦な土地、あるいは緩やかな傾斜の土地のほぼすべてを、瓦で排水することになるだろうと私は信じています。」

[89]

排水によって土地が改善されるかどうかは一つの問題であり、その事業が採算が取れるかどうかは全く別の問題です。採算が取れるかどうかは、排水前の土地の価値、事業の費用、そして完了後の土地の価値によって決まります。そして、事業の費用には、それに費やされた金銭と労力だけでなく、本来その土地に投入されるはずだった資本を転用することで所有者が他の土地に与える損失も常に伴います。私たちの新しい州すべてにおいて見られるように、労働力と資本が非常に限られている場合、問題は、それらをいかにして収益を上げて投入できるかだけでなく、いかにして最も収益を上げて投入できるかということです。6%の利子で貸し付けできる資金を持つ所有者は、その資金を自分の土地の排水に投資するかもしれません。一方、労働者は、投入する資本すべてに対して12%の利子を支払っているので、同じ改良を行うことで破産するかもしれません。

すべての土地に排水が必要ですか?
我々の意見は、多くの土地はいかなる意味においても排水を必要としないというものであり、 耕作に値する土地はすべて排水によって改善されるというグリーリー氏の意見とは意見が異なる。自然は土壌の大部分を徹底的に排水している。イングランドには、1エーカーあたり5ドルから10ドルで賃料が支払われる、よく耕作された土地が数多くあり、排水を必要としないと考えられている。

1855年にデントン氏が作成した推計表によると、イングランド、スコットランド、ウェールズを含むグレートブリテン島には、耕作地および耕作可能な土地が43,958,000エーカーあると推定されている。そのうち「湿地」、つまり排水を必要とする土地は22,890,004エーカー、つまり全体の約半分であるとデントン氏は推定している。彼の推計によると、当時恒久的に排水された土地は約1,365,000エーカーに過ぎず、その費用は約[90]この事業の完了には1億700万ポンドが必要で、費用は約20シリング、つまり1エーカーあたり5ドルと見積もられている。

これらの推定値は、我々の主題を様々な観点から考察する上で貴重である。これらの推定値は、よく問われる「すべての土地に排水が必要かどうか」という問いに、ある程度明確に答えている。また、この国で広く信じられている印象、つまり英国の気候には、どんな土地であっても良好な耕作には排水が不可欠であるという印象を正すものでもある。しかし、実際はそうではない。英国もアメリカも、排水が必要かどうかは、降雨量や気候条件よりも、土壌の状態と性質に大きく左右される。一般的に調査すれば、気候、特に降雨量と降雨量の規則性に関して言えば、米国の方が英​​国よりも排水が必要であることがわかるだろう。米国では一般的に降雨量が多く、降雨量の規則性ははるかに低いからである。しかし、この問題については、別の機会に改めて詳しく検討する。

アメリカでもイギリスと同様、耕作地の半分に排水が必要な場合、あるいはその半分の十分の一にしか排水が必要な場合でも、この問題は極めて重要であり、排水を必要としない土地の部分を明確に把握することは、排水を必要とする部分を適切に処理する方法を学ぶことと同じくらい重要です。

再び質問に戻ると、どのような土地に排水が必要なのか？その答えはこうだ。

夏に水があふれた土地はすべて排水が必要です。
海の規則的な潮汐によって水が溢れる土地は、海岸沿いであろうと河川や湾沿いであろうと、排水を必要とする。しかし、この排水には堤防や特殊な手順が必要となるため、ここではその説明は省略する。[91]

また、夏の洪水によって氾濫した土地、特に河川や小川は、排水が必要です。これらの土地も通常、盛土や水路、排水口の掘削を必要としますが、これはいわゆる徹底的な排水の範囲外です。どのような土地に排水が必要なのかという疑問へのさらなる答えについては、排水が土壌に与える影響について論じた章を参照してください。

沼地や湿地には排水が必要です。
沼地や湿原として知られる広大な土地を耕作に適した状態にするには、何らかの方法で余剰水を除去しなければならないことを理性的な人々に納得させるのに、議論は不要である。この種の湿地の扱いは、いわゆる高地の扱いとは大きく異なるため、現時点ではこの言及は省略し、別の項目でより体系的に検討する方が便宜的である。

季節を問わず水が多すぎる高地には、必ず排水が必要です。
排水は、「余分な水が残らないように土地の湿気を除去するだけでなく、人間や動物の使用に必要な植物の健全な成長を損なったり遅らせたりするほど長く水が残らないようにする技術」と定義されています。

植物の中には水中で育つものもあれば、池の底から湧き出るものもあり、その場所でしか生きられないものもあります。しかし、人間にとって有用な植物のほとんどは、たとえ短時間でも水が溢れると溺れてしまい、根の周りに水が滞留すると傷つきます。なぜそうなるのかを説明するのは容易ではありません。これらの点に関する私たちの知識のほとんどは観察から得られています。魚が水中に生息することは知られていますし、もし繁殖させようと思ったら、[92]そのために、私たちは池や小川を整備します。家畜は陸上で生活しており、養魚池に放牧したりはしません。水中で最もよく育つ有用植物があります。クランベリーは、高地での栽培について多くのことが言われていますが、その一つです。また、アヒルやガチョウなどの家禽は水たまりを必要とします。しかし、だからといって鶏を毎日水に浸けておく方が良いと結論付けるわけではありません。つまり、あらゆる土地は、意図する作物にとって、どの季節でも水が多すぎる排水路を必要とします。

これは我々の規則において重要な要素であることがわかるだろう。トウモロコシを栽培するには土地の排水が必要かもしれないが、牧草にはそうでないかもしれない。耕作される牧草のほとんどは、夏に滞留水を除去することで質が向上し、量が減ることはない。しかし、鍬で耕す作物には排水が必要な理由があり、それは我々の草刈り場には当てはまらない。ニューイングランドでは、数週間の間、手遅れになる前に種を蒔くために自然と完全な競争をすることになる。排水された土地は、排水されていない土地よりも数週間早く耕起して植えることができ、この準備のための追加の時間は農民にとって非常に価値がある。この同じ土地の多くは、通常の植え付け時期が過ぎる6月1日までには、自然によって十分に排水されており、そこに牧草を植えても、徹底した排水の恩恵はほとんど受けないかもしれない。そのため、この作業に関して、農場の特定の部分を常緑草のまま維持し、追肥によって肥沃な状態を維持するか、あるいは時折耕起して秋に種を蒔くことで、最も利益を得られるかどうかがしばしば重要な検討事項となります。すべての畑を通常の輪作に適応させることは確かに便利ですが、個々のケースにおいて、この利便性と排水コストを天秤にかけるのは各自の責任です。

停滞によって最も被害を受ける作物は何か[93]土壌中の水の量、あるいは雨水の浸透が遅すぎることが原因かどうかは、観察によって判断できる。停滞水が植物にどのような害を及ぼすかは、これまで示唆されてきたように、そのすべての関係において容易に理解できるものではない。確かに、植物の栄養源となる物質の分解を遅らせ、土壌の温度を下げる。発汗や内部吸収を阻害または抑制し、ほとんどの植物の生育に不可欠な空気を遮断する、という説もある。どのような理論にせよ、土壌中だけでなく 土壌上の停滞水はあらゆる貴重な作物の生育を阻害し、排水によってその原因とともに影響を取り除くことで、この弊害はすぐに治癒するという事実は認められている。そして、その救済策はほぼ即座に効果を発揮するようだ。なぜなら、ほとんどの高地では、停滞水を除去するだけで、土壌はたった一シーズンで耕作作物の生育に適した状態になるのが分かっているからだ。泥炭と沼地の泥でできた低地の牧草地では、排水後 1 ～ 2 年間空気にさらすと、修正が必要な酸を含むことが多い土壌の肥沃度が向上することがよくあります。

水分が多すぎることを示す兆候。
すでに述べたように、私たちは便宜上の理由で土地を排水するかもしれません。つまり、より長い期間耕作できるかもしれないからです。また、適切な時期に植えれば作物が豊かに育つにもかかわらず、排水設備がなければ適切な時期に作物を準備することができない場合もあります。しかし、一般的に、植え付けに適さないほど湿った土地は、隠れた水が悪影響を及ぼしている兆候を、シーズンを通して示します。

もし土地が草地だった場合、私たちが蒔いた種からイグサや水草のような水生植物が芽を出し、数年後には畑を占領し、私たちはすぐに土を耕して、[94]それを再び草地へと戻す。小麦やその他の穀物畑の場合、畑は斑点状で不均一に見える。わずかな高台にある部分は背が高く、色が濃く、健全である。一方、小さな窪地には、低く病弱な草がまばらに生えている。生育期にイギリスを旅するアメリカ人は、水はけの良い土壌に広がる穀物畑の完璧な平坦さに必ず驚かされるだろう。賢明なイギリス人農民と共にイングランドとウェールズのかなりの部分を旅した私たちは、この点に関する彼らの鋭い洞察力に感銘を受けた。

同じ畑、あるいは別の畑の小麦の色のわずかな変化が、彼らの注目を即座に引き付けました。

「あの畑は水はけが悪い。トウモロコシの色が薄すぎる。」「底に冷たい水があるからトウモロコシは育たない。」私たちが田んぼを横切る間、こうした批判が絶えなかった。普段は気を遣わずに耕作しているのに、気づかずに通り過ぎてしまうような不均衡が、水と同様に土地の状態に起因するとすぐに説明された。

小麦をドリルで播種し、馬鍬と手作業で注意深く除草することは、イギリスの畑が均一な外観を呈し、不均一性が土壌の状態に起因すると考えられるさらなる理由である。

トウモロコシの穂先に、水面下に潜む冷たい水が、まもなく紛れもない痕跡を残す。葉は黄色く弱々しく伸びてくる。6月の明るい日差しが数日続くと、勇気を奮い起こし、希望を抱こうとするが、にわか雨や東風が再びそれを阻む。耐えられないほどの苦難を味わったトウモロコシは、再び青ざめてしまう。熱帯気候の7月と8月は、他のトウモロコシのように、弱々しい茎を突き出し、糸を紡ぎ、絹糸を紡ぎ出そうとする。あらゆる植物を食い尽くし、ついに豚のために一粒の実をつける。トウモロコシ[95]夏に乾燥した土地がなければ、耕作の労力を回収することができません。

この問題に注意深く注意を払えば、農民はすぐに自分の土地のどの部分が水の多さによって被害を受けているかを知ることができます。そして、それが判明したら、次の疑問は、排水による土地の改善がその作業にかかるコストを正当化するかどうかです。

それは利益をもたらすでしょうか?
排水は永続的な投資です。1、2年、長くても10年で販売可能な作物として回収されることを期待できる肥料の施用のような作業ではなく、また一年生作物の栽培に費やす労働とも異なります。問題は、排水が1、2年で採算が取れるかどうかではなく、長期的に採算が取れるかどうかです。排水が完了したら、農家は支出した資金に見合うだけの利子を得られるでしょうか？全体として、銀行株や鉄道株への投資、あるいは西部の土地の購入よりも収益性が高いでしょうか？あるいは、イギリスの地主が言うような言い方で言えば、排水によって改良された土地の地代は、改良費用に見合う利子を支払えるほど永続的に増加するでしょうか？

この考えを、アメリカの農家にとって身近な例えで分かりやすく説明しましょう。あなたの畑は今、1エーカーあたり100ドルの価値があります。植え付け、播種、そして草刈りを繰り返すことで、数年間かけて耕作と管理にかかる費用を差し引いた上で、1エーカーあたり6ドルの純利益を生み出します。

仮に、1エーカーあたり3分の1の排水費用がかかるとして、3エーカーごとに100ドルを費やした場合、これを公平な投資とするには、収穫量はどれくらい増えるでしょうか？もし100ドルを労働に費やして、1エーカーあたり100ドルの収穫量を達成したとしたら、[96] キャベツを栽培するなら、最初の年に十分な利益を上げて投資額を全額回収できるはずです。もし、グアノやその他の特別な肥料に投資していたら、その効用は2、3年で尽きてしまうので、その期間内に投資額を回収できるはずです。しかし、排水による改善は永続的なものであり、将来にわたって効果を発揮します。したがって、排水した土地が排水費用に対して適正な利子率を生むのであれば、それは良い投資です。最も一般的な利子率は6%です。したがって、排水した土地3エーカーごとに年間6ドルの増収が得られるのであれば、投資額は適正です。これは1エーカーあたり2ドルの利率です。収穫量がどれだけ増えれば、この2ドルを回収できるでしょうか？トウモロコシ、ジャガイモ、オート麦、小麦、大麦、牧草の一般的な輪作では、トウモロコシ2～3ブッシェル、ジャガイモ5～6ブッシェル、オート麦同量、小麦1～2ブッシェル、大麦2～3ブッシェルで2ドルを支払うことになる。春の耕作が土地の湿潤のために遅れたり、種が地中で腐って植え直さざるを得なかったり、寒冷で雨の多い季節に伴う何らかのトラブルを経験した人は、自然が自ら完全に排水していない土地は、このような改良に費用を支払うことになるということをすぐに認めないだろうか。

しかし、排水にはこれよりもはるかに多くの費用が費やされている。排水作業がシステム化されているイギリスでは、排水費用だけでなく、排水作業による収穫量の増加についても綿密な推計が行われている。

1848年に委員会がこの問題に関して最も高い評価を得ている人々に質問したところ、排水による作物の増加については様々な回答があったが、いずれも収益率を下回るものではなかった。ある紳士はこう述べている。「[97] 穀物作物の収穫量は最低の推定値として考えられ、実際には4分の1を下回ることはめったにありません。多くの場合、その後の耕作により収穫量は倍増し、土地の耕作費用は大幅に削減されます。」別の研究者は、「多くの場合、支出の25%の収益が実現され、場合によってはそれ以上の収益が見込まれます。」と述べています。3人目の研究者は、「私の経験と観察は主に重粘土質土壌に関するもので、排水の効果は著しく大きく、1エーカーあたり6～10ブッシェル（小麦）の収穫量増加が見込まれます。」と述べています。

これらは、既に耕作されていた土地に基づいて算出された推定値です。余剰水によって生産性が低下しただけの土地に加え、ニューイングランドの厳しい農場でさえ、泉が湧き出る斜面や、土地が平坦な斜面の麓、高地からの自然排水を受ける小川など、耕作に全く適さない、あるいはむしろ役に立たない場所が数多く存在します。なぜなら、それらは農場の耕作可能な部分を分断しているからです。これらの湿地を排水することで、良質で温暖な耕作地を作ることは、単なる割合や利益の問題ではありません。排水された土地が、排水費用を上回る価値があるかどうかが問題なのです。もしそうなら、アメリカ人の自然な傾向に従って、隣国の畑を購入して「併合」するよりも、農場の荒廃地を再生し、ばらばらの畑をコンパクトで体系的な全体に統合するためにお金を使うほうが、どれほど満足感があり、どれほど利益が大きいことか。

イングランドでは、排水によって土地の価値が上昇した例はいくらでも挙げられるが、それらは実用的価値に乏しい。政府がこの取り組みを支援するために多額の融資を行ってきたこと、民間企業が[98]排水会社が王国全土で大規模な工事を実施していること、また、大規模な土地所有者が自費で排水を行っていることは、少なくともイギリスにおける排水は、その運営コストを十分に回収できるという決定的な証拠である。

別の章では、さまざまな州でのアメリカの農民による排水事業についての正確な説明が見つかります。読者はそこから、この国での排水事業が利益を生む事業であるかどうかについて正しい意見を形成することができます。

第5章[99]
さまざまな排水方法。
開渠。—土手の斜面。—ブラシ排水路。—畝と畝間。—プラグ排水路。—モグラ排水路。—モグラ鋤。—くさび排水路と路肩排水路。—カラマツ管。—柵の支柱と支柱の排水路。—ピートタイル。—モグラによって損傷を受けた石の排水路。—ダウニングキリン。—さまざまな種類の石の排水路の図解。

開いた溝。
地表水を排出する最も明白な方法は、地表に溝を掘り、低い場所まで流すことです。したがって、一時的な目的で土地の排水を行うだけの場合には、例えば、土地が湿りすぎてそもそも適切に溝を掘ることができず、体系的な作業を開始する前に余剰水の一部を排出する必要がある場合など、開渠はおそらく最も安価な方法と言えるでしょう。

さらに、排水対象となる土地が広大な傾斜地の一部であり、特定の季節に大量の水が地表に流れ落ちる場合、開放型の集水溝が絶対に必要となることがあります。このような状況は山岳地帯では非常に一般的で、丘に降った雨は目に見える地表または土壌の下の岩盤を伝って流れ落ち、麓で噴出するため、丘の斜面の高いところに沼地ができることがよくあります。また、粘土質の地域では、硬い粘土の上に2～3フィートの深さの砂やロームが積もり、広い傾斜地が見られ、それが最良の草地を形成しています。

このような排水路の下部を排水しようとする場合[100]斜面を登っていくと、上部からの水が大量に流れ落ちてくることがわかります。そのため、流下する水を遮断するには、開いた溝がヘッダーとして最も経済的です。ただし、ほとんどの場合、蓋付きの排水溝でも同様に効果的です。

タイルや石で作った排水溝の出口でも、排水が流れ込む小川の水位近くまで降りると、排水を流すために、深さ30～60センチ程度の開渠（かいよう）を使うのが便利で、しばしば、そして実際必要になります。これらの開渠は非常に重要で、丁寧に仕上げなければなりません。詰まると排水溝に逆流が生じ、工事全体を台無しにしてしまう可能性があるからです。

このように、開渠は徹底的な排水計画にとって不可欠な補助手段です。その経済性についてどのような意見があろうとも、多くの農家は当面開渠に頼らざるを得ないか、湿地の排水計画を完全に断念せざるを得ない状況にあります。そこで、開渠を建設する最良の方法についていくつかのヒントを示し、その後、開渠に対する反対意見として、この方法を採用する所有者が、開渠によって生じる明らかな問題を可能な限り回避するために、当初から作業計画を慎重に検討するための考慮事項を提示します。

沼地や特に湿地帯における排水溝の位置については、別の章で詳しく説明します。ここでは、位置が確定した後の開渠の形成過程についてのみ考察します。

排水溝の中で最もひどいのは、上から下まで幅が均一な開渠です。どんな気候や土壌でも、霜や大雨によって深刻な損傷を受けずには、一シーズンも持ちこたえることはできません。開渠はすべて傾斜をつけるべきです。そして、実験によって、どのような勾配が適切であるかが明らかにされます。[101]土壌の種類によって、最適な傾斜、あるいは時に自然傾斜と呼ばれる傾斜が異なります。もし土を台車から土手に落とし、風雨にさらされると、土は一定の角度、つまり傾斜を保ち、最終的にはその状態を維持します。傾斜の度合いは土壌の性質に応じて、地平線に対して21度から55度の範囲で変化します。一般的な土の自然傾斜は約33度42分とされており、これは鉄道技術者が盛土に通常採用する傾斜です。

開渠の土手がこのように傾斜していれば、凍結によって流されたり崩れたりする可能性が最小限に抑えられます。

また、草刈り場で開渠を採用する場合、あまり深くないとしても、自然の傾斜よりもさらに低く傾斜させ、底まで種を蒔くことができます。そうすることで、土地が失われることがなく、また、作業員が溝を横切ることができるようになります。

これは実際、古い畝と溝の方式に相当します。これはタイルが使われる以前のイギリスではほぼ普遍的であり、この国でも時折見受けられます。この方式では、狭い土地に畝を掘り返し、上部、つまり背面から排水溝となる溝まで傾斜したベッドを作ります。この耕作方法は非常に古く、聖書の詩篇作者の言葉で言及されていると考えられます。「あなたはその畝に豊かに水を注ぎ、その溝を鎮め、雨水でそれを柔らかくされます。」

暗渠と比較した場合の開渠に対する反対意見は、簡単に次のように述べられるだろう。

1.費用がかかる。傾斜排水溝の掘削は直立排水溝よりもはるかに大規模である。開削排水溝は、常にある程度流入してくる土砂を受け止めるため、底部の幅が30～60cm必要となる。開削排水溝は、良好な状態を保つために年に一度清掃する必要がある。[102]開削された排水溝から排出される土砂は、散布または運搬によって処分する必要がある。そのため、この種の排水溝は初期費用がかさみ、良好な状態を維持するためには継続的な労力と手入れが必要となる。

2.暗渠は永久的なものではありません。適切に敷設された暗渠は半世紀以上も持ちますが、開渠は、特に深い場合は、常に水で満たされる傾向があります。さらに、霜や水、そして植物の作用によって、開渠は常に閉塞する傾向があります。湿ったぬるぬるした底にはイグサや水草が繁茂し、たった1シーズンで水の流れを遅らせ、勾配が緩やかな場所に水が何インチも深く溜まってしまうことがよくあります。牛の足跡、荷車の跡、動物の穴掘りなど、ほんの些細な出来事でも、水はせき止められ、排水効果は弱まります。そのため、このように排水された牧草地が、数年のうちに再び草やイグサに覆われてしまうのをよく見かけます。

3.良好な耕作を妨げる。排水が土壌の状態に与える影響に関する章では、開渠が土地の耕作にどのような支障をきたすか、特に、耕作者の耕起、草刈り、熊手、そして耕作に適した土地の整備全般において、開渠がどのように支障をきたすかを詳細に論じている。

4.土地を占有しすぎる。溝の土手が垂直になっていると、土手が軟らかすぎて、牛が耕作の際に数フィート以内には入ることができず、耕作地が失われるか、手で耕作地を掘り返さなければならない。たとえ鋤を溝の近くに近づけたとしても、支えとなる土地がないため、最後の畝を溝から切り離すことはできず、溝の中に入れようとしても手で押し出さなければならない。土手を底まで傾斜させ、このようにして土地を畝や畝にすれば、確かに畑の見栄えは良くなるかもしれないが、それでも土壌は失われる。[103]なぜなら、土壌は必ずイグサやミズイネを生やす畝から全て取り除かれ、畝に運ばれ、そこで自然の土壌の深さが倍増するからだ。こうして、水分、気温、肥沃度が均一な圃場ではなく、湿って冷たく痩せた土壌と、乾燥して温かく肥沃な土壌が交互に現れる、一種の鉄格子状の圃場ができあがる。美しくも便利でもなく、利益にもならない。

5.肥料は洗い流され、失われる。雲が毎年雨や雪として与えてくれる90～120センチの水は、蒸発、濾過、あるいは地表への流出によって失われる。「雨と蒸発」という表題で述べられているように、蒸発によって失われるのはその半分以下で、大部分は土壌を透過したり、土壌上を流れ落ちたりする。土地が畝立てられている場合、肥料と土壌の細かい部分は、大部分が開渠に流され、失われる。下方へと浸透する水の大部分は、肥料成分が濾過される前に、地表近くの開渠に流れ込む。一方、適切な深さの蓋付き排水溝では、水は十分な深さの土塊を通して濾過され、肥料成分が取り除かれ、比較的純粋な状態で畑から排出される。ウェイ教授（第 11 回ロイヤリティ農業学会誌）の「肥料を保持する土壌の力」と題した論文には、さまざまな種類の土壌の濾過特性に関する興味深い例が示されています。

覆水溝を好む上記の理由に加えて、世界で最も熟練した排水工の一人（パークス氏）は、「開渠と同じ深さの適切な覆水溝は、開渠が及ぼすよりも広い範囲の土地を排水できる」と主張しています。「溝の側面は乾燥して漆喰状になり、植物で覆われます。そして、[104]植生がないため、吸収力は覆われた排水溝よりも劣ります。」

排水溝の深さ、方向、距離については、それぞれの項目で説明されています。これらは、開放型排水溝と閉塞型排水溝の両方に適用されます。

ブラシ排水口。
タイルが普及する以前、石がほとんどない農場で、灌木を詰めた蓋付き排水溝を何度か試しました。土壌の状態にもよりますが、8～10年は問題なく機能するものもあれば、3～4年で崩壊して使えなくなるものもありました。

湿地では、灌木による排水溝は、一年のうち一部が乾燥している砂地よりもはるかに長く持続します。なぜなら、灌木は乾燥した土地では腐朽しますが、常に湿地ではほとんど腐らないからです。泥炭沼や泥沼では、このような排水溝は注意深く建設すれば20年は持つと予想されますが、砂質ロームでは1年も持たないでしょう。

高地での灌木排水路の失敗は、木材の腐朽ではなく、砂の流入によって水路が塞がれたことによるものです。モグラや野ネズミは、これらの排水路を敷設したその日に発見し、その後ずっとそこに住み着いてしまいます。

これらの小さな動物たちは、地面に穴を掘ってミミズを探し出し、その一部は昆虫や地上の植物を食べて生活しています。彼らは多くの仕事をこなすため、巣穴から日光の当たる場所へ通じる便利な通路が必要です。彼らが住む排水溝には、必ず地表から穴が開いています。春や豪雨の時には、水が流れとなってこれらの穴に流れ込み、柔らかい土を崩しながら、ついには上部が崩落し始め、溝は塞がれ、せっかくの作業が台無しになってしまいます。[105]私たちはこの種の事故に対して多くの予防策を試みてきましたが、軽い陸地ではどれも効果的ではありませんでした。

一般的な建設方法は次のとおりです。溝を必要な深さまで掘り、底部の幅は約 12 インチにします。この溝に、根元で直径 4 ～ 5 インチの支柱を立て、支柱と支柱の間には隙間を空けます。次に、任意のサイズのブラシを、最も粗いものを底部に置き、溝を表面から 1 フィート以内まで埋めて、松、ツガ、またはトウヒの枝で覆います。これらの上に、慎重に刈り込んだ芝をできるだけ近くまで敷きます。ブラシは水の流れを妨げないように、上流側になるように敷きます。表面から 1 フィート上に土を埋め、できるだけ強く踏み固めます。土の重みでブラシが圧縮され、表面が大きく沈下します。陥没を防ぐために、ブラシの側面と上部に板を置くことを試みましたが、あまり効果はありませんでした。このように敷設された排水溝は、一般的にはある程度の水を排出し続けてきましたが、高地では馬や牛にとって危険な罠や落とし穴となっており、下流で流されて穴に落ちた水を埋めるのに多大な労力がかかっています。

粘土質の場合は、ブラシ溝の方が耐久性が高いかもしれません。英語の文献には、生垣の棘の切り株やハリエニシダを溝に詰めた例が載っています。粘土質にうまく敷き詰めれば、約15年は持つと言われています。棘が腐っても粘土質は形を保ち、水が流れる道を残します。

百科事典の筆者は、この種の排水溝に関して次のように要約しています。

いくつかの地域では今でも排水管の設置が行われているが、排水管が安価で豊富にある現在では、わずかな追加費用で恒久的かつ満足のいく方法で実施できるものを、不器用で表面的な方法で実施しているに過ぎないと見なすしかない。」

排水タイルはまだ安価でも豊富でもない[106]この国では、これらの物質はもはや存在しない。しかし、すぐにそうなるだろうと我々は確信している。当面は、材料の都合に応じて、入手可能な代替品の中から適切なものを選ぶことが有益かもしれない。

プラグ排水
我々の知る限り、アメリカでは一度も実践されたことはありません。我々の知識は、英語の書籍から得た知識に限られています。そこで、モートンの百科事典から以下の説明と図解を引用することにします。

「プラグ排水は、モール排水と同様に、異物の使用を必要としません。水路全体が粘土で作られており、最後に述べたようなこの種の排水だけが適しています。

この排水方法には、特別な道具一式が必要です。まず、一般的なスコップで、これを使って最初の溝を取り出し、片側に置いておきます。次に、より小さなスコップで、これを使って2番目の溝を取り出し、こうして作った溝の反対側に置いておきます。最後に、ビットアイアンと呼ばれる特殊な道具（図 11）が必要です。これは、長さ3.5フィート、口幅1.5インチの細長いスコップで、ノミのように尖っています。口、つまり刃の厚さは0.5インチで、このように細い道具に必要な強度を与えています。口（a）の右側には、長さ6インチ、幅2.5インチの鋼鉄製のリング（ b）が直角に突き出ています。そして、口から14インチ離れた左側には、長さ3インチの踏板（ c）が取り付けられています。

図11.

「次に、長さ1フィート、高さ6インチ、底部の厚さが2インチ、上部の厚さが2.5インチの木片をいくつか用意します。これを4～6個、[107]鋸引きによって側面に鉄筋を入れ、両端の間にわずかな隙間を残す。完成すると、図に示すように、全体がいくぶん柔軟な棒状になり、その片方の端に頑丈な鎖が取り付けられる。これらのブロックは濡らし、細い端を下にして溝の底に置く。溝はブロックにぴったり合うように切り込む。掘り出した粘土は、少しずつブロックの上に戻し、幅3インチの木製の突き固め棒で突き固める。ブロック、またはプラグの上側の溝が埋められたら、鎖のリンクに差し込んだレバーを使って、溝の底を支点として、最後の1つを除いて全て露出するまで、ブロックを前方に引き込む。次に、ブロックの上側の溝のさらに奥の部分を埋め、突き固める。このようにして、溝全体が完成するまで作業を続ける。

図12.—プラグ排水

モル排水。
イリノイ州やその他の西部諸州では、キャプスタンで動く「ゴーファー プラウ」と呼ばれる農具が使われており、異物を使用せずに、約 2 フィート半の深さまで鉄の靴を通すだけで湿地の水を抜くことができると聞きます。

同じ州で使用されている、マーカス・アンド・エマーソンの特許サブソイラーという名称のモグラ除け鋤の報告を耳にしましたが、情報提供者によると、この機械でも上記の方法で排水溝が作られるそうです。この機械は[108]巻き上げ機、馬、または牛のくびきによって動かされ、料金は1ロッドあたり28セントです。説明によると、これらの機械は、イギリスで古くから知られ、使用されていた英国のモールプラウを改良したものです。

図13.—モグラ耕耘機。

以下の説明はモートンの百科事典からの抜粋です。

モール・ドレインは、覆工式排水溝の中で最も簡素な形態です。モール・プラウと呼ばれる機械によって形成されます。この機械は長い木製の梁と支柱で構成されており、心土耕耘機と形状が似ていますが、心土耕耘機の心土を砕く装置の代わりに、短い円筒形で尖った鉄の棒が、幅広の耕盤の下端に水平に取り付けられています。耕盤は梁の溝によって上下に動かすことができます。梁自体は下側が鉄で覆われており、地面近くを移動します。これにより、耕盤の先端にある鉄の棒は一定の深さに保たれます。この機械は、馬で操作するチェーンとキャプスタンによって、軟弱な粘土質の土地（この機械が適切に使用できる唯一の土地）を曳き回され、モール・ランに非常によく似た空洞の溝を形成します。この名前の由来は、この機械がモール・ランと呼ばれているからです。

ニューヨーク・トリビューンの特派員は、ニューヨーク州スチューベン郡ホーンビーの A・B・ディキンソン少佐の農場で見たモグラ耕耘機の操作と有用性について次のように述べている。

「この農場には瓦が1本も敷かれていないし、[109]覆石の排水溝の棒。しかし、少佐は自家製、あるいは少なくとも自家製の「牛鋤」を持っている。これは、鋭く尖った鉄のくさび、あるいはローラーの上に、高さ約4フィートの幅広で鋭い柄が乗ったもので、さらにその前にはより鋭いカッターがあり、その上に梁と柄が付いている。5組の牛を繋ぎ、この鋤を土壌と下層土に平均3フィートの深さまで押し込む。これは、余分な水が流れていくと予想され、望まれる流れである。こうして畑は、地面が多かれ少なかれ弾力があり、水で飽和状態にあるため、2ロッド間隔で3フィートまで耕される。柄によって作られた切り込みは、鋤の後に閉じてすぐに消えるが、底部のローラー、あるいはくさびによって作られた切り込みは、その水位より上に余分な水分があるときはいつでも水路となり、水流は自然に浄化され、むしろその水路を広げる傾向がある。このように1日に10～20エーカーの土地が排水されており、メジャーD社は15～20年も設置したこの排水溝を所有しており、今でも十分に機能しています。岩の多い土壌ではこの排水方法は実用的ではありません。砂地では耐えられないでしょう。しかし、ここでは非常にうまく機能しており、平均10年程度で効果が持続するとしても、その費用は何倍にもなるでしょう。

ディキンソン少佐自身も最近の演説で、彼が「

上海プラウ。
「私は最も痩せた1エーカーの刈り株の土地を手に入れ、もしそもそも穀物を栽培するには湿りすぎているなら、上海の鋤と4頭の牛を使って3時間かけて徹底的に排水します。

「1エーカーの土地は長さ20ロッド、幅8ロッドと仮定します。粘土質の土壌の最もひどい部分を徹底的に排水するには、8フィートごとに排水溝を1回設置する必要があるでしょう。排水溝の設置費用は非常に安いので、その距離であれば余裕で設置できます。そのためには、20ロッドを縦方向に16回、つまり3時間で1マイルを移動する必要があります。2人が運転し、1人が鋤を持ち、1人が梁に乗り、1人がバールを持ち、左右に飛び散った大きな石を拾い、残りの2人で鋤を運ぶには重すぎるので、他の2人ですぐには運べないのです。

「この鋤の構造は非常に単純で、直径3.5～4インチの丸い鉄片が先細りになっていて、その上に1.5インチの深さの溝が切られている。幅18インチ、長さ3フィートの板の片方の端は丸棒の溝に溶接され、もう片方は[110]ビーム。コールターは幅6インチで、一方の端はビームに、もう一方の端は丸棒の先端に固定されています。コールターとプレートはそれぞれ厚さが3/4インチで、これは底部の丸棒より上のプラウの全幅に相当します。

「この鋤を土壌によっては、あなたの土地よりもずっと多くの力が必要になるでしょう。力の強さは、土壌の性質に完全に左右されます。耕しやすい土壌であれば、コールターを除いて鋳鉄製のものでも十分です。18インチから24インチの深さがあれば、鋤を動かすのに十分です。この方法で、セネカ郡で見られるどの方法よりも、1エーカーの土地を徹底的に排水できます。」

私たちが収集できる最良の情報から判断すると、粘土質の土壌では、開拓時代の道具としてモールプラウが非常に有用であるように思われます。上記の記述は、問題の農場においてモールプラウが非常に安価で、迅速かつ効果的に運用できることを確かに示しています。

スティーブンスは著書『農場の書』の中で、上図のモールプラウについて詳細な説明をしています。その一般的な構造と動作原理は、既に述べたことから容易に理解でき、自作したい人は誰でもその著書の中で正確な手順を知ることができます。

ウェッジとショルダードレイン。
これらは、最後に述べた種類の排水溝と同様に、下層土に形成された単なる溝です。したがって、耐久性に欠けるという同じ欠点があり、鋤が通る土地には全く適していません。 くさび型排水溝を形成するには、芝を取り付けた最初の溝を片側に置き、溝の残りの部分から取り除いた土を反対側に置きます。最後に使用するスコップは非常に細く、急激に先細りになっているため、溝の底に狭いくさび形の空洞を形成します。最初に取り除いた芝は、溝の下部のサイズよりもはるかに大きいくさび形に切断されます。芝の生えた側を下にして溝に打ち込むと、図 14に示すように、底に 6 インチまたは 8 インチの深さの空きスペースが残ります。

肩の排水は、[111]楔形排水溝。溝全体が徐々に細くなる楔形ではなく、肩形排水溝の上部は溝の両側がほぼ垂直で、かなりの幅があり、最後の堰堤は細く先細りの鋤でのみ掘り出され、その結果両側に肩が残る。これがこの排水溝の名前の由来である。溝が完成したら、最初の堰堤を、前者と同様に草地側を下にして溝に置き、前述の肩に当たるまで押し下げる。こうして、図 15に示すように、水のための狭い楔形の流れが再び残る。

図14.
ウェッジドレイン。

図15.
ショルダードレーン。

これらの排水溝は、砂利や砂でない土地であれば、ほぼあらゆる土地に作ることができます。非常に安価な排水溝です。掘削費用や埋め戻し費用は通常のタイル排水溝とそれほど変わらず、タイルやその他の資材にかかる費用も大幅に節約できます。しかしながら、このような排水溝は損傷を受けやすく、また、最も良好な状況下でも非常に限られた期間しか持続しないため、推奨できません。

カラマツ管。
これらはスコットランドの苔むした土壌や沼地で使用され、経済的で良い結果が得られたと言われています。チューブ[112]下図は、外径4インチの正方形で、2インチの透水路を備えています。もちろん、他の耐久性のある木材でも同じ目的に使用できます。管には水が通るように穴が開けられています。湿地では、深く敷設されたこれらの管は耐久性と効率性に優れ、ブラシや石よりもはるかに信頼性が高いでしょう。砂の侵入や害虫の破壊的な活動からよりよく保護されるからです。経済性は木材とタイルの価格に左右されますが、タイルが手頃な価格で入手できれば、はるかに効果的です。

図16.—カラマツ管排水溝

ワシントンD.C.近郊では、一般的な柵の支柱を用いることで、かなり良好な排水が行われていることが知られています。まず、溝の底を2本の支柱より約7.5cm広く開けます。次に、溝の底に2本の支柱を敷き、支柱間の間隔を5～7.5cmにします。さらに、覆いとして3本目の支柱を敷き、全体を芝草または藁で丁寧に覆い、最後に土で埋め戻します。支柱の代わりに、より便利な場合は、どんな種類の支柱でも構いません。

粘土質であれば、これらの排水溝は効率的で耐久性に優れていますが、砂質であればすぐに埋まってしまい、役に立たなくなる可能性があります。これは木材の無駄遣いであり、特に新しい地域では価値がありません。

メイン州ウィンダムの JF アンダーソン氏は、ポールを使った排水方式を採用しました。これは、木材が安価でタイルが高価な地域では、有利に採用できる可能性があります。

直径3～6インチの2本のポールを溝の底に置き、その間に直径の半分の水路を設ける。その上に3本目のポールを立て、[113]こうして、希望する寸法のダクトが形成されます。この排水溝の安全性は、土砂の浸入を防ぐために芝などでいかに丁寧に保護するかにかかっています。また、その永続性は、常に湿った状態になるよう低い位置に設置されるかどうかに大きく左右されます。なぜなら、このような材料は、頻繁に濡れたり乾いたりすると寿命が短くなり、常に濡れているとほぼ永久的に腐らないからです。このような排水溝に、いわゆる「水を引く」ためにブラシや石を置く必要はありません。十分な注意を払わない限り、水はすぐに浸入し、構造物を破壊するでしょう。

図17.—ポールドレイン。

アイルランド、そしてイングランドとスコットランドの一部の地域では、泥炭タイルが湿地の排水に使われることがあります。こうした地域では安価で非常に耐久性がありますが、おそらくこの国では使われないでしょう。泥炭タイルは2枚の泥炭をパイプのように組み合わせたものです。特殊な道具を使って2つの半分に成形し、それぞれに半円を描きます。十分に乾燥させた後、タイルを合わせて円形の開口部を作ります。

図18.—ピートタイル用の道具。

図19.—ピートタイル。

排水の目的は、単に耐久性のある[114]土壌に適切な深さの開口部を設け、土壌を透過した水を受けて排水する構造であれば、個々の状況に合わせて、様々な対策を講じることができるのは明らかです。一般的に、懸念される危険は水路の閉塞です。金属や木でできた密閉管以外、水の流入を阻止できるものはないでしょう。

経済性と耐久性は、おそらく最も重要な考慮事項でしょう。タイルは手頃な価格で、これらの特性を何よりもうまく兼ね備えています。一方、石は素材自体に関しては安価で耐久性に優れています。しかし、素材自体の耐久性と排水溝の耐久性は全く別の問題です。

石の排水溝。
神はニューイングランドの大部分に石材を惜しみなく供給してくれたので、経験の浅い人々にとっては農場用のタイルやその他の排水資材を製造することはほとんど余分な仕事のように思われる。

タイルの使用が経済的に不可能な場合、石の使用を決して否定するつもりはありません。水路を開放しておける限り、石の排水溝は間違いなく他の排水溝と同じくらい効率的です。排水溝の材料は、手元にあることが多く、畑に転がっており、排水に使用しない場合は邪魔者として除去しなければなりません。そのような場合、真の経済性を考えると、タイルが入手可能な場合でも、タイルの使用が望ましいでしょう。ただし、近隣で製造されている場合は、あらゆることを考慮すると、タイルの方が一般的に安価になると考えています。

排水コストを扱うにあたって、私たちはさまざまな資材の比較コストの公正な見積りを提供することに努めてきました。

すべての農家は自分で見積りを立てることができる。[115]そして、私たちが作ったものをテストし、彼の特定のケースにおいて何が真の経済性であるかを決定することです。

石で溝を造るさまざまな方法は、簡単な図で簡単に示すことができます。

図20.

図21.

図22.

図23.

石で溝を作ることに決めた場合、その施工方法は手元にある石の種類によって異なります。地域によっては、丸い小石が地面に散らばっていたり、農場に山積みになっているところもあります。また、平らで粘板岩の多い場所や、採石場から運ばれてきた砕石の方が便利な場所もあります。これらのうち、おそらく[116] 最も信頼性が低いのは、小石や砕石を詰めた排水溝です。規則的な水路がないため、水の流れが非常に遅く、凹凸のある表面との摩擦によって妨げられるため、排水溝は特に詰まりやすいです。

多かれ少なかれ、あらゆる排水溝に流れ込む砂やその他の障害物は、石の間に堆積します。水には、それらを前進させるのに十分な流れの力がないためです。そして、排水溝はすぐにどこかの時点で埋まってしまい、ダメになってしまいます。

ニューイングランドの多くの農場では、浅瀬の2フィートから2フィート半の深さに、何マイルにもわたるこのような排水溝が敷設されてきたが、数年で機能しなくなった。しばらくの間、暗渠排水に慣れていない人々にとって、その効果はまるで奇跡のようだ。湿地は乾き、野草はクローバーと牧草に取って代わられ、実験は成功と宣言される。しかし、数年後には野草が再び現れ、水は再び表面に浮かび、調査の結果、排水溝のどこかが土で固まり、淀んだ水で満たされていることがわかった。

問題の原因は、決して材料だけにあるわけではない。粘土質や硬盤質の土壌では、適切な手入れをすれば、このような排水溝は耐久性のあるものにできるだろう。しかし、牛や荷馬車の踏みつけ、そして霜による影響から守られるよう、十分な深さに敷設する必要がある。我々のあらゆる作業に容赦なく付きまとう、我々の大敵、モグラの手が届かないほど深く敷設することは、ほとんど不可能だ。

野ネズミの食害によって果樹が被害を受けるというニューイングランドの苦情について、ダウニング氏が述べたことを私たちは思い出します。

彼は、他の場所でのキリンによる略奪については疑念の余地はないが、自分の近所では野ネズミによる被害と同じくらいキリンによる被害の危険について考えるべきだと言った。

多くの人は、私たちがあまりに強調しすぎているように思うかもしれません[117]この点については、モグラやネズミの危険があります。この件に関して、私たちは証言できることを確信しています。私たちの農場では、10ロッドの長さの灌木や石でできた溝を完成させたとしても、片方の端にこれらの 害獣の群れがいないことは一度もありませんでした。しかし、これらの溝を3～4フィートの深さにし、石を覆う芝の上に固い土をしっかりと固めれば、比較的安全になるでしょう。

下の図24と25は、アイルランドで実践されている石造排水溝の敷設方法を示しています。これは、一般的な小規模排水溝の場合、他のどの方法よりもおそらく便利で安全です。溝の片側に平らな石を垂直に立てます。これは溝の底近くで行います。もう1つの石を最初の石に立てかけ、その石の足は反対側の土手に接するように置きます。土壌が軟らかい粘土質の場合は、水が流れるように、まず溝の底に平らな石を敷きます。しかし、特に均一な形状と厚さの平らな石が手元にない場合は、作業が大幅に増えることになります。底に板を敷く方が、通常ははるかに安価で、障害物となる可能性も低くなります。

図24、25.—石の排水溝。

図25は小石のない溝を表している。[118]ダクトの上に設置されています。これらの小石は、9割の場合、役に立たないどころか、むしろ有害です。なぜなら、水が通る必要がないだけでなく、ネズミなどの害虫の住み家になってしまうからです。

ダクトの上に小石を詰めた図は、何世代にもわたって様々な作品に写し出されてきたが、現代の著述家でさえ、小石を省略できるとは考えもしなかったようだ。現在のタイル排水システムについて少しでも知っている人なら、三角形の開口部を持つダクトや四角い暗渠の場合、溝掘りに通常用いられるような土でその上に水を埋めたとしても、水がそこに流れ込むのを防ぐことはできないことがすぐに分かるはずだ。かつてタイルが使用されていた頃は、溝はタイルの上、1フィートかそれ以上の高さまで砕石で埋められていたが、この方法は費用がかかり役に立たないとして、今ではどこでも廃れてしまった。

ほとんどの場合、直径 2 ～ 3 インチの円に等しい形状の開口部であれば十分ですが、ダクトの必要なサイズは、もちろん、最大の洪水時に流入すると予想される水の量によって異なります。

石の排水溝の形状がどのようなものであっても、継ぎ目ができる限り近くなるように注意する必要があり、排水溝の大敵である砂の流入を防ぐために、継ぎ目に芝、削りくず、麦わら、なめし革、またはその他の材料を注意深く置く必要があります。

水路用の大型排水溝を、橋台と覆石を用いて方形溝を形成する工法については、広く知られ、実践されているため、特に言及する必要はないと考えられる。しかし、排水の行き届いた土地における小規模排水溝の場合、この工法はおそらくすべての工法の中で最も費用がかかる。なぜなら、2つの排水溝を所定の位置に据え付けるには、はるかに広い掘削幅が必要となるからである。[119]側石を敷き、その間に必要なスペースを確保します。掘削と資材の運搬が最も少なく、結果として埋め戻しや整地も最小限で済む排水方法が最も安価です。

石の排水溝に関する私たちの結論は、現時点では、多くの場合、石の排水溝は有用かつ経済的であることが判明しているということであり、現在の価格でタイルを調達しなければならない場合でも、材料が手元にあれば、最大の排水溝には石を使用できる可能性がある。

第6章[120]
タイルによる排水。
排水タイルとは何ですか?—タイルの形状。—パイプ。—馬蹄形タイル。—底タイル。—水路の形状。—カラーとその使用。—パイプのサイズ。—速度。—摩擦。—パイプを通じた水の排出。—容量表。—水がタイルに入る仕組み。—深い排水溝は最も早く、最も長く流れます。—パイプにかかる水圧。—タイル排水の耐久性。—100 年前の排水レンガ。

排水タイルとは何ですか?
イギリス国民向けの著作の中で、このような問いを最初の項目に据えるのは不合理だろう。なぜなら、タイルはイギリスではレンガと同じくらい一般的であり、その形状や用途は誰にとっても馴染み深いものだからだ。しかしアメリカでは、一部の地域ではタイルがかなり広く使われているものの、おそらく全国で100人に1人の農家もタイルを見たことがないだろう。

著者は最近、タイルの使用とコストに関する問い合わせの手紙を受け取りましたが、そこから、著者がタイルと言えば、私たちの祖父たちが暖炉を敷くのに使っていた四角いレンガを思い浮かべていることが明らかです。

1797年にイギリスで出版されたジョンストンの『エルキントンの排水システムに関する農業委員会への報告書』の中で、彼が記述あるいは言及しているタイルや粘土製の導管は、彼が「排水用レンガ」と呼ぶものだけであり、その図面を掲載しています。私たちはアメリカ版に掲載されている図面をそのまま本誌に転載します。[121]考えられ得る限り最も不器用な仕掛けであると思われる。

図26.—排水レンガ

1856年というごく最近のことでさえ、ニューヨーク州アルバニーからニューハンプシャー州エクセターまで、約300マイル離れた場所から鉄道でタイルが運ばれ、2インチのパイプ1本あたり、運賃込みで25ドル/1000ドルの費用がかかりました。ニューハンプシャー州では1857年までタイルは製造されなかったと考えられています。これらの事実は、間もなく農業文献において珍奇な情報となるでしょうから、保存しておく価値があります。また、タイル排水に関する一見よく知られた事実の中に、学識のある農業従事者には不必要な細分化に思える点があることを正当化する根拠にもなります。

排水タイルは、レンガを作るのにほぼ適した品質の粘土から作られ、機械で管状、半管状、あるいは馬蹄形に成形されます。乾燥前の長さは通常14インチで、炉や窯で焼成され、いわゆる硬質焼成レンガと同程度の硬さになります。厚さは通常約半インチで、タイルのサイズや形状によって異なります。サイズは1インチから6インチまで様々で、穴の直径はそれ以上になることもあります。形状も非常に多様です。これは最も重要な点の一つであるため、[122]排水管の効率、コスト、耐久性に影響を与えるため、重要な注意を払う必要があります。

タイルの形状。
排水管の最も単純で、安価で、かつ最適な形状は、円筒形、または単に管状で、外側が丸く、穴が丸い形状です。

図27、28、29.—丸パイプ。

この形状のタイルと管状の他のすべてのタイルは、 馬蹄形のような底が開いたタイルと区別するためにパイプと呼ばれます。

ギズボーン氏の報告によると、約40年前、リンカーン、オックスフォード、ケント各州に住む人々は、おそらく互いの事業について全く知らなかったであろう、土地の排水のための小さなパイプを並行して使用していました。これらのパイプのほとんどは、水を導入するためのアイレット穴が開けられていました。徹底的な排水のためのパイプは、1843年にジョン・リードがダービーの展示会で展示するまで、一般の注目を集めることはありませんでした。出品者にはメダルが授与されました。審査員の一人であったパークス氏は、これらのパイプを議会に特別に報告しました。この頃から、発明と改良が急速に進み、すぐにカラーが導入され、パイプ成形用の改良された機械が使用されるようになりました。[123]排水は、王立農業協会の促進的な影響を受け、英国全土で広く注目されるようになりました。イギリスの排水業者が「丸パイプ」、あるいは「パイプ」と呼ぶこのパイプは、英国で最後に導入されたタイルではないにしても、最も新しい種類のタイルの一つであるにもかかわらず、科学者の間では最も普及し、土地排水会社が管理するあらゆる工事で広く使用されています。莫大な民間資金に加えて、2千万ドルという巨額の公的資金が彼らに投入され、そして国で最も優れた実務家がこの仕事に従事していることを考えると、この疑問はこれで解決するはずです。

使用されているタイルのさまざまな形状についていくつかのアイデアを示した後、各人がどれが最適かを自分で判断できるように、その問題をそのメリットに基づいて検討することが提案されています。

徹底した排水を目的として導入された最も初期のタイルは、その形状から馬蹄形タイルと呼ばれていました。馬蹄形タイルは、排水溝の底を形成する際に底板なしで使用されることもあり、その結果、水は地面を流れることになります。この方法が無駄な節約になっているという疑いの余地はほとんどありません。なぜなら、最も硬く、最も透水性の低い土壌でさえ、絶え間ない流水作用によって軟化し、タイルの縁が沈み込んだり、排水溝の底が隆起して構造が損なわれたりするからです。

底板の費用を節約するために、タイルの縁にフランジを付けたり、底板の切れ端にタイルの端を載せるなど、様々な工夫が試みられてきました。しかし、いずれの方法も排水溝の底部を水による摩耗から保護することができません。

馬蹄形のタイル、またはいくつかの地域では「トップとボトム」と呼ばれているものは、イギリスで今でもよく使用されています。[124]筆者は現地の農家と個人的に話をしたところ、それらを支持する強い意見を耳にした。「トップとボトム」の利点は、しっかりと固定され、他のものよりも水の流れが良いことだとされている。

それらに対する反対意見は、丸パイプよりも高価であること、強度が劣ること、敷設が困難であること、そして丸穴のタイルほど排水性が優れていないことなどです。敷設にあたっては、隣接する2つの土台に部分的に載せるように、あるいはいわゆる「ボンドを破る」ようにする必要があります。土台はタイルとは別体に作られ、タイルの両端をしっかりと支えるのに十分な幅を持つ平らな片です。土台は通常、タイルの幅より1インチ幅が広くなります。

図30—馬蹄形のタイルと靴底。

上の図は、馬蹄形のタイルと馬底が適切に配置された状態を表しています。

このタイプのタイルはニューヨークで最も成功している排水業者によって広く使用されているため、ここで提起された異議については、ギズボーン氏の権威ある見解を引用するのが適切でしょう。この点に関して、この国の排水はイギリスで言うところの「浅い」ものであり、また、あまりにも最近になって設置されたため、経年劣化に耐えられていないことを想起すべきです。

ギズボーン氏はこう語る。

平均的な土壌、特に軟弱な土壌においては、馬蹄形タイルはこれまで深層排水路に使用された導管の中で最も弱く、最も劣化しやすいと自信を持って述べると、多くの読者に衝撃と驚きを与えることになるでしょう。しかし、これは事実です。たとえ経験がなくても、少し考えれば、それが当然のことだということが分かります。

「2フィートの排水管ではそれなりに安全な馬蹄形タイルが、4フィートの排水管ではほぼ確実に機能しなくなります。[125]縦方向の亀裂に加え、タイルは深層排水で特に厄介なスリップによって破損する可能性があるだけでなく、排水が完了した後でも、軽く充填された材料ではそのスリップに対する抵抗が不十分であるだけでなく、側面からの継続的な圧力は、土壌に亀裂が生じない場合でも、タイルの脚部を捕らえ、天端を突き破ってしまう。リージェンツ・パークが初めて排水されたとき、大型の導水管が流行しており、馬蹄形のタイルを積み重ねて円形に作られていた。これより弱い導水管を発明することは困難であろう。再排水の際、上部のタイルが天端を突き破り、下部のタイルに落ちている例が数え切れないほど発見された。

ソールタイルまたはソールパイプと呼ばれる別の形のタイルは、アメリカで広く使われています。馬蹄形タイルを除けば、他のどのタイルよりも多く使われています。おそらく、最初の製造業者がソールタイルを最高だと考え、市場に他のタイルを提供しなかったためでしょう。

この形状では、底部はタイルで覆われており、底面は平らですが、開口部は円形、楕円形、または卵形で、開口部の小さい方の端が下向きになっています。

図31—ソールタイル。

ソールパイプは理論的にかなりの利点があります。開口部または穴の形状が適切で、底部がしっかりと固定されており、慎重かつ適切に敷設されていれば、排水は確かに完璧です。

単独パイプに対する反対意見は、丸パイプよりもいくらか高価であること、そして、パイプからパイプへの通路を均一にするために設置に細心の注意を払う必要があることです。

この種のパイプ、特に管の穴が楕円形や卵形の場合、片側がわずかにへこむと、水路がずれてしまいます。敷設にあたっては、各接合部の下に、誠実な靴職人が使うような薄い木片を置くという予防措置を講じました。[126]少なくとも地面がしっかりと固まるまで、そして「腐敗の消えゆく指」から逃れられる限り、パイプの底を平らに保つために、靴を固めます。

タイルのカラーは、排水路の途中で急な下り坂があったり、砂が緩んでいたり、沼地があったりする場所で使用され、砂地や砂利地を通るすべての排水路で多くの人が使用しています。

図32.—パイプとカラー。

上の図は、カラーを取り付けたパイプタイルを示しています。カラーとは、パイプの短い部分で、小管の上に緩くはめ込む程度の大きさで、接合部を覆い、両端を固定することで、パイプ同士が滑り落ちないようにします。非常に状況が悪い場合は、小管全体を大管で覆うこともできます。急勾配や砂地では、この方法が推奨されます。

丸パイプの大きな利点は、裏返しがないので、他の形状のタイルに比べて簡単に所定の位置に配置できることです。

また、タイルは乾燥や焼成で多かれ少なかれ反ります。完璧な仕上がりを求める場合は、丸パイプを旋盤加工して接合部を良くし、水の流れをまっすぐにすることもできます。これは非常に重要です。

カラーを使用すれば、パイプを真っ直ぐに調整する手間が省け、砂や根による閉塞の危険性も大幅に軽減されます。実際、丸パイプとカラーを使用することで、これほど完璧な排水管は他にないと考えられています。

この国ではこれまでカラーリングはほとんど使われておらず、イギリスの優秀な排水作業員の間でもその必要性について意見が一致していないことから、ここでは2、3人の著名な紳士の意見を彼ら自身の言葉で述べたいと思います。ギズボーン氏は次のように述べています。

「パークス氏のニューカッスルでの出来事の終わりに、私たちは驚きました。[127]講義では、この文についてこう述べています。「粘土質やその他の滑らかに切れる、底が堅い土壌では、カラーは必ずしも必要ではないと私は考えていますが、私は常にカラーの使用を好みます。」これはパイプに対するあからさまな裏切りであり、パイプの最大の強みである導管の確実な連続性を放棄するものです。接合点でのわずかな乱れが、直径 1 インチのパイプ 2 本を分離させることは、誰の目にも明らかです。排水溝の底の柔らかい場所を見つけ、そこに鼻を 1 インチの深さまで突っ込み、もう一方の端を持ち上げます。この単純な操作により、導管の連続性が 2 度切断されます。横方向に 1 インチ動かすと同じ効果が生じます。直径 2 インチを超えるパイプは、通常、カラーなしで敷設されます。これは、私たちがあまり安心できない慣行です。コストと安全性の妥協は、人間の営みがしばしば避けられない課題です。直径3～6インチの導管は、それより小さいものよりも断続性がはるかに低いことは間違いありません。しかし、カラーを使用しない場合は、パイプは細心の注意を払って敷設する必要があり、排水溝の底に用意するパイプの敷設床は、パイプの寸法と形状に合わせて、極めて正確に加工する必要があります。

「カラーの使用によって得られる、私たちがまだ言及していない利点の 1 つは、土壌中に存在する自由水が導管内に入りやすくなることです。

1.5インチのパイプ用のカラーの円周は9インチです。カラーとパイプの間、つまりカラーの両側の空間はすべて開放されており、水の浸入を全く防ぎません。同時に、カラーのアーチが2本のパイプの接合部を土砂の侵入から保護します。当初、両端が1インチしか支えられず、中が空洞になっているパイプは、上からの圧力で強度が弱くなり、破損する恐れがあると危惧していましたが、それは杞憂でした。小さな土砂はあらゆる排水溝の側面を伝い落ち、最初の水の流れで2本のカラーの間の空隙に堆積します。底部が少しでも柔らかい場合は、空隙を埋めるように膨らみます。実際、パイプとカラーが巧みに敷設された排水溝を再び開けてみると、それらは美しい窪みの中に収まっており、丁寧に取り外すと、まるで型で成形されたかのように見えます。 彼ら。”

パイプが破損する危険性については、ニューヨークのセントラルパークで実際に実験したところ、直径1インチのアルバニーパイプでは[128]床の上のカラーの上に置かれ、両端に 1 インチのベアリングが付いているので、パイプの中央に片足で立つ体重 160 ポンドの人の体重を支えることができます。

パークス氏は首輪に関する自身の意見を次のように要約しています。

「粘土質やその他のきれいに削られた、底が固い土壌では、カラーはまったく必要ないと思いますが、砂質で、緩く、柔らかい地層ではカラーは不可欠です。」

樹木の近くで排水する場合、カラーはパイプへの根の侵入を防ぐのに非常に役立つと思われますが、この方法でも水を好む樹木の根を排除することは不可能かもしれません。

筆者がイギリスでの慣行についてできる限り注意深く調査した結果、粘土質の排水ではカラーは一般に使用されず、パイプは排水溝の底に形成された開口部に敷設され、溝を形成するツールによってパイプが容易に整列するようになっていることがわかった。また、公表されている排水コストの見積もりではカラーについてはほとんど触れられていないようだ。

この問題に関して、デントン氏は次のように意見を述べています。

カラーの使用は、使用した人々がその利点を高く評価しているにもかかわらず、決して一般的なものではありません。砂質土壌、急激な性質の変化が起こりやすい土壌、例えば赤色砂岩の堆積層の一部、そしてバグショット砂地域の粘土質の土壌を除けば、カラーは良好な排水に必須ではありません。イングランド北部ではカラーはほとんど使用されていませんが、私の意見では、本来あるべき使用量よりもはるかに少ないです。しかし、この意見は、経験豊富な専門家による多くの成功した排水事例において、正しくは反対されています。そして、出費の増加につながるあらゆる要因は避けるべきであるため、カラーという汎用器具の価値は依然として疑問視されています。カラーが使用されていない、より多孔質の土壌では、排水に成功した人々は、小規模排水管のパイプを最低でも内径2インチまで大きくしています。

[129]

タイルの穴、つまり水路の形状は、一見した以上に重要な点です。私たちの大学の一つでは、普通の四角い板張りの下水管が、汚水から出た堆積物でしばしば詰まっていました。「角を曲がるように」と自然哲学の教授が提案しました。その通りに行ったところ、その後ずっと問題なく機能しました。水圧はその高さ、つまり水頭に依存します。水深6フィートの水は、1フィートの水よりも水車をよりスムーズに動かすことは誰もが知っています。同じ原理が小規模にも当てはまります。1インチの水頭は、0.5インチの水頭よりも強く押します。また、水の速度も水の高さに大きく依存します。排水溝を通過する水の量が多か少かに関わらず、水はタイルの底の平らな面を流れるよりも、円形の通路に積み重なっている方が、砂やその他の障害物に当たらずに水を押し流す力が明らかに大きくなります。平底タイルや丸底タイルからの水の排出を観察したことがある人なら、丸底タイルから直径0.5インチまたは1/4インチの急流をなして流れ出すのに十分な量の水が、平底タイルの平底をゆっくりと流れていくことに納得するだろう。その勢いは、砂粒をはじき飛ばしたり、探検中に侵入したコオロギを光に照らし出したりするほどのものではない。概して、平底の通路を持つ中実タイルは、反対派の発明品の一つと言えるだろう。馬蹄形タイルでさえ、丸パイプよりも水の流れが良くなく、隣接するタイルの端が載る底で連結されていないため、尊重すべき点はない。他のあらゆる形状の欠点を併せ持ち、どの形状にも特有の長所がない。

[130]

図33—平底パイプタイル

この点を説明する次の記述は、都市の排水に関する英国の報告書から引用したものである。

下水道の大部分は平底で建設されており、少量の排水時に水が拡散し、摩擦が増大して流れが遅くなり、堆積物が堆積することが判明しました。同じ幅、同じ傾斜、同じ水量を持つ円形下水道に置き換えることで、堆積物の量が半分以上減少することが確認されました。

タイルのサイズ。
作業の効率と耐久性を重視するか、それとも完成までの経済性を重視するかは、非常に重要な問題です。タイルのコストと輸送費は、サイズが大きくなるにつれて急速に増加するため、目的を達成できる最小のサイズを使用するのが賢明です。タイルは、まず第一に、土地に降り注ぐ余分な水を適切な時間内にすべて流せるだけの十分な大きさが必要です。ここでは、英国の基準は当てはまりません。英国では米国よりも雨の日が多いものの、総じて降雨量が多く、年間を通して雲から降り注ぐ水の量が多いからです。英国では、絶え間なく降り続く霧雨の代わりに、夏には雷雨が降り、春と秋には北東の嵐が吹き荒れます。その際、天の窓が開き、短時間ではありますが、大雨が降り注ぎます。一方、北部では、冬の雪が4月まで畑を覆い、その後、しばしば豪雨によって雪は突然解け、たちまち植え付けの時期が訪れます。雪や雨水は、地表に溢れるのではなく、土壌を通り抜けて排水溝に流れ込むことが望ましいのです。そうすることで、豊富な水に含まれる肥沃な要素を保ち、土壌の流失を防ぐことができます。そのため、私たちはイギリスよりも大きな排水能力と、より大きな排水管を必要とします。なぜなら、私たちの排水溝は、イギリスよりも多くの仕事を、より短い時間でこなさなければならないからです。[131]

特定の場所における具体的なサイズを定義する前に、考慮すべき一般的な事項がいくつかあります。通常、複数の小排水管は1本の主排水管に排水されます。この主排水管は、流入する可能性のあるすべての水を流すのに十分な容量を備えていなければなりません。小排水管が主排水管から溢れると、主排水管が破裂したり、継ぎ目から噴き出す水で周囲の土地が水で満たされたりする可能性があります。特に、小排水管が丘の斜面を流れ下り、大きな水圧、つまり水頭を与える場合はその傾向が顕著です。一方、主排水管が必要以上に大きいと、必要以上に大きなタイルを敷設する無駄な費用がかかります。パイプの送水能力は、他の条件が同じであれば、パイプのサイズによって決まりますが、ここで「サイズ」という言葉には、明確に心に留めておくべき意味があります。

円形水道管の容量は、その直径の二乗に比例します。

1インチのパイプは1インチ（正方形ではなく円形）の水を運びますが、2インチのパイプは2インチだけでなく、2インチの2倍、つまり4インチの水を運びます。3インチのパイプは3インチの3倍、つまり9インチ、4インチのパイプは16インチの水を運びます。このように、落下速度、直進性、滑らかさなど、同じ条件下では、4インチのパイプは2インチのパイプのちょうど4倍の水を運ぶことになります。実際には、この比率よりも多くの水を運びます。なぜなら、こうした計算において重要な要素である摩擦は、パイプのサイズが小さいほど大きくなるからです。

速度は、与えられた直径のパイプから排出できる水の量を決定する上で、もう一つ重要な要素です。速度もまた、いくつかの条件に依存します。水は緩やかな傾斜よりも急な坂を下る方が速く流れます。これは水の重さ、つまり重力によるもので、水がどれだけの量であっても、速度は関係ありません。[132]水は地面に埋まっているか、パイプの中に閉じ込められており、パイプ内の水が穴を満たしているかどうかに関係なく同様に機能します。

しかし、パイプ内の水の速度は、パイプの背後にある圧力、つまり水頭に依存しており、特定の開口部から排出できる水量には、おそらく明確な制限はありません。例えば、消防車がフル稼働している状態で10分間に排出される水量は、同じ直径のパイプをほぼ水平に地中に埋設して10時間かけて排出される水量よりも多くなることがよくあります。

通常の水道管は、排水用ではなく給水用であるため、水の流れを速めるために管に高い圧力をかけることが望ましい。しかし、排水においては、重力による速度と圧力による速度を注意深く区別する必要がある。重力のみによる速度であれば、水が速く流れる管は、完全に満水でなくても、継ぎ目から水を受け取ることができる。一方、圧力による速度であれば、管は既に満水になっている必要がある。そうなると、それ以上水を受け取ることはできず、継ぎ目から水が失われ、排水する代わりに、管が通る土地を湿らせてしまう。

したがって、本管は高所からの小排水路から流入する大量の水を運ぶ可能性があると分かるでしょう。しかし、満水状態の排水路は、通常の排水機能を果たせないことを心に留めておく必要があります。背後に4フィート以上の水圧がある場合、パイプは4フィートの深さの池を通過すると、接合部で水圧を失い、水を受けることができません。

パイプの送水能力は、パイプのサイズだけでなく、勾配や落差にも左右されます。つまり、かなり傾斜したパイプは、ほぼ水平に敷設された同じサイズのパイプよりもはるかに大きな送水能力を持ちます。この事実は、単独の排水管を敷設する場合にも留意すべきです。排水管が砂地に沿って敷設されている場合、[133]例えば、平野が弾力のある丘陵の斜面を下り、その後、よくあるように再び低い平野に沿って流れ、ある小川の出口に至った場合、下流に到達する前に、その平野を満たすだけの水を集める可能性があります。その水は急勾配を勢いよく流れ、平野に到達した時には、自然の重力で流し去るのに十分な落差がありません。それでも、後方からの圧力に押されて、出口まで勢いよく流れていきます。しかし、その圧力によって、既に述べたように、土地を排水するのではなく、むしろ水で満たしてしまうのです。

摩擦、
すでに示唆されているように、様々な寸法の水道管の相対的な容量に関する正確な計算を困難にする要素であり、これは平滑性、形状の正確さ、直線性といったいくつかの条件に依存します。排水管が滑らかで、形状が規則的で、直線的であるほど、より多くの水を流すことができます。例えば、最近のイギリスの実験では、

同じ直径のパイプの場合、表面の滑らかさよりも形状の正確さの方​​が重要であることが判明しました。波状の表面を持つガラスパイプは、同じ傾斜で、完全に精密な構造を持つスタッフォードシャーの石器粘土パイプよりも水量が少ないことがわかりました。同じ粘土（一般的な赤土）で作られたパイプを、パイプが半分乾いた状態で、機械で1000個あたり約18ペンスの追加費用をかけて二次圧力をかけることで、非常に優れた形状の正確さが得られました。この正確さにより、ほぼ同じ直径で、同じ時間内に4分の1の水量増加を実現しました。

したがって、急な曲がりや角度は摩擦を増大させ、速度を遅くし、その結果、排水溝の容量を減少させます。この問題は、排水溝の合流という項目でより適切に検討される可能性があります。

「大規模な実験では、等量の水を90秒の速度で直角に曲げながら直接流した場合、[134]排出はわずか 140 秒で完了しましたが、緩やかなカーブのある曲がり角や交差点では、排出は 100 秒で完了しました。」

水道管の容量を示す以下の貴重な表とそれに伴う提案を提供してくれたシェッド＆エドソン両氏に感謝いたします。

「パイプを通した排水」

以下の流量表は、スミートン氏の実験に基づき、ヘンリー・ロー氏の実験、そしてワイスバッハとドービュッソンの規則と比較したものである。これらの実験が行われる条件は、それぞれのケースで本質的に異なるため、互いに一致する結果、あるいは理論の推論と一致する実験はほとんどない。これらの表を実際に適用する場合、ある面積、ある傾斜のパイプからの流量は、この表でその条件によるものとは全く異なる可能性が非常に高い。その差は、パイプ内面の粗さの程度、継ぎ目からパイプ内への水の流れの不均一さ、パイプの曲がり、設置精度の不足（そのため、勾配が全体的に均一ではない）、パイプの端部が少し片側に押し出されて水路の連続性が部分的に損なわれていることなど、様々な原因による可能性がある。回避するために細心の注意を払わない限り、実際のあらゆるケースで発生する可能性があり、そのうちのいくつかはほとんどすべてのケースで発生する可能性があります。

我々は、通常の排水作業において、たとえ相当の摩擦が生じたとしても、適切に敷設された排水路の流量が実際の流量に近づくように表を作成するよう努めました。これらの表の基礎として採用したスミートン氏の実験では、特定の条件下では、他の表で同様の条件下で示された流量よりも流量が少なくなっていました。この結果は、スミートン氏が使用したパイプの摩擦が大きかったためと考えられます。摩擦曲線はほぼ放物線状ですが、原点付近ではそれほど鋭くはありません。

来シーズン、排水管の摩擦を確かめるために、いくつかの慎重な実験を行う予定です。簡単な計算でわかるように、排水管の接合部からは水が容易に侵入します。敷設時に、粘土の粗さや焼成時のねじれなどにより、両端を密着させてしっかりと接合することは不可能です。こうしてできる隙間は、通常、全周で平均約10分の1インチになります。[135]つまり、2 インチのパイプの内側では 6 インチとなり、各ジョイントで水が入る開口部が 6/10 インチ平方になります。

長さ200フィートの横溝排水管では、パイプの長さが13インチの場合、184個のジョイントがあり、各ジョイントの開口部面積は0.6平方インチです。184個のジョイントの総面積は110平方インチです。2インチのパイプの端の開口部面積は約3インチです。110平方インチの入口から3インチの出口まで、流入する水の量は流出する水の量の37倍になります。したがって、水はパイプの細孔を通過する必要はありません。そして、これは非常に幸運なことだと考えています。なぜなら、細孔を通過する水は、土地に大きな利益をもたらすには不十分だからです。私たちは、通常の排水管の片端を塞ぎ、そこに水を満たす実験を行いました。65時間後、パイプにはまだ3/4インチの深さの水が残っていました。パイプに最初に入れた水の約半分が、65時間後には流れ出ていました。 24時間。パイプの両端を塞ぎ、4フィートの深さまで水に沈めれば、間違いなくすぐに水が溜まるだろう。しかし、そのようなテストは不公平だ。なぜなら、4フィートの深さまで水が溜まるような排水溝は、そもそも機能していないからだ。

1.5インチの排水管。
面積：1.76709インチ。
100フィート
落下。

1 秒あたりの速度
（フィート単位）。 24 時間以内に
ガロン単位で排出します。
100フィート
落下。

1 秒あたりの速度
（フィート単位）。 24 時間以内に
ガロン単位で排出します。
フィートインチ フィートインチ
0.3 0.71 5630.87 5.3 3.75 29704.51
0.6 1.04 8248.03 5.6 3.84 30454.28
0.9 1.29 10230.73 5.9 3.93 31168.06
1.0 1.52 12054.81 6.0 4.00 31723.21
1.3 1.74 13799.59 6.3 4.10 32516.36
1.6 1.91 15147.83 6.6 4.18 33150.76
1.9 2.10 16654.68 6.9 4.25 33705.91
2.0 2.26 17923.61 7.0 4.33 34340.38
2.3 2.41 19113.23 7.3 4.41 34974.85
2.6 2.56 20302.86 7.6 4.49 35609.30
2.9 2.69 21333.86 7.9 4.56 36154.45
3.0 2.83 22444.17 8.0 4.65 36878.23
3.3 2.94 23150.71 8.3 4.71 37354.08
3.6 3.06 24268.25 8.6 4.79 37988.55
3.9 3.16 25061.34 8.9 4.85 38464.40
4.0 3.28 26013.03 9.0 4.91 38940.25
4.3 3.38 26806.11 9.3 4.98 39495.39
4.6 3.46 27440.58 9.6 5.04 39971.24
4.9 3.56 28233.66 9.9 5.10 40447.10
5.0 3.65 28947.43 10.0 5.16 40922.93
[136]2インチの排水管。 3インチの排水管。
100フィート
落下。

1 秒あたりの速度
（フィート単位）。 24 時間以内に
ガロン単位で排出します。
100フィート
落下。

1 秒あたりの速度
（フィート単位）。 24 時間以内に
ガロン単位で排出します。
フィートインチ フィートインチ
0.3 0.79 10575.4 0.3 0.90 24687.2
0.6 1.16 15528.4 0.6 1.33 36482.2
0.9 1.50 2007年9月 0.9 1.66 45534.2
1.0 1.71 22891.1 1.0 1.94 53214.7
1.3 1.94 25970.0 1.3 2.19 60072.2
1.6 2.16 28915.1 1.6 2.43 66655.5
1.9 2.35 31458.5 1.9 2.63 72141.5
2.0 2.53 33868.1 2.0 2.83 77627.6
2.3 2.69 36009.9 2.3 3.00 82290.7
2.6 2.83 37884.0 2.6 3.16 86679.6
2.9 2.97 39758.2 2.9 3.31 90794.1
3.0 3.11 41632.4 3.0 3.47 95182.9
3.3 3.24 43372.6 3.3 3.60 98748.9
3.6 3.36 44979.0 3.6 3.74 102589.1
3.9 3.48 46585.4 3.9 3.87 106155.0
4.0 3.59 48057.9 4.0 3.99 109446.7
4.3 3.70 49530.5 4.3 4.11 112738.3
4.6 3.80 50869.1 4.6 4.23 116029.9
4.9 3.91 52341.6 4.9 4.34 119047.3
5.0 4.02 53814.1 5.0 4.46 122338.9
5.3 4.11 55018.9 5.3 4.57 125356.2
5.6 4.22 56491.5 5.6 4.68 128373.5
5.9 4.31 57696.3 5.9 4.78 131116.6
6.0 4.40 58901.1 6.0 4.89 134133.9
6.3 4.49 60105.9 6.3 4.98 136602.6
6.6 4.58 61309.7 6.6 5.08 139345.6
6.9 4.66 62381.6 6.9 5.18 142088.7
7.0 4.74 63452.5 7.0 5.27 144557.4
7.3 4.83 64667.3 7.3 5.37 147306.4
7.6 4.91 65728.3 7.6 5.46 150069.1
7.9 4.99 66799.2 7.9 5.55 152237.8
8.0 5.07 67870.1 8.0 5.64 154706.6
8.3 5.15 68941.0 8.3 5.73 157175.3
8.6 5.23 70011.9 8.6 5.82 159644.0
8.9 5.31 71082.8 8.9 5.91 162112.7
9.0 5.38 72019.9 9.0 5.99 164313.2
9.3 5.46 73090.9 9.3 6.07 166501.6
9.6 5.53 74027.9 9.6 6.16 168970.3
9.9 5.60 74965.0 9.9 6.24 171164.7
10.0 5.67 75902.0 10.0 6.32 173359.1
[137]4インチの排水管。 5インチの排水管。
100フィート
落下。

1 秒あたりの速度
（フィート単位）。 24 時間以内に
ガロン単位で排出します。
100フィート
落下。

1 秒あたりの速度
（フィート単位）。 24 時間以内に
ガロン単位で排出します。
フィートインチ フィートインチ
0.3 1.08 43697.6 0.3 1.13 99584.2
0.6 1.50 60691.2 0.6 1.57 138362.4
0.9 1.83 74043.2 0.9 1.90 167442.6
1.0 2.13 86181.4 1.0 2.20 193881.0
1.3 2.38 96296.6 1.3 2.45 215912.9
1.6 2.61 105602.6 1.6 2.70 237944.9
1.9 2.81 113694.8 1.9 2.90 255569.5
2.0 3.00 121382.3 2.0 3.10 273195.9
2.3 3.19 129089.9 2.3 3.29 289940.1
2.6 3.36 135948.2 2.6 3.46 304921.9
2.9 3.53 142826.5 2.9 3.64 320784.9
3.0 3.68 148895.7 3.0 3.80 334885.4
3.3 3.82 154560.2 3.3 3.96 348974.8
3.6 3.96 160224.7 3.6 4.11 362204.9
3.9 4.10 165889.2 3.9 4.26 375424.1
4.0 4.24 171553.7 4.0 4.40 387762.1
4.3 4.37 176813.6 4.3 4.52 398337.5
4.6 4.50 182073.5 4.6 4.66 410675.3
4.9 4.62 186928.3 4.9 4.78 421250.6
5.0 4.75 192188.7 5.0 4.90 430825.0
5.3 4.86 196639.4 5.3 5.02 442401.3
5.6 4.97 201090.1 5.6 5.14 452976.6
5.9 5.09 205945.3 5.9 5.25 462670.6
6.0 5.20 210396.0 6.0 5.37 473246.0
6.3 5.30 214442.1 6.3 5.49 483820.4
6.6 5.41 218892.8 6.6 5.60 493514.6
6.9 5.51 222938.8 6.9 5.70 502327.4
7.0 5.61 226984.9 7.0 5.80 511140.2
7.3 5.71 231031.0 7.3 5.90 520052.0
7.6 5.81 235077.1 7.6 6.00 528766.5
7.9 5.91 239123.2 7.9 6.10 537578.7
8.0 6.01 243169.2 8.0 6.20 546391.5
8.3 6.10 246810.7 8.3 6時30分 555204.5
8.6 6.19 250452.2 8.6 6.40 564017.0
8.9 6.28 255493.7 8.9 6.49 571948.0
9.0 6.37 257735.2 9.0 6.58 579880.0
9.3 6.45 260971.9 9.3 6.66 586930.2
9.6 6.54 264603.1 9.6 6.75 594861.4
9.9 6.63 268254.9 9.9 6.84 602793.2
10.0 6.71 271491.8 10.0 6.93 610723.8
[138]8インチ排水管。
面積：50.2640インチ。
100フィート
落下。

1 秒あたりの速度
（フィート単位）。 24 時間以内に
ガロン単位で排出します。
100フィート
落下。

1 秒あたりの速度
（フィート単位）。 24 時間以内に
ガロン単位で排出します。
フィートインチ フィートインチ
0.3 1.23 277487.7 5.3 5.35 1206959.3
0.6 1.65 372239.7 5.6 5.47 1234031.3
0.9 2.01 453455.7 5.9 5.59 1261103.3
1.0 2.33 525647.7 6.0 5.71 1288175.3
1.3 2.60 586559.7 6.3 5.83 1315247.3
1.6 2.85 642959.6 6.6 5.95 1343838.9
1.9 3.08 694847.6 6.9 6.07 1369391.3
2.0 3.30 744479.7 7.0 6.17 1391951.2
2.3 3.50 789599.6 7.3 6.27 1414531.1
2.6 3.70 844719.7 7.6 6.39 1441583.2
2.9 3.89 877583.5 7.9 6.50 1466399.3
3.0 4.05 913679.5 8.0 6.60 1488959.2
3.3 4.21 949775.6 8.3 6.70 1511539.1
3.6 4.37 971658.7 8.6 6.80 1534099.0
3.9 4.53 920447.4 8.9 6.90 1556658.9
4.0 4.67 1055551.4 9.0 7.00 1579199.3
4.3 4.81 1086135.4 9.3 7.10 1601759.2
4.6 4.95 1116718.7 9.6 7.20 1624319.1
4.9 5.08 1146047.4 9.9 7.29 1644622.1
5.0 5.22 1177631.3 10.0 7.38 1664927.1
水がタイルに浸入する仕組み。
タイルの排水作業に慣れていない人が最初に尋ねる質問は、水がどのようにタイルに浸入するのかということです。簡単に言えば、水は目地と焼成粘土の細孔の両方から浸入しますが、主に目地から浸入します。

パークス氏は、注意深い観察に基づき、タイルの隙間から浸入する水の量は、タイルの細孔から浸入する水の量の500倍にも及ぶと結論づけています。もしこれが事実であれば、実用上、水はすべて継ぎ目から浸入していると考えても差し支えないでしょう。しかし、私たちが試みたいくつかの実験では、細孔から浸入する水の量は実用上問題にならないほど微量であることがわかりました。

タイルの多孔性は非常に異なるため、[139]満足のいく結果が得られる実験を行ってください。柔らかく焼かれたタイルは淡いレンガのように非常に透水性があり、硬く焼かれたタイルはほとんど、あるいは全く透水性がありません。また、型取りの際に粘土にかける圧力の強さも、タイルの密度と多孔性に影響を与えます。

水はタイルの上部ではなく、下部から入らなければなりません。排水においてよく知られている事実として、最も深い排水溝から最初に、そして最も長く水が流れます。身近な例えでこの点を明確に示しましょう。樽や深い箱に砂を入れ、底近くに穴を一つ、上部の半分ほどのところに穴を一つ開けるとします。これらの穴は排水溝のタイルを表しています。砂に水を注ぐと、水は容器の底に向かって流れ、砂が下の穴まで飽和するまでどちらの穴からも流れ出ず、下の穴まで飽和してから流れ出ます。ここで、下の穴から水を排出するよりも速く水を注ぐと、容器はより高く満たされ、両方の穴から水が流れ出ます。しかし、水はまず上部の開口部から流れ出なくなることは明らかです。土壌には「水位線」または「地下水位」と呼ばれる水位線があり、排水された土地では、これはタイルの底とほぼ同じ高さにあります。雨が降ると、容器の中と同じように水は下降します。水が上昇すると、タイルの底から水が入り、上部には決して入りません。ただし、下部の開口部（割れ目や孔）からタイルに浸透できる量を超えている場合は別です。タイルの表面から上部への浸透による水の直接下降を常に遮断することが重要です。なぜなら、土壌中を短い距離しか通過しないため、特に最近撹乱された土壌では、水は十分に濾過されず、肥沃度を高める貴重な要素だけでなく、排水を妨げる可能性のある砂粒も運んでしまう可能性があるからです。これを防ぐには、可能であればタイルの上に（数インチほど砂利、砂、またはその他の多孔質の土で覆った後）密な粘土を敷きます。そうでない場合は、タイルの両側に溝を掘ります。[140]排水溝を造ったり、排水溝の上に土を盛り上げたりすると、地表水が流れて、そのような被害を防ぐことができます。

パイプ間の開口部面積を見積もる際には、パイプ間の空間が実際には1/10インチのきれいな開口部ではなく、土粒子によって部分的に塞がれていること、そして水がそこへ侵入する速度は、覆われる前のきれいなパイプに流れ込む速度ほど速くないことを考慮する必要があります。イギリスの降雨量は我が国よりもはるかに少なく、降雨量もはるかに不規則ですが、一般的な土壌では排水によって排水する必要がある量の水を導入し、輸送するには、2インチのパイプを使用すれば十分であると考えられます。排水先の土地が沼地であったり、周囲の丘陵地帯に降る雨水の貯水池であったりするなどの特別な場合には、より大きなパイプを使用する必要があります。

イギリスの多くの地域では、今でも「トップ・アンド・ボトム」、つまり馬蹄形タイルが、水の流れやすさから農家に好まれています。しかし、それを使い続けているのは、パイプを使ったことがない人たちだけです。イギリスでは、排水を専門とする人はパイプ以外を使うことはなく、何百万エーカーもの土地がパイプで排水されていることは、その有効性を示す確かな証拠です。アメリカでは、馬蹄形タイルはニューヨーク州西部で広く使用されており、その効果は実証されています。ソールパイプについても同様です。実際、アメリカでは、タイル排水管が継ぎ目から水が流れ込まないために故障したという記録は見つかっていないと考えられています。

この点に関連して、水は空気の815倍の重さがあるという点も興味深いでしょう。ここに地面から4フィートの深さに排水溝があります。この排水溝は空気だけで満たされており、端は空気が抜けるように開いています。この開いた空間の上には、水で飽和した4フィートの土があります。タイルにかかる水圧はどれくらいでしょうか？[141]

トーマス・アーケル氏は、イギリスの芸術協会への手紙の中でこう述べています。

「水頭4～5フィートによる圧力は、その深さの水があるハッチの隙間から水が流れ出る力から想像できます。そして、地面が表面まで水で満たされていると仮定すると、排水管内の真空に水が入り込む圧力は、ハッチにかかる圧力と同じです。」

この理論の真実性を証明することは困難ですが、ガス管への水の浸入に関する観察に基づき、学識経験者や実務経験者から筆者に同様の意見が寄せられています。鉄管の完璧な接合部でさえ、ガス管からの水の浸入を完全に防ぐことはほぼ不可能です。圧力に関する理論や、固い土壌を伝ってタイルに浸透する水に関する問題点が何であれ、現場で一度実験を行えば、一般的なケースではタイルに到達した余分な水はすべて自由に浸入するであろうことは誰の心にもありません。最近、ニューハンプシャー州で農場の排水工事を始めたある紳士が筆者に、自分の土地にあるタイルは、タイルの穴と同じ大きさの穴を開けてタイルを使わずに土壌に水を通すのと同じくらい自由に水が浸入するという意見を述べました。

タイル排水管の耐久性。
どれくらい持つだろうか？これが最初で最も重要な疑問だ。最初は開渠で始めたが、その不格好さ、不便さ、そして非効率さに嫌気がさし、次に灌木や板、芝を試してみたが、それらも腐りやすいことがわかった。そして再び石を使ったが、しばらくするとモグラや霜による障害で石がダメになってしまうのを見たことがある。こうした人々には、この疑問に対するよく考えられた答えを得る権利がある。[142]

ギリシャ読本に登場する愚かな男は、カラスは百年生きると聞いて、その言い伝えを確かめるためにカラスを買ったが、おそらくその真偽を確かめるまで生きられなかっただろう。焼き固めた瓦を適切に敷設した排水溝がどれほど長持ちするかは、はっきりとは分かっていないが、敷設した人の寿命よりも長く持つと信じられている。

アメリカでは、この問題を経験的に検証できるほど長期間タイルが敷かれたことはなく、イギリスでも、その作業が永久的な改良であるという以上の結果は得られていないようです。

この論文の別の部分には、土地排水会社と、英国における排水による改善を支援する政府融資について記述されている。これらの法律の一つは、こうした改善のために土地に賦課金を課し、50年で全額返済することを規定している。つまり、排水費用は一定の利子率で設定された土地抵当のような負担であり、土地の借地人または占有者は毎年、利息と、わずか50年で負債を返済できるだけの金額を支払う。したがって、政府は、50年のうち最後の年に他の年と全く同じ金額が支払われることから、改善事業は50年間完全に機能すると想定している。

したがって、タイル排水は適切に実施されれば少なくとも 50 年は持ちこたえるだろうというのが、英国政府のすべての部門、および英国で最も知識が豊富で実践的な土地排水技術者全員の確固たる確信であると考えられる。

これは、どんなアメリカ人にとっても十分満足できる長さである。なぜなら、国民の移動習慣や、耕作地が村や都市の区画に絶えず変化していることから、私たちや私たちの子孫が半世紀も同じ農場に留まることができるなどという想像さえできないからである。

しかし、タイル排水管を敷設する方がはるかに簡単です。[143]50年のうち半分も役に立たないなら、その効果を永続させるしかないでしょう。タイル排水は、どれほど強調してもしすぎることはありませんが、非常に細心の注意と相当の技術を要する作業です。これは、一般労働者、あるいはほとんどの農家が農作業で慣れているよりもはるかに多くの注意と技術を要する作業です。

排水工事の失敗は、医師の失敗と同様、すぐに草に覆われて隠されてしまうかもしれないが、決して修正することはできない。排水工事はこの国では新しい技術であり、タイル作りもまた新しい技術である。良質で硬く焼かれたタイルがなければ、どんなに注意を払っても、どんなに技術を駆使しても、永続的な成果を生み出すことはできない。

タイル排水は、作業が適切に行われていれば、タイルが長持ちする限り持続します。

レンガと同じくらい長持ちするのと同じように、タイルが地中で長持ちしない理由はありません。レンガはしっかりと焼き固められていないと、あっという間に崩れてしまいます。一方、良質な粘土でできたしっかりと焼き固められたレンガは、花崗岩と同じくらい長持ちします。

タイルは耐久性を確保するため、焼き入れをしっかり行う必要があります。しかし、それだけではありません。排水管の不具合は、タイルの崩壊以外にも様々な原因で発生します。排水口が保護されていない場合、ネズミ、モグラ、カエル、その他あらゆる種類の害虫によって詰まってしまうことがよくあります。また、牛の踏みつけや、排水口への泥の堆積など、十分な手入れがされていないために排水管が破損するケースも少なくありません。敷設時に接合部を保護するための注意が不十分であったり、カラーリングなどの適切な位置関係を維持するための手段が不足していたり​​すると、砂などで詰まってしまう可能性があります。さらに、排水口に近い部分よりも低い位置に敷設されているため、緩んだ部分に流れ込んだ水が溜まり、パイプがいっぱいになるまで砂などが堆積してしまうこともあります。

霜は、この国では避けられない敵です[144]タイル排水が広く実施されている他の地域よりも、この問題に悩まされることが多い。

これらすべての点については、それぞれの項目で解説します。ここでこれらの提案を繰り返し述べるのは、性急さと熟練度の不足が、私たちが提唱する大義に大きな損害を与える可能性があることを知っているからです。エネルギーと進歩だけを必要とする仕事であれば、アメリカ人の手に委ねれば安全です。しかし、慎重でゆっくりとした作業は、決して彼らの好みではありません。

ディケンズは、イギリスでは鉄道やバスで「大丈夫」と言うところを、アメリカ人は「どうぞ」と言うと述べている。排水溝の工事では、「大丈夫」という標語の方が「どうぞ」という標語よりもはるかに安全であることがわかるだろう。

イギリスでは、手作りのタイルを敷いた排水溝が 30 年間正常に機能し、いまだに故障していないという例があります。

パークス氏は次のように伝えています。「1804 年頃、リンカンシャー州アスワービーのトーマス・ウィッチコート卿が現在所有する公園に、一方の端がもう一方の端に入り込み、最小の部分が 2 インチになる先細りのパイプ タイルが敷設されましたが、現在でも十分に機能しています。」

スティーブンスは、排水に使用されるレンガの耐久性について次のような例を挙げています。

排水溝に使用された一般的なレンガの耐久性について、ウィグトンシャー州ステア伯爵、またはカルフーン伯爵の代理人であるジョージ・ガスリー氏が注目すべき事例を挙げています。その地所で近代的な排水工事が行われた際、レンガ製の排水溝の中には、交差した際に非常に自由に排水するものがありました。これらの排水溝について言及している文書によると、これらは100年以上前に著名なステア伯爵によって造られたものと思われます。これらの排水溝は、植物性土壌とその上にある粘土層の間、つまり「湿地と乾地」の間、地表から約31インチ下にあったとされています。これらの排水溝には2つの形状があり、1つは2つのレンガを端から離して並べたもので、もう1つはレンガをその長さ方向に横切って並べたもので、その間に4インチ四方の排水口が設けられていました。[145]しかし、底板はなかった。レンガは幅3インチもあったため、敷き詰められていた砂質粘土の底には全く沈み込んでいなかった。もう一つの形は、2つのレンガを底板のように並べて積み上げ、その両側にさらに2つのレンガを積み上げ、あるいは重ねて、固い地面の上に平らな石で覆い、排水溝の両側に砕いたレンガを詰めた構造だった。

「排水管の閉塞」の章では、排水管の永続性を妨げるさまざまな原因についてさらに詳しく説明します。

第7章[146]
排水溝の方向、距離、深さ。
排水溝の方向。—水はどこから来るのか?—地層の傾斜。—斜面を横切る排水溝は、水を受け取るだけでなく、排出もします。—高地からの水に対する防御。—開渠。—ヘッダー。—沈泥盆。

排水溝の距離。—土壌、深さ、気候、価格、システムによって異なります。—距離に関する結論。

排水溝の深さ。—コストが大幅に増加します。—浅い排水溝はイギリスで初めて試されました。—教育の一環として、スコットランドに 10,000 マイルの浅い排水溝が敷設されました。—排水溝は、土壌プラウと霜より下になければなりません。—タイルと導水路に対する霜の影響。

排水の方向。
排水溝を丘の斜面に沿って上下に通すべきか、それとも斜面を真横に横切るか、あるいは最初の二つの妥協案として斜めに通すべきか、排水技術の奥義に通じる初心者がしばしば熱心に議論する問題である。一見すると、ある人にとっては、丘の頂上から麓まで下層土の上を流れ落ちる水を捕らえるには、流れを横切る溝を掘らなければならないことはあまりにも明白なので、それ以上検討する必要はないと考える。別の人は、下から上がってくる水、あるいは下層土に沿って流れる水が地表に上がる前に排水溝で捕らえ、溝の底より高く上がらないようにするというアイデアで、排水溝を斜面に沿って上下に通すことは極めて明白だと考える。そうすれば、一度入った水は排水溝に留まり、丘をまっすぐに下り、排水口まで流れ落ちる。3人目はキーソープ方式に着目し、水を…[147]斜面の下、土の下、特定の自然の水路を通って流れ落ちる水は、斜面を斜めに横切る本管のような排水溝によって最もよく遮断できると考えられます。

こうした人々の異なる考え方を詳しく調べてみれば、主に地下水の循環に関する異なる概念から生じていることがわかる。水分理論を検討する中で、土地の湿潤の原因をそれぞれ異なる形で示唆しようと試みられた。

土地を効果的に排水するには、その土地を湿らせている水源について正しい認識を持たなければなりません。水は雲から直接その土地に降り注いでいるのか、それともその土地の上にある傾斜地に降り注ぎ、まるで屋根の上を流れるように他の土地や斜面から私たちの土地に流れ落ちているのか、あるいは特定の場所に湧き出る泉から水が湧き出て土壌に拡散しているのか、といったことです。

雲から自分の畑に降る水だけを処理すればいいのであれば、隣接する地域全体を排水するのとは全く異なる問題であり、異なる運用方法が必要です。もしあなたの畑が排水されていない斜面の真ん中、あるいは麓にあり、そこから水があなたの土地の上を表面を流れたり、下の小川や沼地へと浸透したりする場合、自分の畑の排水だけでなく、上にある隣人の畑の部分的な排水、あるいは少なくとも隣人の過剰な水に対する防御策も講じる必要があります。

排水溝の方向に関するこの問題を左右するものとして心に留めておくべき最初の、そして主要な考えは、水は坂を下って流れるという単純な事実である。あるいは、この事実をもっと科学的に表現すると、水は重力の力によって常に低いレベルを求めるのであり、排水溝の全体的な目的は、水が安全な深さで畑から排出されるまで、水がどんどん低い通路を流れ落ちるようにすることである。[148]

水は、容易に通過できない何かがない限り、自らの重さで下へ流れ、地表に出てきます。水が溝に流れ込むのは、溝が排水される土地よりも低いからです。水は決して上へ流れて溝を見つけることはなく、溝への下り坂が急であればあるほど、より容易に溝へと流れていきます。

排水溝の方向を適切に決定するには、排水溝がどのような役割を果たすのか、どのような水がそこに流れ込むのか、どの土地から排水するのかについて明確かつ正確な考えを持つことが必要です。

全体の計画が、畑の上に 40 フィートの間隔で 4 フィートの深さの排水溝を敷設することだとしましょう。そして、どちらのコースも実行可能なほど十分な勾配があるため、方向が斜面を横切るか、上下にするかという問題が今決定されます。最初の検討点は、各排水溝に何を期待するか、どのくらいの量を、どの土地から排水するか、です。一般的な答えは、方向に応じて、斜面を上下または横切る 40 フィートの幅、となるでしょう。しかし、私たちはこれよりもさらに明確に検討する必要があります。どの40 フィートの土地から水が排水溝に流れ込むのでしょうか。明らかに、水位が排水溝の底よりも高い土地から流れ込むことになります。

もし排水溝が斜面を横切って通っているとしたら、そこに流れ込む水のほとんどは、問題の排水溝とそのすぐ上の排水溝の間の40フィートの幅の土地から来るはずです。もし水が不浸透性の地面に流れ落ちているなら、水はすべてその地面の傾斜に沿って流れます。ちなみに、その場合、排水溝に流れ落ちた水以外の水を受け止める排水溝は、斜面を横切る排水溝以外にはありません。しかし、排水理論全体はそうではなく、地下水の流れを変えるために水を汲み出すという考えに基づいています。[149]排水溝によって特定の地点に流れ落ちる、言い換えれば「水はあらゆる方向で最低の水位を求める」ということです。

筆者が排水路の方向に関して両システムについて可能な限り詳細に考察した結果、均質な土壌においては、理論的にはどちらにもわずかな優位性しか認められない。しかし、均質な土壌は自然界においてむしろ例外であり、一般的ではないことを念頭に置く必要がある。

地球の構造、あるいは地球の表面を構成する堆積物や地層についての特別な地質学的見解を推進したり擁護したりするつもりはありませんが、多くの場合、地層の最初の 4 フィート (約 1.2 メートル) は地層、つまり多孔度の異なる土の層で構成されていると言えます。

砂の下には粘土層、あるいは固く結石化した砂利層があり、これらの層はしばしば多数かつ薄い。実際、土壌の下に水の流れを妨げる層がなければ、水は下方へと流れ、土地に人工的な排水設備は必要ない。土壌下の様々な層の傾斜は、地表の傾斜とは異なることがしばしばある。

地表はかなりの傾斜があるが、下層は人工的に整地されたかのようにほぼ水平になっている。

『農業百科事典』に掲載されている次の図は、説明とともにこの考え方を十分に示しています。

多くの下層土には、地層の間に点在する多孔質物質の薄い裂け目、あるいは層があります。これらの裂け目は、実際に泉を生み出すほどの容量はありませんが、泉の存在を示すのに十分な水分を滲出しています。これらの裂け目は時折現れ、春の乾燥した風が吹き始めると、畑の表面を変化に富ませる湿地を生み出します。以下の図では、細い線がそのような裂け目を表しています。

「さて、このような土地を排水する場合、排水溝を斜面に対して横向きまたは斜めに配置すると、[150]排水溝は、いかに巧みに計画されても、A のようにこれらの分離部にまったく到達しないことがあります。この場合、水はいつもの経路で流れ続け、B に排出されます。

図34—斜面を横切る排水路。

しかし、たとえCのようにこれらの分岐に到達したとしても、相当量の水が排水溝自体から漏れ出し、 Dにある以前の排水地点のより低いレベルへと流れていきます。一方、DからEにかけての斜面に沿って掘られた排水溝は、これらの分岐をすべて横切り、以前の排水地点よりも低いレベルに排水口を提供します。

これらの理由は、確かに、特殊な構造の土地にのみ当てはまりますが、排水路の方向として最大勾配の線を選択する理由は、すべての土地に同様に当てはまります。

「最大勾配線とは、排水溝がその両側の土地よりも相対的に低い唯一の線である。」余剰水は、最近畑に降り注ぎ、不浸透性の地層によって地表近くで堰き止められたものとみなすか、あるいは上から​​これらの地層に運ばれてきたものとみなすかに関わらず、この地層に滞留し、地表に運ばれた時点で処理されるべきである。

この地層が斜面の外側に向かって明確に傾斜している場合、水は斜面のさらに上の横断排水路まで逆流できないことは明らかです。水の流れは、その地層に沿って下向きに流れていなければならないため、2つの横断排水路の間のすべての水の流れは、[151]排水は下層へ流れなければなりません。上層の排水はごく少量しか、あるいは全く流れ込むことができません。また、この地層の傾斜が大きいほど、逆流する量は少なくなります。

しかし、そのような場合、斜面を下る排水溝は、これらの地層によって運ばれた水を排水溝の深さまで排出します。排水溝の深さが4フィートであれば、その深さで含水地層をそれぞれ切断し、水を排出します。

このような場合、粘土層やその他の不透水性の「隔壁」は巨大な階段の段のように見え、一定の勾配まで土砂が充填されています。溝はこれらの段を切り開き、段に溜まった水は端から流れ落ちるのではなく、端から流れ落ちます。斜面を横切る排水路は、意味深長な言葉で「単なる集水路」と呼ばれてきました。

土地を灌漑するために水を使いたい場合、斜面を横切るように表面に沿って慎重に水を導き、水が流れて土壌に浸透するようにします。同じ水をできるだけ早く畑から排出したい場合、斜面に直接表面溝を掘る必要があります。

さて、斜面を横切る排水溝の仕組みを考えてみましょう。それぞれの排水溝が一つ上の幅の排水を行っていると仮定し、排水溝が満水であると仮定します。排水溝から水が流れ出る際に、タイルのあらゆる箇所から水が流れ出し、その下の幅を水浸しにするのを何が防ぐのでしょうか？排水管は、上部から水が流入するのと同様に、下部から水が染み出すのにも同じように機能し、どちらの場合も同じ重力の法則が働きます。デントン氏は、ウォリックシャー州で斜面を横切る排水溝の設置場所において、排水溝の下に一定間隔で湿気の線が見られるのを観察した例を挙げています。彼は、排水溝の線とタイルの高低差を測定することで、排水溝自体の深さを測ることができたと述べています。[152]表面の排水と、その下の水分線の排水である。彼はまたこうも言う。

「最近スコットランドで、計測 重要な排水路に沿って流れる水の量を調べたとき、その水が通過する土地は比較的水が満ちていたにもかかわらず、排水路を数チェーン通過した際に実際に得た水よりも失った水の方が多かったことが確実にわかりました。」

権威に関しては、既に述べたキーソープ方式を支持する一部の例外を除けば、意見の相違はほとんどないように思われる。デントン氏は次のように述べている。

排水溝の方向については、意見の相違はほとんどないと考えています。最も成功している排水業者は皆、最も急な勾配の排水が効果的かつ経済的な排水に不可欠であることに同意しています。イングランド西部では一定の例外が認められていますが、その地域での実務が広がれば、これらの例外が誤って認められていたことが判明するでしょう。

別の箇所では、彼はこう言っています。

「岩石のない土壌における小規模排水路の適切な経路として、最大降下線を採用するという点については、非常に一般的な合意が得られており、私はこれを議論の余地のない原則であると宣言するに至っている。」

隣国の高地から流れ込む未排水の土地からの水から身を守らなければならない場合について言及しました。単なる地表水の流れをせき止めるには、開渠、つまり集水池を設けるのが最も効果的であり、かつ最も明白な方法です。ニューイングランドでは、丘陵の最も低い斜面にある土地に、高い位置から降ってきた水が溢れ出し、岩層に阻まれて再び地表に流れ出る例が数多くあります。その水量は膨大で、丘陵の麓にはほぼ沼地のようになっています。この土地は通常、丘陵の流水によって肥沃ですが、冷たい水で満ちています。[153]

この土地の一部（ここでは緩やかな斜面と仮定）の完全な排水を実現するには、まず地表またはその近くの水の流れを遮断する必要があります。上面に開渠を設置すれば確実にこの目的を達成できますが、他の排水路で十分かどうかは疑問です。これは流下する水の量に依存します。水量が非常に多い場合、一部は暗渠に浸透する時間がないため、暗渠の上を流れてしまう可能性があります。

いかなる場合でも、作業が斜面で止まる場合は、すべての小排水路の頂部を接続する横断排水路を設置することをお勧めします。この横断排水路はヘッダーと呼ばれます。ヘッダーの目的は、斜面を下流に下る土壌を流れる水を遮断することです。ヘッダーがないと、排水路システムの間をかなりの距離まで流れ落ちてしまう可能性があります。地面が水で飽和状態にあり、排水路が斜面を上って4フィートの深さで止まり、ヘッダーで接続されていない場合、排水路は実質的に4フィートの落差で止まります。そして、排水路が上まで到達するためには、その間にある適切な量の水を排水するだけでなく、さらにその4フィートの落差を排水しなければなりません。しかし、これは不可能です。なぜなら、より高い水源からの水は、毛細管現象と浸透時に生じる摩擦や抵抗によって、この落差を排水面よりはるかに高い位置まで維持してしまうからです。

鉄道の切土などでは、このような切土斜面がしばしば見られますが、切土上の土地は乾燥していません。また、もし斜面が砂や砂利、粘土の層で交互になっている場合、水は垂直の土手の高いところまで流れ出続けます。均質な多孔質の土壌であっても、水頭は（言い方を変えれば）[154]排水溝が流れを横切っても、その影響はごくわずかである。実際、排水溝間の距離に関する理論全体は、排水溝が効果的に機能すると期待される限界はせいぜい2～3ロッドであるという考えに基づいている。

特定のケースにおいて、ヘッダーだけで高地からの水の流れを遮断できるかどうか、あるいはヘッダーに加えて開放型の集水管が必要かどうかは、その土地を流れる、あるいは土地上を流れる水の量によって決まります。暗渠は、いわゆる排水をある程度吸収できると考えられますが、川や水車小屋からの水の流れを止めることはできません。また、タイルの上の土が固い場合は、土壌を高速で流れる水でさえも通過してしまう可能性があります。このような懸念がある場合は、ヘッダーに開放型の溝を追加することもできます。あるいは、これが科学的または品位に欠けると思われる場合は、十分な容量を持つタイル排水管を設置し、その上の溝に小石を地表まで丁寧に詰める方法もあります。このような排水溝には、大量の水だけでなく、砂やその他の障害となる物質も流入する可能性があり、この両方の理由から、小規模な排水溝とは独立して除去する必要があり、小規模な排水溝は、その本来の機能を果たせるように残されることになる。

開放型排水路、すなわち表面排水路を覆蓋付き排水路に接続するのが最も効果的と考えられる場合、接続部にトラップまたは沈泥桝を設置することで、沈泥やその他の障害物に対する安全性が大幅に向上し、比較的きれいな状態で水が流れ出ます。しかし、桝に大量の水が流入すると、水の流れが激しくなり、大量の土砂が流され、下流の排水路が相当な規模でない限り、下流の排水路を危険にさらすことになります。

距離、または排水の頻度。[155]
「深層排水」と「徹底排水」という対立するシステムを注意深く研究してきた読者は、排水溝の間隔がこの論争と密接に関連していることに気づいているでしょう。適切な間隔については、様々な論者によって非常に多様な意見が示されており、10フィート（約3メートル）から70フィート（約22メートル）、あるいはそれ以上とさえ言われています。

多くのイギリスの著述家は、ある特殊なシステムの長所をめぐる激しい論争において、どちらかの側に立ってきました。ある著名な地質学者が、地下水の流れを追跡できる新たな創造の法則を発見した、あるいは発見したと考えている、あるいはある高貴な領主が、意欲的な技術者の気まぐれを「後援」し、たちまち王国はこうした偶像を立てるか倒すかの争いで騒然となりました。注意深く観察すれば、「石の中に説教があり、あらゆるものに善がある」と言えるでしょう。そして、あらゆる刺激的な論争から距離を置くことで、同胞の科学と知恵だけでなく、彼らの誤りや行き過ぎからもしばしば恩恵を受けることができるのです。もし、イギリスの隣国における成功と失敗の助けを借りて、私たちが彼らの現在の農業における完成水準に到達できれば、現在の地位を大きく向上させることは間違いありません。

排水溝の間隔は、土壌、気候、米国における労働力と資材のコストの多様性など、多くの状況に明らかに左右されるため、この問題に関する私たちの意見を適切な見出しの下にまとめるのが都合がよいだろう。

距離は土壌の性質によって異なります。
水は砂や砂利を容易に通り抜けます。そのような土壌では、水は容易に水位を探して見つけます。[156]一点から水が流れ出すと、あらゆる方向からその一点に向かって流れていきます。砂地であれば、まるで池から水を汲み出すのと同じくらい簡単に、一箇所から水を汲み出すことができます。

しかし、そのような砂地であっても排水が必要になる場合があります。砂質土は粘土質の土だけでなく、盆地状になっていることが多いため、砂地を取り除けば池のような地形になります。だろう残っている。そのような場合は、適切な場所に深い排水溝をいくつか設置するだけで十分かもしれない。しかし、粘土質の上に砂質の土壌が広がる地形はよくあるものの、このようなケースはあまり見られない。

そして、もう一方の極端な例として、水がほとんど浸透しないように見える緻密な粘土があります。しかし、その中には水が含まれており、おそらく浸透したのと同じ過程を経て外部に浸透していくでしょう。粘土と呼ばれる土壌でさえ、特に自然界に存在する状態では、水を通さない土壌はほとんどありません。水を通さない状態にするには、湿らせてかき混ぜる、いわゆる「水たまり」を作る必要があります。風化した土壌、つまり空気、水、霜にさらされた土壌は、多かれ少なかれ水を通します。そのため、常に水に浸っていない土壌の上層は、水を容易に通過させると確信できます。

そして、「硬い粘土の排水」を考えると、最も頑固な粘土でも通常は排水作用によってひどく影響を受け、ひび割れが生じて排水溝への水路が開くことがわかります。

あらゆる砂利、沼地の黒い泥、あらゆる種類のローム質土壌は、容易に排水されます。

しかし、時折、全体として排水が容易な地域であっても、鉄と結合した堆積物が見つかり、非常に固く固まっているため、つるはしではほとんど貫通できず、明らかに不浸透性である。[157]水やりをする。排水作業員は、このような例外的なケースを注意深く監視する必要がある。

湿った場所を見つけたら、その原因を探り、底から湧き出る泉が原因なのか、それとも地盤が不浸透性で地表水が浸透しないのかを確かめてください。病原を注意深く突き止め、症状だけでなく、病状を巧みに治療しましょう。水分の理論を注意深く理解することで、適切な排水頻度を適切に判断できるようになります。

距離は排水溝の深さによって異なります。
排水溝の深さと距離の関係については、排水溝の深さを扱う際により詳しく検討する。深さが頻度を補うという考えは、あらゆるケースにおいてもはや廃れたように思われる。水分を吸収しやすい一方で保水性も強い粘土質土壌は、排水溝が一定の距離内になければ、どの深さであっても十分な速さ、あるいは徹底した排水はできないことは認められている。

多孔質の土壌では、一般に、排水溝が深くなるほど、より遠くまで水を吸い上げます。水は土壌中で水平に滞留する傾向がありますが、毛細管現象や機械的な障害によって、この傾向は常に阻害されます。土壌中を水が通過する距離が長くなるほど、他の条件が同じであれば、通過に要する時間は長くなります。したがって、1本の深い排水溝で10日間で、同じ深さの2本の排水溝と同じだけ水位を下げる、つまり水をすべて排水溝自体の高さまで引き下げることができるとしても、2本の排水溝であれば、おそらく5日ほどで同じ効果が得られることは明らかです。排水溝を、土壌耕起機の届かない深さ、かつ凍結する温度より低い深さに敷設する必要があることは既に述べました。そのため、北部諸州では、[158]浅い排水の問題は、ほとんど議論の余地がないように思われます。しかし、排水口を設けることができる場合の最小許容深さが4フィートであるという結論を採用するならば、非常に開けた土壌では、距離を長くすることで補うために、さらに深い深さが適切ではないかという疑問が残るかもしれません。

距離は気候によって異なります。
気候には気温と湿度の条件が含まれ、必然的に季節も存在します。雨について論じた章では、年間の降雨量が場所によって大きく異なることが分かります。イングランドにおいてさえ、「カンバーランドで最も雨の多い地域の年間平均降雨量は141インチとされていますが、エセックスでは19.5インチが平均降雨量とされています。カンバーランドでは年間210日雨が降りますが、ロンドン近郊のチズウィックでは124日です。」

別の場所にある表を参照すると、わが国のさまざまな地点における降雨量の多様性がわかります。

したがって、年間2フィートの水の通過を期待するのであれば、その2倍の量を収容するのに必要なほど多くの排水溝を設ける必要はありません。ただし、その通過時期が異なれば話は別です。そして、これはニューイングランドで常に念頭に置いておくべきもう一つの点、すなわち迅速な排水の必要性につながります。イギリスと比較して、我が国の嵐やにわか雨はより激しいことが、「タイルのサイズ」について検討した際に述べました。冬から夏への急激な移り変わり、深い雪が豪雨で砕け散り、そして短く慌ただしい植え付け時期を迎えることから、排水システムは大量の水を排出するだけでなく、非常に短い時間で排水できる効率的なものでなければなりません。[159]時間。排水によって水がどのくらいの速さで流れ去るのかは、この分野の著述家によって明確に述べられていない。

「深さ1インチは、1日に降る雨量としては極めて多量であり、深く排水された土地から水が完全に排出されるまでには通常2日かかる」と、あるイギリス人作家は述べている。1エーカーあたり1インチの水は、100トンを超えると計算される。これは総量としてはかなりの量に見えるが、畑に均等に広がる1インチ、あるいは2インチの水でさえ、すぐに地表から消えてしまうことを想定しておくべきだろう。そして、何らかの遮水壁によって阻まれない限り、水は下方へと流れていくに違いない。

確かな筋によると、イギリスでは、勾配が適切であれば、ごく小さなパイプでも、通常の距離であれば十分な大きさで余分な水を流せると言われています。筆者自身の畑では、2インチのタイルを深さ4フィート、間隔50フィートで開けた土壌に敷設していますが、雨による余分な水をわずか数日で地面から完全に排除するには十分のようです。タイルのほとんどは年間を通して毎日流れ続けていますが、排水されていない平野まで敷設されているため、おそらくその土地に落ちる滝よりもはるかに多くの水を流していると考えられます。

我々の観察によれば、雨が降り始めるとすぐに水量が増加し、雨が止むと、それらが流れ込む小川の水が元の水路に戻るとすぐに減少する。排水溝と小川の増水はほぼ同時に起こる。おそらく、土壌が排水溝に到達するまで水が通過できるような条件であれば、直径2インチのパイプを50フィートの距離に設置すれば、降ってくる水量を望みどおりの速さで運び去ることができるだろう。しかし、固い粘土質の土壌では、50フィートの距離では十分な水量を確保するには大きすぎる可能性もある。[160]急速な排水。水が十分な速さで排水溝に流れないためです。

距離は労働力とタイルの価格の比較によって決まります。
4フィートの溝の最後の1フィートが最初の3フィートと同じくらいの労働コストがかかるという事実は別の章で示されており、溝が深くなるほど、労働コストは相対的に高くなります。タイルが1000枚あたり10ドルだとすると、4フィートの溝を掘削して埋め戻すコストは、概算でロッド単位で、タイルのコストの2倍に相当します。したがって、多孔質の土壌では、深さを測ることで距離を長くできる場合、タイルを深く敷設することで真の経済性を実現するのか、それとも凍結や下層土の耕起から安全な最小の深さで短い距離で敷設するのか、常に慎重な見積もりが必要です。労働力が安くタイルが高価な場合、深く掘り、タイルを少なく敷設することが真の経済性を実現する方法であり、タイルが安く労働力が高価な場合、可能であれば、溝の深さを浅くすることで経済性を実現する方法であるという原則は明白です。

距離はシステムによって異なります。
私たちは、特別な調査を行った場合を除いて、農場に対して恣意的な配置を定めるつもりはありませんし、また、グリッドアイアン システムと呼ばれる、あらゆる場所に同じ深さと距離で排水溝を設けることを決して推奨するつもりもありませんが、徹底した排水に近づくすべての作業において、何らかのシステムは絶対に不可欠です。

いくつかの特定の泉を遮断したいだけの場合、または、ある峡谷や盆地の自然を助けたいだけの場合は、あちこちに深い排水溝を設けるのが適切かもしれません。しかし、かなりの表面を排水する必要がある場合は、連携した作業計画がなければ、効果的な作業はできません。[161]

排水口から最も低い部分を通って本管を敷設し、全体にわたって適切な勾配または傾斜があり、フィールド全体が囲まれるようなシステムで、より小さな排水管を本管に導かなければなりません。

また、完成した工事の完璧な図面は、正確に紙に描かれ、将来の参考のために常に保存されるべきである。適切な本管と小排水路を設け、起伏のある圃場のそれぞれの部分に可能な限り均等に滝を分割し、全体にわたって体系を維持しながら、図面の助けを借りていつでも排水路を辿ることができ、距離が全体の体系に多少なりとも従うようなことは不可能であることは明白である。

均一な排水を必要とする土地において、本管と直角に、つまり互いに平行に敷設された排水溝は、可能な限り最短の排水溝であることも容易に証明できる。これらの排水溝は、鋭角に敷設された場合よりも、より均一な量の水を流し込み、より広い範囲の土壌に給水する。したがって、畑の特定の部分では、個別に考えると、多少間隔を長くしたり短くしたりすることが賢明かもしれないと考えられるかもしれないが、実際には、通常、「天の第一の法則」である秩序に相応の敬意を払い、個人の利益の一部を犠牲にして、公共の福祉という主要な理念を優先することが最善であることが分かる。

別の章に掲載されているデントン氏の手紙には、私たちが扱っている主題に関するいくつかの言及があります。同氏は、ある論文の中で、排水溝の距離や配置に関して恣意的な規則を厳密に遵守することは不可能であることを、次のように示しています。

「区別のために私が「圧力水」と呼んだ土地の湿気は、ほぼ同義である泉の水と同様に、排水路を考案することによってのみ効果的かつ安価に除去することができる。[162]目的に捧げられた。例えば、BBBの適切な深い排水溝は、濃い縦線で示されているように、多くの平行排水溝の役割を果たしていることが判明している。これらの平行排水溝は、含水地層の水平露頭にある溝、つまり「縁」に当たることもあれば、当たらないこともある。これらの溝は、上部が乾いた後も湿気を発散させ続ける。

図35.—縦の点線は平行排水管の位置を示しています。

同じ圃場でも頻繁に見られる地表の傾斜の変動を考慮すると、排水溝の方向だけでなく、間隔においても均一性から逸脱する必要がある。例えば、急勾配の土地と排水溝の間に比較的平坦な空間がある圃場という一般的なケースを考えてみよう。どのような排水システムを採用したとしても、丘陵からの水分が低地の土壌に浸透することは明らかである。したがって、丘陵地と平地の土壌が全く同じであると仮定すると、低地では高地よりも底水の量が多いため、より多くの排水溝が必要となる。また、丘陵地から来る水は、平地の排水溝の緩やかな流れによる阻害を避けるために、B地点で常に独立した排水路または放水路を設けなければならないことも判明した。

図36.

「経験から、例外は少ないものの、BBのように地表で観察できる窪みや「たるみ」は、それに対応する地盤の起伏があり、直接的な[163]そうでなければ水はこれらの地点に集まり、そこに流れ込んでしまうため、放流は不完全で不十分です。AA地点で堤防に十分な深さの排水溝を掘削して一定の勾配を確保するよりも、放流溝に頼る方がはるかに安全であることがわかりました。

「経験にもかかわらず、4フィートの深さまでは適切に施工されているものの、方法論的なルールに縛られている工事であっても、これらの事実が無視されているケースがしばしば見られます。深さと距離のルールがいかに綿密に検証されているかを観察していると、損傷の原因と、損傷した水を効果的かつ永続的に排出する方法にもっと注意が払われていれば、はるかに大きな効果が得られたであろうと、私は何度も思いました。」

最後に、排水溝の設置間隔についてですが、初心者の方は細心の注意を払うことをお勧めします。排水溝の設置は費用がかかりすぎるため、不注意や不器用な作業では不十分です。排水溝の設置間隔が長すぎると、当初の目的を達成できません。また、設置間隔が短すぎると、多大な労力と費用を無駄にしてしまうことになります。経験豊富な専門家に相談し、専門の技術者や有能な人に少額の援助を依頼しましょう。そうすれば、最終的には10倍の費用を節約できるでしょう。私たちは、多孔質で非常に湿った土壌に、50フィート（約15メートル）間隔で排水溝を設置しました。これは、ほとんどの土壌では非常に広いと言えるでしょう。60フィート（約18メートル）間隔でも、傾斜不足のために4フィート（約1.2メートル）も設置できない低地を除き、十分に排水できたと確信しています。

ニューイングランドの排水が必要な土地のほとんどでは、40～50フィート（約12～15メートル）、深さ4フィート（約1.2メートル）の排水で十分だと考えています。硬粘土質土壌については、特に硬粘土質土壌の圃場を所有しており、昨シーズンは40フィート（約12メートル）、深さ4フィート（約1.2メートル）の排水を実施しましたが、有益な経験はありません。イングランドでは、おそらくこの方法では不十分でしょうし、おそらくここでもそうなるでしょう。[164]確かなことは、現時点ではこの国には、イギリスの粘土質土壌における16フィートから20フィートの距離で、手作業による排水工事の費用を賄える土地はほとんどないということだ。もし夏の強い日差しが、この距離の負担をいくらかでも補ってくれないのであれば、粘土質土壌では、排水鋤と蒸気の到来を待たなければならない。

排水溝の深さ。
農業において、安価で一時的な手段に頼るのは、私たちアメリカ人の特徴です。土地は豊富で、耕作できる大陸は広大ですが、比較的少数の労働力とわずかな資本で仕事をこなします。私たちは仮設の家屋や納屋や柵を建て、いつか時間と資金が見つかれば、もっと徹底的に再建できると期待しています。私たちは新しい土地を半分しか耕作しません。なぜなら、土地は労働力よりも安いからです。そして、パンを得るために母なる大地から労働力を提供するよりも、その土地から奪う方が、現時点では最も利益になるのです。

排水における簡単で安価なプロセスは、私たちが自然に陥るものです。深く掘るよりも浅く掘る方がはるかに簡単で安価です。したがって、十分な理由がない限り、深く掘ることはありません。しかし、この問題を注意深く研究すれば、一般的に表面排水は表面的な排水の結果であることが明らかになります。 知識主題の。

徹底した排水は開拓農業のやり方ではなく、安価で一時的なシステムでもありません。資本と労働を伴い、熟練した技術と体系が求められます。毎年、目的に合わせて雑草のフェンスのように継ぎ接ぎをするようなものではなく、タイルは一世代にわたって最も効果的に機能する場所に敷設しなければなりません。イギリスでは、あらゆることにおいて徹底と永続性が原則であり習慣となっています。しかし、そこでの排水における最初の、そして最大の誤りは、浅はかさでした。そして、そのために何年もの努力が必要となったのです。[165]その誤りを正すには、膨大な実験と何百万ドルもの資金が必要だった。もし我々が同じ愚行を犯すならば、そして恐らくそうするであろうが、その誤りの独創性さえも主張できず、彼らが今確立したまっすぐな道ではなく、彼らの探検の曲がりくねった道を追求するという愚行を犯すことになるだろう。確かに、排水溝の深さに関する論争はイギリスで決して終わらなかったが、問題は最小の深さが3フィートか4フィートかという点に集約される。ある派は、ある種の粘土質については3フィートの排水溝も4フィートの排水溝と同等の効果があり、最も安価なので最小の深さを採用すべきだと主張する。一方、イギリスで最も優れた科学者や実務家たちの一般的な意見は、勾配やその他の状況によってそれが可能となる場合、最小の深さは4フィートに落ち着いている。同時に、多くの場合、真の経済性のためには4フィートよりも深い深さが必要であることは誰もが認めるところである。一見すると、排水システムに1フィート追加するか否かという論争は、ごく小さな点​​に左右されるように見えるかもしれません。しかし、少し考えてみると、それは慎重に検討する価値があることが分かります。ここで詳細な計算に立ち入ることなく、一般的に確立された事実として述べると、深さ4フィートの溝を掘削するには、深さ3フィートの溝を掘削するよりも2倍の費用がかかります。この点を考えたことがない人には信じられないかもしれませんが、実際に掘ってみると、より現実的になり、非常に明確になります。タイル用の溝は常に上部が最も広く、底部近くに向かって徐々に狭くなり、タイルがかろうじて入る程度です。さて、深さに1フィート追加するということは、一見すると、単に最も低く狭い1フィートを追加するのではなく、最も高く広い1フィートを追加するということです。言い換えれば、4フィートの溝は、大きさと形状において3フィートの溝と全く同じであり、[166]その上にさらに 1 フィート追加し、3 フィートの溝を 1 フィート深くしたわけではありません。

4フィートの溝の底部を地表に出すには、溝の深さが3フィートの場合よりも1フィート高くする必要があります。粘土質やその他の土壌では、深くなるにつれて土は硬くなるため、この考慮は実際に重要になります。さらに、3フィートの溝から出た少量の土は、片方の土手の縁近くに都合よく置くことができますが、より深い溝から出た土は、さらに遠くに投げ込まなければなりません。そして、その余分な土を埋め戻す作業が加わります。

全体的に見て、4 フィートの排水溝を開けて仕上げる労力は、3 フィートの排水溝を開けて仕上げる労力の 2 倍であるということは認められるでしょう。

ここで掘削費用と瓦費用を慎重に見積もる必要はありませんが、ほぼどのような見積もりにおいても、我が国の3フィートの排水溝でさえ、人件費は瓦費用をはるかに上回っていることがわかります。しかし、両者を同等とみなすと、深さ1フィートの追加費用が最初の3フィートと同じであれば、4フィートの瓦敷き排水溝の費用は3フィートの排水溝の50%増しになります。言い換えれば、4フィートの排水溝200ロッドは、3フィートの排水溝300ロッドとほぼ同じ費用になります。これは、おそらく現在作成できる一般的な見積もりの​​中で、ほぼ正確なものでしょう。このようにして計算の根拠となる原則が示されたので、我が国の排水に適用される際に、人件費と瓦の価格変動、そして鋤や動物や蒸気で駆動するその他の機械の使用状況に合わせて、計算方法を変えることは難しくないでしょう。

イギリスにおける徹底的な排水の初期の実験は、非常に浅い深さで行われ、2フィートは、当時は非常に深いと考えられており、広い範囲が下敷きにされていました。[167]18インチ、あるいは12インチの深さにタイルを敷設する例もあります。スコットランドでは、深さ2フィート以下の排水溝が1万マイルも敷設されたと言われていますが、その深さでは不十分であることが判明しました。もちろん、このように処理された土地は多くの水が除去され、実験者たちはしばしばその成功に大いに満足しました。しかし、現在ではイングランドでは、深さ3フィート未満の排水システムを支持する人は公に知られておらず、特殊な粘土質の土地を除いて、深さ4フィート未満の排水システムを支持する人もいないと言っても過言ではありません。

深さは幅を補う、つまり溝が深ければ深いほど、排水量も増えるという一般原則は確立されているように思われる。この原則は概ね正しいが、特殊な粘土質の土地にのみ適用される場合は疑問視される。特殊な粘土質の土地に関しては、溝を3フィート（約90cm）以下にする方が経済的だ、なぜなら溝は深くても互いに近接して設置する必要があるからだ、と主張されているだけである。4フィート（約1.2m）以上の深さで、かつ十分近接していれば、土地の排水が確実に行われることは誰も疑わない。

粘土質土壌について語る際には、農業において粘土は相対的な概念に過ぎないことを常に念頭に置くべきである。「スコットランドの粘土質は、イングランド南部ではローム質に等しい」とピュージー氏は述べている。我が国のメイプス教授は、ワーキング・ファーマー誌の中で、「徹底した下層土耕起を行えば、この国では4フィートの深さまで効果的に暗渠化できない粘土質土壌は存在しないと確信している」と述べている。

適切な間隔で4フィートの排水溝を設置すれば、一部の特殊な粘土質を除くあらゆる土壌は、その作業によって土壌の機械的構造に生じる変化を考慮することなく、排水できることは疑いようがない。しかしながら、すべての土壌は、排出される水の代わりに必ず空気が入り込み、また水が土壌を浸透することで、徐々に多孔質化していくことは疑いようがない。これに加えて、[168]排水に続く心土耕は、土壌をかなり深くまで耕起し、透水性を高めます。しかし、自然は、そうでなければ排水が不可能な粘土質の土地において、排水作業者にとってさらに効果的な別の手段を与えてくれます。

このテーマは慎重かつ明確に検討する価値があり、「硬い粘土の排水」というタイトルで取り上げられるでしょう。

排水溝の深さについて議論する際に、この国において排水運動の先駆者たち、特にニューヨークのデラフィールド氏、ヨーマンズ氏、ジョンストン氏が、2.5フィートから3フィートの深さに敷設されたタイルを用いることで、実に驚くべき成果を上げてきたという事実を忘れてはなりません。ジェニーバ近郊ローズヒルのRJスワン氏の「プレミアムファーム」には、2.5フィートから3フィートの深さに敷設された暗渠が61マイル（約96キロメートル）あるとされています。このように排水された土地は、多くの場合、冷たく湿っぽく非生産的な荒れ地から、肥沃で生産性の高いトウモロコシや小麦畑へと様変わりしました。実際、深さ2フィートの石の排水溝だけで排水された畑が、野生のイネ科植物やイグサの生い茂る草地から、優れた草刈り場へと生まれ変わったことは、誰もが知っています。イングランドとスコットランドでは、既に見てきたように、数千マイルに及ぶ浅い排水溝が敷設され、長年にわたり極めて良好な状態が保たれてきました。これらの事実は、排水全般の重要性を雄弁に物語っています。浅い排水溝がこれほど目覚ましい成果を上げているという事実は、より徹底したシステムの発展を阻む障害となっています。公共心と民間企業精神に深く感謝している方々に対し、最終的に最大の利益を得るために十分な深さの排水を行っていないと言うのは、僭越に思えるかもしれません。彼らは自らの農場とその成果を他人よりもよく理解しているはずです。[169]我々は、彼らの実験の結果を公平に述べ、この偉大な研究の先駆者たちに与えられるべき名誉を少しも損なうつもりはない。

しかし、権威の圧倒的な重み、そして私たちにとっては納得のいく深めの排水の理由に反して、一般的に3フィート（約90cm）の深さでも暗渠の設置には十分であると結論付けることはできません。3フィートの排水溝は、ほとんどすべての湿地で目覚ましい成果をもたらしますが、4フィートの排水溝はより安全で耐久性があり、根に広い栄養地を提供し、浸透水をより良く濾過し、春の早い時期に土地を温めて乾燥させ、大雨に備えてより大きな貯水池を確保し、そして実際、排水溝のあらゆる役割をより効果的に果たします。

この重要な点、つまり排水溝の適切な深さについての、私たちがこれまで行ったやや詳細な議論を再検討すると、いくつかの命題がかなりの確信を持って提示されるかもしれません。

タイルは、下層土耕耘機の届く範囲より下に敷設する必要があります。
心土耕耘機を決して使わないなどと誰も考えてはならない。なぜなら、人はすでに改良や排水に非常に敏感になっているのだから、次に心土耕によって、こうして始めた作業を必ず完了するからである。

心土耕は別の耕耘機の畝を追う。前方の耕耘機が1フィートの深さの畝を耕す場合、心土はさらに2フィート耕すことができ、合計3フィートとなる。通常、心土耕は18インチまたは20インチの深さまでしか耕さないが、もしそれ以上深く耕耘しないつもりなら、排水溝の上の柔らかい場所に突然接触し、時折、もっと深く掘り下げてしまう可能性がある。タイルは、心土耕耘機の最も深い経路より十分に下方に敷設するべきであり、水路を通過する際の圧力によって全く動揺しないよう配慮する。[170] 排水溝。この国で既に排水されている畑が、現在の居住者の存命中に、蒸気動力によって耕起・心土浚渫され、望ましい深さまで攪拌される可能性は決して否定できない。しかし、石のない土地で心土浚渫機を使用する現在のやり方では、3.5フィートから4フィート未満の深さでは、タイル排水溝の深さとして安全とは言えないだろう。

タイルは必ず霜が降りない範囲で敷設してください。
これは私たち自身で判断しなければならない点です。排水が行われている国では、ニューイングランドではほぼ毎年冬になると気温が華氏マイナス20度まで下がりますが、そのような国は存在しません。

あらゆる著述家は、タイル排水管は霜によって損傷を受けると想定しているようだ。しかし、霜が排水管にどのような影響を与えるかは、あまり明確ではないようだ。水を満たして凍結させれば、もちろん凍結時の水の膨張によって破裂するだろう。しかし、寒冷期に深い水源以外から排水が供給されることは稀で、その場合、水温は氷点よりかなり高いはずだ。とはいえ、水道管は深い泉から供給されているとはいえ、かなり深いところで凍結することは知られている。ニューイングランドの町々では、水道管もガス管も、地表から4フィート下に敷設されていない限り、凍結下では安全ではない。さらに、もっと深いところで凍結する例もある。ただし、通常は、よく通る道路の通路の下や、雪が吹き飛ばされる露出した場所などである。そのような場所では、地面が6フィートの深さまで完全に凍結することもある。私たちの畑、特に湿地帯はそれほど深く凍結しないだろうとすぐに思いつくだろうし、これは事実である。しかし、湿地帯が深く凍らない理由は、[171] 夏は確かに冷たく感じるものの、冬は空気よりも暖かく、霜を防いでくれる湧き水で満たされているのです。排水された土地は排水されていない土地よりも深く凍結します。農家はこの点に細心の注意を払わなければなりません。さもないと、たった一冬で農作業が台無しになってしまうかもしれません。

この点に関しては、他の点と同様に、確認された事実が奇妙に矛盾しているように見えるかもしれないことを承知しています。ニューハンプシャー州最寒帯の山岳地帯にあるランカスターの町では、村の多くの家屋や納屋に丘陵から導水管で水が供給されています。導水管を構成する丸太は、多くの場所で地表に露出しており、部分的に土に覆われている場合もありますが、概してほとんど保護されていません。おそらく半世紀ほど、気温が氷点下10度を下回らない冬はなく、それよりも低いことも少なくありません。詳しく調査した結果、水道管の凍結による不便はほとんどないことが分かりました。水は山の深い泉から引かれ、口径1～2インチのパイプに満たされ、通常は100～200ロッドを通過してから放出されます。その温度は、通常の雪の覆いのおかげで、霜から保護するのに十分です。

敷地内に牛舎に水を供給する水道管があり、その深さは2フィート以上になったことがなく、9年間使用しても一度も凍結したことがありません。したがって、冬の間ずっと湧き水が大量に流れているのであれば、浅い深さであっても水道管の凍結による危険はそれほど大きくありません。しかし、浸透によって流入する表層水のみを水道管に取り込む場合は、凍結防止効果はほとんど、あるいは全く期待できません。冬季に浸透する水は、ほぼ[172] 氷点下になると、パイプに流入したごく少量の氷が凍結し、パイプ内が固体の氷で満たされることがあります。

硬焼きレンガや硬焼きタイルは、地上の冬の天候にさらされただけでは崩れません。しかし、軟らかいレンガやタイルは、一度の強い霜にもほとんど耐えられません。一枚のタイルの破損が甚大な被害をもたらす可能性があるため、硬焼きタイルのみを使用することの重要性は強調しすぎることはありません。著述家たちは、排水溝周辺の地面が凍結するとタイルがずれ、連続性が失われると想定しているようですが、これは事実かもしれません。しかし、深さ3フィートから4フィートでは、凍結によって土壌が撹乱されたという証拠はおそらく見つかりません。粘土質、つまり堅固な下層土を掘ってみると、深さ3フィートの土壌は、その2倍の深さと同じくらい固く、撹乱されていません。大洪水以来、毎年霜の指の感触を感じてきたにもかかわらず、霜が触れた形跡は見当たりません。これらの警告と励ましの提案を踏まえて、各農場の農家や技術者の健全な判断に任せ、冬の夜にうなるような寒さの中で目が覚めても、排水溝が凍ってしまうのではないかと農場主が不安に思うことのないように、事態を安全なものにする必要があります。

最後に、これまで提案されてきたさまざまな考慮事項、および最も有能な著述家や実務家によるほぼ統一された権威を考慮すると、一般にこの国では、十分な排水口がある場合にはどこでも、排水溝の最小深さはタイルの上から 4 フィート上にすべきであると結論付けても間違いないでしょう。

第8章[173]
排水溝の配置。
システムの必要性。— 必要な傾斜。— アメリカの例。— 排水口。— 井戸と排水管。— のぞき穴。— 排水口の安全な設置方法。— 逆流を防ぐためのゲート。— カエル、ヘビ、モグラなどの侵入を防ぐ格子とスクリーン。— 本管、支管、および小管の設置方法。— パイプの容量。— 2 層の本管。— 排水管の合流点。— 曲線と角度が水流に与える影響。— 枝管。— 井戸または飲み込み口への排水。— デントン氏からの手紙。

あらゆる行為は偉大な人生計画の一部である、あるいはそうあるべきであるように、立てられる杭や畑に引かれる線はすべて、一般原則だけでなく、何らかの包括的な作戦計画とも関係があるはずです。

さて、本論文で提唱されている原則、すなわち、好ましい深さは4フィート以上であること、好ましい方向は斜面の上下であること、間隔は15フィートから60フィートの範囲で、排水溝の深さや土壌の性質によってはそれ以上になること、直径1.5インチ未満のタイルは使用しないこと、最初の100ヤードを除いて2インチ未満のタイルは使用しないこと、といった詳細事項が採用されていると仮定すると、これらの原則を個々の作業に適用することが依然として残っています。この点について農家の検討を助けることを願って、適切な項目ごとにいくつかの追加的な提案をします。

配置にはシステムへの参照が必要です。
私たちの仕事において、ある程度の計画の規則性が絶対に必要であることは明白です。システムがなければ、私たちは決して[174]最初に、作業にかかるコストを見積もらなければなりません。タイルの数と、それを通過する水の量とを比例させることは不可能です。後から排水口を見つけることも、待ち受けているかもしれない失敗の原因について正しい意見を形成することも不可能です。

私たちは一般に、可能な限り、小排水溝を本管と直角に平行に敷設することを好みます。これが最も単純で体系的な配置だからです。しかし、畑の自然の峡谷や水路は、互いに平行に敷設されたり、丘の斜面と直角に敷設されたりすることはめったになく、このような規則的な作業はほとんど不可能です。

もし地球が規則的な傾斜、あるいは均一な性質の平野で構成されていたら、私たちはすべての法則を簡単に適用できるでしょう。しかし、地球は丘や谷に分かれており、あちこちに石が転がり、あちらには粘土質の土手があり、近くには砂地があるため、全体的な利便性のために、しばしば何らかの特別な抽象法則を犠牲にせざるを得ません。

私たちは、斜面を上下に排水する方を好みますが、畑が起伏に富んでいたり、さまざまな傾斜の丘があったりする場合は、システム上、排水経路を変えることが得策であることがしばしばあります。

もし問題が 1 つの排水管だけに関するものであれば、それを私たちの完璧な理想に沿うように調整することができます。しかし、各排水管はいわば複雑なシステムにおける動脈であり、システムのあらゆる部分を貫通して影響を及ぼすため、すべてが他の排水管との関係で、また全体的な影響を考慮して配置されなければなりません。

したがって、活動の全領域を網羅する何らかの規則的なシステムの重要性を念頭に置き、状況が許す限り確立された原則にできるだけ準拠して作業を計画する必要があります。

アレンジメントは秋に関連している必要があります。
どのような堕落が必要で、何が望ましいかを考えると、私たちは、たとえわずかな傾きであっても、[175]排水できるかもしれませんが、落差が小さくなると水の流れが遅くなるため、それに比例して大きな排水口が必要になります。

「しっかりと構築されたダクトでは、水の流れに必要な勾配がこれほど小さいとは驚きです」とスティーブンスは言います。「排水路から水を流すのに十分な勾配が確保できないと、多くの人が不満を漏らします。しかし、十分な努力を払えば、十分な勾配を確保できないという状況はほとんどありません。実際には、幅30フィート、深さ6フィート、断面積180平方フィートの水路は、毎分300立方ヤードの水を排出し、時速1マイルの流量で流し、1マイルあたりの勾配は最大6インチ以下であることが分かっています。」

ボストンのシェッド氏とエドソン氏は、マサチューセッツ州ミルトンで排水工事を監督しました。そこでは、工事に関心のない隣接地主の土地を通る排水許可を得た後、排水口の岩棚を爆破することで、100フィートあたり3インチ、あるいはロッドあたり0.5インチの勾配を4分の3マイルにわたって確保することができました。しかし、この勾配は完璧な排水には十分であることが証明され、彼らの技術によって、非常に不衛生な沼地が庭園や建物用地として利用できるように生まれ変わりました。別の事例では、マサチューセッツ州ドーチェスターで、シェッド氏によると、1000フィートあたり2インチの勾配しか得られなかったとのことですが、巧みな調整により、これで十分な勾配が得られると期待しています。また別の事例では、舗装された排水路で100フィートあたり2.5インチの勾配が効果的であることが分かりました。

排水路全体にわたって滝をできるだけ均等に分割することが常に望ましいことは確かですが、これは難しいルールであることが分かります。私たちは排水口までほぼ平坦な場所を通ることが非常に多く、通常、両側から小さな排水路を本管に導くために、畑の自然の谷に沿って本管を通らなければなりません。こうして、かなりの程度まで制御することができます。[176]堕落については、私たちの選択に委ねられています。実際、私たちはしばしば、自然の堕落をほぼそのまま受け入れざるを得ません。

排水本管は、そこに排水する排水管よりも3～6インチ低く設置するのが望ましいと考えられています。そうすることで、逆流によって小排水管が閉塞し、砂やその他の障害物が堆積するのを防ぐことができます。ある水路が別の水路に流れ込む場所では、それぞれの水路に多かれ少なかれ支流が存在します。小排水管からの水が急勾配で本管に流入すれば、少なくとも小排水管における閉塞の危険性は大幅に軽減されます。排水管が部分的に機能不全に陥る原因としてよくあるのは、一定の勾配で敷設されていないことです。緩やかで均一な勾配ではなく、排水路の底がわずかに上昇している場合、下降する水はそこで遮断され、上昇した水位よりも高い位置まで溜まってしまいます。したがって、この時点で水は排水管から押し出される傾向があり、砂やその他の土質物質を下に運んできたら、それを堆積させるでしょう。

したがって、排水溝は、それを切る際に、その河床が可能な限り真っ直ぐになるよう、または少なくとも規則的で均等な勾配ではないとしても、一定になるように配置する必要があります。

配置にはアウトレットへの参照が必要です。
排水口はなるべく少なくするのが最善であることに誰もが同意する。「排水の全過程において、排水地点での恒久的で実質的な作業ほど望ましいものはない」と経験豊富な技術者は言う。排水口は、他のどの場所よりも閉塞が発生しやすい場所である。他の場所では作業は上部の土によって保護されているが、排水口は霜、家畜、いたずらっ子、爬虫類、そして排水管自体から排出される閉塞の原因となる堆積物にさらされる。通常の作業では、[177]技術者たちは、排水システムのこの重要な部分を永久的に保護するために、石積みに設置されたスイング格子付きの鉄管を使用しています。

斜面に並行して排水路を敷設し、それぞれを開渠や土手の底に導いて別々の排水口を作るのは、往々にして便利な場合があります。しかし、この方法は強く推奨されません。多数の排水口をしっかりと保護するには、多大な費用がかかります。排水口は忘れ去られるか、少なくとも放置され、工事は失敗に終わるでしょう。

排水口の数が少なく、かつ確実に確保されているという点は非常に重要であり、すべての排水管の配置はこの点に配慮しなければなりません。先ほど提案したように、排水管を斜面に沿って下ろす場合、排水管を個別に排水するのではなく、斜面の麓付近で、十分な勾配を確保するためにやや斜めに走る支管を横断させ、本管に導くか、単一の排水口から排水するようにしてください。

このようにシステム全体を統合し、一箇所から排水すると、排水管のいずれかが詰まっているか、あるいはすべてが適切に機能しているかを検査で確認するのが難しくなるかもしれないという反論があるかもしれません。この提案には慎重さと良識があり、適切な間隔で井戸、あるいは「のぞき穴」を設置し、様々な地点における水の流れを観察することで、この反論は回避できます。井戸と「のぞき穴」については、別の章でその構造と有用性についてより詳しく説明します。

排水口の位置は、明らかに、畑の水をすべて受けられるほど低い位置、言い換えれば、作業の最も低い位置でなければなりません。同時に、排水口が、排水口が流れ込む小川、池、または沼地の背水よりも常に高い位置にあることも望ましいでしょう。[178]排水口は十分に高く、周囲をしっかりとした土で保護する必要があります。いずれにせよ、排水口は安全かつ恒久的に設置するよう細心の注意を払う必要があります。徹底的な排水作業は費用がかかりますが、一度きちんと行えば永久に使えるという考え方で初めて費用を回収できるでしょう。タイルは一生問題なく機能すると期待できます。そして、排水口は作業の中で唯一露出する部分であるため、他の部分と同様に耐久性があるように施工する必要があります。

確かに、この部分はタイル自体よりも簡単にアクセスして修理できます。しかし、排水口の腐食は水の流れを妨げ、排水管全体に淀みを生じさせ、様々な箇所で恒久的な閉塞を引き起こす可能性があることを忘れてはなりません。閉塞の原因は特定が難しく、また、アクセスも困難です。徐々に劣化していくものを放置しがちなこと、そして排水口が多くの偶発的な損傷にさらされていることを考えると、まずはしっかりとした永続的な構造にしておく以外に安全策はありません。

イギリスにおいてこの点がいかに重要視されているか、また排水口を安全に確保するための最良の方法を示すために、以下の図はデントン氏のパンフレットから引用したものです。図 37は、畑地排水における一般的な小規模排水口の建設方法を示しています。

図37.—小さなコンセント

我々がこれまでその努力を惜しみなく発揮してきた著名なエンジニアは[179]我々は、この問題に関して次のように自由に発言しています。

排水口が多すぎると、維持管理の手間がかかるため問題となる。一方、排水口が少なすぎると、本管が長すぎる場所にしか設置できないため問題となる。排水口1つあたりの面積を20エーカーに制限し、平均でおそらく14エーカーとするのが、最も優れた排水業者の実践から見て妥当な範囲と思われる。排水口（鉄管とスインググレーチング）を石工で固定するために、1エーカーあたり1シリングを確保しておけば、非常に大規模な工事を行うことができるだろう。

図38と39 は、より大規模な工事で使用される、より大きな排出口の立面図と断面図を示しています。

図38.—大型コンセント

図39.—大型コンセント

排水路の効率を上げるには、排水口から排水が速やかに流れるよう、十分な勾配を設けることがほぼ不可欠です。排水口には、排水路から運ばれてきた土砂を堆積させる必要があります。多くの場合、排水口は沼地や池に設ける必要があります。もし排水口に十分な勾配が得られない場合は、[180]排水が排水溝に逆流しないように、開渠や通路を設け、維持するよう注意する必要があります。排水口が浸水したり、排水溝に逆流したりしないように、十分な勾配を確保するために、小川や川の土手に沿って設置することも推奨されます。しかし、排水口を排水を受ける川や池の水位より常に 高い位置に設けることが不可能な場合もあります。排水口が時折溢れるような場所に設置する必要がある場合は、排水溝から運ばれてきた堆積物が流れ落ちる場所を排水口に慎重に掘削する必要があります。排水口が地面と同じ高さであれば、わずかな土砂でもダムのように機能して水をせき止めることができます。したがって、そのような場合は、排水口にレンガや石で小さな井戸を造り、そこに水を流し込む必要があります。たとえ水が排水口より高くても、[181]排水路に運ばれてきた土砂は堆積されます。この井戸は、水位が低い時には定期的に中身を抜き、作業に備える必要があります。

排水路における逆流は、通常、水位を地表より高く上げ、土砂の堆積を引き起こし、排水路を閉塞させる場合を除いて、有害となることはありません。ここで念頭に置いているのは、冬の洪水や夏の洪水によって一時的に水位が上昇するというよくあるケースです。

排水口が水面下にある場合でも、排水口から流れ込む小川に流れがあれば、排水口にも流れがあるはずであることを覚えておく必要があります。また、排水口が静かな池に流れ込む場合でも、池の水面より高い位置から水が排水口に流れ込むため、多少なりとも流れがあるはずです。したがって、一般的に、最も不利な状況下でも、パイプには多少の水の流れがあり、完全に水が滞留することは稀です。タイルが適切に敷設され、十分に濾過された水のみが通るようにしていれば、排水口に堆積物はほとんど残りません。一時的な滞留があってもタイルは損傷せず、わずかな水流であれば清潔に保たれます。排水口の詰まりは、この場合だけでなく、あらゆる場合において、内部の滑らかさとパイプの適切な調整に大きく左右されます。沼地や突然の洪水に見舞われるその他の土地の排水の場合、パイプ内の排水と釣り合うまで、フラップまたはゲートを使用して流水を遮断します。

図40.—洪水を遮断するフラップ付きの排水管。

農民に慎重な耕作の重要性を強く訴えることは、決して無駄なことではないと確信しています。[182]コンセントの問題には十分注意を払ってください。これは、毎日監視するようにしておいたら、決して対処されない類の問題です。私たちアメリカ人はやらなければならない仕事が山ほどあるため、注意深く見張っている暇はありません。子供が火の中に落ちたら、時間をかけて助け出します。羊や牛が溝にはまれば、他の仕事を中断して救助に駆けつけます。牛がトウモロコシ畑に侵入しても、私たち全員、男も少年も犬も、鍬入れや干し草作りを中断して、牛を追い出します。ところで、柵を怠ったために手に負えなくなった牛を追い返すために、ほとんどの人が重要な仕事を中断しなければならない機会が頻繁にあることは、ある国民性をよく表しています。私たちは真剣で、勤勉で、…することに熱心です。私たちはどんなに困難な仕事でも、やり遂げられると期待はできるものの、労働の成果を守る保守主義、つまり、視界がはっきりするように眼鏡を拭いてから、非常に注意深く調整し、定期的に作業を見直す「旧態依然とした保守主義」を欠いている。大農園の管理人や、検査と監督の報酬を得ている法人の代理人は、排水設備を点検し、適切な状態に維持してくれるだろう。しかし、この国で自らの手で仕事をする農民は、この最も重要な義務にさえ時間を割くことができない。彼らの方針は、今、仕事に熱意があるうちにやり遂げ、将来の見守りに頼らないことだ。

排水口については、個人的な経験からお話しします。最初の排水口は沼地に流れ込んでおり、その落差が小さかったため、本管は可能な限り低く敷設されたため、増水するたびに溢れてしまいます。毎シーズン、何度もスコップと鍬を持って排水口周辺の牛が踏み固めた泥を取り除かなければなりませんでした。牧草地には小さな川が流れていますが、牛たちは[183]これらの排水路には、娯楽や水、あるいはより良い水が流れ込んでおり、作業が完全に妨げられるのではないかと常に不安にさせられます。私たちは、排水路を繋ぎ、信頼性の高い排水口を一つ、あるいは複数設置することで、この不安から解放されることを提案します。

出口に格子またはスクリーンを設置する。
「這うもの」も「足で這うぬるぬるしたもの」も含め、多くの種類の「害虫」がおり、排水溝は自分たちの住処として作られていると考えているようです。乾期には、モグラやネズミ、ヘビにとって、このようにして自分たちのために作られた曲がりくねった通路を探検するのはお気に入りの楽しみです。広々とした開いた玄関から入ると、彼らは広々とした廊下が部屋に通じていないこと、彼らの住処が進むにつれて「次第に美しく、そして美しく狭く」なること、そしてこれらの家が裏口どころか、退避するのに都合の良い場所さえないことに気づきません。冥府への道のように下るのは容易ですが、ここでは上り坂が魅力的です。しかし、どちらの場合も「徐々に取り戻せ、その作業は」困難を伴います。彼らは、あらゆる意味で「早すぎる終わり」を迎えるまで、上へと進み続けます。おそらく小さなパイプタイルにしっかりはまって、悪夢のような死を迎えるでしょう。あるいは、排水の科学的原理を知らないためにその影響をまったく理解していなかった雨に降られ、自分たちが陥っている窮地から脱出する暇もなく溺れ、詩人が印象的に表現しているように、「冷たく閉塞されたまま、腐っていく」ことになるでしょう。

寒い季節には、排水溝の水は開いた溝の水よりも暖かく、かわいそうなカエルたちは、冬には泥の中に避難して無意識に眠るという自然の法則に従うことを嫌がり、泉の周りに集まるように、排水溝の周りに集まって暖かさに浸るのです。[184]流水の勢いが弱いと、彼らはパイプに飛び込み、その流れに沿って上へと進んでいきます。夏には、排水溝が真昼の太陽を遮る涼しい日陰を提供し、何十匹もの彼らが、侵入者の足音が近づくと一列になってパイプをよじ登っていく姿が見られます。このように死ぬと、これらの生き物は、ファルスタッフが「ため息と悲しみが彼らを膀胱のように膨らませる」と言ったように、「ため息と悲しみが彼らを膀胱のように膨らませる」のです。そして、サンプソンのように、彼らは死ぬことで、生涯を通じてよりも多くの害をもたらします。彼らは膨れ上がり、水を完全に堰き止めたり、部分的に堰き止めたりして、作業の効果を損ないます。

この発生源による被害を防ぐため、すべての排水口に鋳鉄製または銅線製の格子またはスクリーンを設置し、害虫の侵入を防ぐ必要があります。スクリーンは可動式で、パイプ内に堆積した物質を除去できるようにする必要があります。この種の装置は、図 40にイギリスで使用されているものを示しています。我が国で使用されているこの種の装置を私たちは知りません。私たちは、粗い金網でスクリーンを作り、ワイヤーのヒンジでパイプに固定しました。硬いタイルにもビットで穴を開けることができますし、9番ワイヤーをタイルの端にしっかりと巻き付けてスクリーンを固定することもできます。

これまでのところ、これは排水溝を保護するための、貧弱で不十分な方法でした。何もしないよりはましですが、永続的なものではありません。この不足を補うような、何か効果的な発明が出てくることを期待しています。私たちが観察した限りでは、この国ではそのような予防措置は取られていません。また、イギリスでは、農家など自ら排水工事を管理している人たちは、しばしば排水管を泥の中に差し込み、水が自然に流れるのを待っています。

井戸と排水管について。
均一な表面を持つ広大な土地を排水する場合、単一の本管、あるいは副管を設けるのが便利な場合が多い。[185]非常に長いものです。様々な原因で閉塞が発生する可能性があり、さらに、すべてが順調に進んでいることを確信し、地下工事の稼働状況を監視することは大きな満足感をもたらします。排水溝を、疑わしい箇所を点検し、実際の状態を把握できるように構築することは、一般的な慣行であり、称賛に値します。

この目的のために、適切な地点に井戸またはトラップが設置され、排水管がそこに排出され、そこから水が再び流れに沿って流れていきます。

これらは鉄製、石製、またはレンガ造りで、都合の良い大きさに作られており、必要に応じて取り外せるカバーで固定されています。

井戸の下流で閉塞の恐れがある場合は、排水管を設置するか、井戸をオーバーフローさせて一時的に排水を排出します。これらの井戸は、シルトベイスンまたはトラップとも呼ばれ、道路排水や、排水によって大きな堆積物が形成される下水道でよく使用されます。水が流れている間に、堆積物はトラップに運ばれ、堆積します。

これらの罠は人間が入ることができるほどの大きさで、時々中身が取り除かれます。

良質の石材や普通のレンガが手元にあれば、井戸は簡単に作れるでしょう。板材や木材も使えますし、一時的に石油樽を作った例さえあります。ニューイングランドのほとんどの地域では、堅固な鋳鉄製品はそれほど高価ではありません。

徹底した排水の水は、通常、湧き水と同じくらい純粋であり、そのような井戸は、人間と動物の両方のための水を得る場所として便利に使用できることが多く、排水のための恒久的な設備に組み込む価値のある考慮事項です。

次の図は、実際に使用されているこの種の非常に完璧な配置を表しています。[186]

図41と42.—シルト溜め、トラップ、およびカバーを備えた井戸。

Aの鎖に取り付けられたフラップは、流入する排水口を塞ぎ、水をせき止めるように設計されています。つまり、排水口に水を満たし、その後急激に放出することで、いわゆる「フラッシュ」と呼ばれる排水を行います。このプロセスにより、通常、水の流れが弱い場合でも、砂や鉄の過酸化物による閉塞を排水口から除去できることが分かっています。[187]

小さな井戸、またはのぞき穴。
意味深だがあまり上品ではない名前の「のぞき穴」とは、地下動脈の脈動を観察するための、接合部またはその他の便利な地点の開口部を意味します。

これまで示してきたような大規模な井戸や落とし穴に加えて、小さくて安価な仕組みも必要です。それによって、私たち自身、そして疑問を抱く友人や隣人たちに、埋蔵された宝のすべてが着実に利息を稼いでいることを納得させることができます。「タイルに水が入り込む仕組みがわからない」と言い、「丘の上の土地も排水溝がなくても同じように乾いているはずではないか」と疑念を込めて尋ねる人々に、乾いた土壌でさえ、すべてのパイプから水がたっぷりと流れていることを実際に見て納得してもらうことができるのは、実に喜ばしいことです。そしてまた、

「ネズミと人間の最もよく練られた計画
ギャングは後方にアグリーです。”
排水溝は、別の場所で提案されている様々な方法のいずれかによって詰まってしまうでしょう。その場合、問題の場所を確実かつ即座に特定できることが便利であり、これはのぞき穴を利用することで行うことができます。

これらは鋳鉄製、またはよく焼いた粘土製、またはいわゆる石器製で、内径が 4 インチ、6 インチ、または 10 インチで、排水溝の底から表面まで、またはその少し上まで届く長さです。

この小さな井戸に流入する排水管は、水を排出するパイプより数インチ高い位置から流入させ、流入する水の流れがはっきりと見えるようにする必要があります。上部には丈夫な蓋を取り付け、作業中や土地で餌を探している牛に危害を与えないようしっかりと固定してください。配置は次のページに示すスケッチですぐにわかります。[188]

図43と44.—小さな井戸、またはのぞき穴と蓋。

私たち自身の畑では、この簡便な検査という目的を達成するために、いくつかの方法を採用してきました。例えば、1エーカーの果樹園の小さな排水路を約1.5メートルの深さに流す支管がある場合、この支管と別の支管の合流点に40ガロンの石油樽を2つ重ねて設置し、その上に丈夫な木製の蓋を取り付けました。この方法に対する反対意見は、一時的なものであること、場所を取りすぎること、そして適切な大きさの鋳鉄製または石器製の井戸よりも高価であることです。

同じ畑の別の場所には、良質の水が湧き出る泉がありました。「人々の記憶に反することのない時代から」、人々はそこが他のどこよりも良い飲料水だと思い込んでいました。それは渓谷の近くにあり、そこから主要な水が流れています。[189]排水溝があり、現在は耕作に便利な土地に整地されています。

この泉を夏の間も使えるように保存するため、ブリキ職人を雇って、長さ5フィート、直径10インチの亜鉛メッキ鉄製の井戸を作ってもらいました。この井戸に排水と泉が導かれます。親切な人がとても正確にスケッチしてくれました。

図45と46.—排水された畑の湧き水を保存する方法。

泉は、土手に敷かれた数枚の瓦によってaの地点から流れ込み、そこから水が自然に湧き出ています。bの管は排水口から流れ込み、そこからは常に大量の水が流れ出ています。そしてcの管は水を排出します。dで印された小さなひしゃくが井戸の中に吊り下げられており、そこを通る男女や少年は皆これを使用します。泉は排水口から6インチ（約15cm）上に流れ込んでおり、飲み水として汲み上げやすいようになっています。

1858年から1859年の冬を注意深く観察した結果、この水には何か特異な性質があるという印象が確証された。寒い時期には、この農場の他のどの水よりも6度も温かいことが確認されたのだ。この泉は[190]約 47° ですが、同じ井戸を通る排水溝や畑の他の排水溝、家の井戸では、39° から 42° まで変化します。

私たちは、夏は冷たく、冬は温かいこの水を少しずつ飲み、湧き水と排水が混じり合う小川を眺め、通り過ぎるときに、忠実な夜警のように「すべては順調だ」と告げるチリンチリンという音に耳を傾けることに大きな満足感を覚える弱さを告白します。

主電源の位置とサイズ。
作業全体または一部の適切な排水口の位置を決定したら、次にその地点から排水する排水管の位置を検討します。 それぞれの排水管を、主排水管、支管、副排水管と呼ぶと便利です。主排水管とは、他の排水管によって土壌から集められた水を受けて流す、材質を問わず主要な排水管を指します。副排水管とは、土壌から直接余剰水を受ける小さな排水管を指します。副排水管とは、大規模な畑でよく見られる中間排水管で、副排水管のラインを挟んで設置され、副排水管からの排水を受けて主排水管に導きます。

これらは主に、小さな排水溝が一方向に長く、使用するには不向きだと考えられる場合や、不均一な地形から特定の場所に到達するために下位の排水溝システムを配置する必要がある場合に使用されます。

排水口の位置が判明した後、次に本管か小管のどちらを敷設するかは、おそらくそれほど重要ではない。自然な流れとしては、土地の地形に沿って、畑の主要な窪地を通って本管を敷設するのが良いだろう。ただし、小管から敷設し、その後は[191]適切な方向を確認して主電源の位置を決定します。

しかし、これは実際的な重要性というより、むしろ優先順位と作法の問題です。排水のような重要な工事を安全に実施する唯一の方法は、十分な技能を持つ者が、掘削前に作業範囲全体を計画し、すべてのレベルを測定し、すべての異なる傾斜を比較し、すべての状況を考慮し、工事全体を体系的に計画するための綿密な測量を行うことです。一般的に、本管の設置場所については、状況の矛盾は生じません。本管は、二次排水路から水を受けるため、二次排水路よりも低くなければなりません。通常、本管は二次排水路の方向を直角または斜めに横切るように設置する必要があります。そうでないと、二次排水路から水を受け取ることができないためです。したがって、一般に、二次排水路が斜面を下って流れると仮定すると、本管は斜面の麓を横切って設置する必要があります。

実際には、言及したすべての状況が組み合わさって、本管は規則的な斜面の麓を横切って、直線または曲線で畑の自然の谷に沿って配置されることがわかります。

給水本管の位置を決定する際には、常に水量と落差を考慮する必要があります。圃場が規則的な傾斜で、勾配が非常に緩やかな場合、必要な落差を得るためには、本管を斜面の底を斜めに横切るように敷設し、斜面の落差の一部を本管に取り込む必要があります。落差をさらに大きくする必要がある場合は、平地でも十分な落差を確保できるよう、本管を出口に向かって深くすることがよくあります。

落差が非常に小さい場合は、本管の大きさを調整して、落差の不足を部分的に補うことができる。なぜなら、パイプの送水能力は水流の速度に大きく依存し、[192]速度は落差に比例して増大します。落差とそれに伴う速度が小さい場合、水を自由に流すにはより大きな排水管が必要になります。本管の大きさは、到達可能な最大量の水量を、達成可能な落差で送水できる大きさでなければなりません。それ以上に、大きさが大きくなることはむしろ不利です。なぜなら、少量の水流は、広く広がるよりも狭い水路で圧縮された方が速度が速く、流れを阻害する物質を押し流す力が大きくなるからです。

タイルのサイズについて考察した結果、小規模排水溝を敷設する際には、到達する可能性のあるすべての水を流す能力だけが、そのサイズの制限ではないことが分かりました。1インチのタイルは多くの場合、水を導くのに十分でしょう。しかし、この点について多くの議論を重ねた末、優れた排水工たちは、今ではこのサイズは賢明な使用には小さすぎるという点で一致しています。なぜなら、これほど小さな開口部は、水からのわずかな堆積物やわずかな変位によって塞がれやすく、また、目地によって水が流入するスペースが小さいからです。

しかし、本管は他の排水路から流入する水を流すためだけに設計されているため、一般的には、最大流量時にその水を流すのに十分な大きさに制限されます。本管の容量を、そこに流入する小排水路の容量に比例させるのは自然な流れのように思えるかもしれません。そして、小排水路が満水になると予想される場合、これが真の原則となるでしょう。

しかし、もし最小の排水溝が2インチ、あるいは1.5インチの口径であっても、非常に長いか、あるいは特に湿った場所でない限り、いつでも満水になることはまず期待できません。したがって、本管に流入する水の量を考慮すると、本管の容量はすべての小さな排水溝の容量に比例するのではなく、[193] そこへ導くのではなく、起こりうる最大の流れへと導くのです。つまり、彼らが そこに何をもたらすかではなく、彼らが何をもたらすかへと導くのです。

給水本管が 3 インチのパイプの場合、他の条件が同じであれば、その容量は 1 インチのパイプの 9 倍、2 インチのパイプの 2.5 倍になります。

したがって、直径3インチの管路は、同等の落差と直進性を備え、直径1インチの水流を9つ、あるいは直径2インチの水流を2つと1/4つ運ぶことができると確信できます。実際、直径3インチの管路は、摩擦が少ないため、この割合よりもはるかに多くの水を運ぶことができます。

給水本管の落差が小さいことを考慮に入れる必要があることは既に述べたとおりであり、これを見落としてはなりません。直径3インチまたは4インチのパイプの送水能力は、一般的に過小評価されていると考えられています。

10エーカーから20エーカーの畑に水を集めるシステムのような大量の水を流すには、巨大な石造りの水路が必要だと考えるのはよくある誤解です。しかし、直径3インチのパイプでさえ、その全流れを観察し、ほぼ水平な溝に流れ込んだ後の水の様子を観察したことがある人なら、溝の中では大きな流れのように見えるものが、粗く不均一な底部によって阻まれていても、滑らかでしっかりと接合されたパイプの直径3インチの開口部を通過できることに気づくでしょう。4インチのパイプは2インチのパイプの4倍、1インチのパイプの16倍の容量があることを考えると、タイル以外の材料に頼ることなく、排水によって集められる可能性のあるあらゆる量の水を収容できることがわかります。

3インチまたは4インチのパイプ1本で水を運ぶのに十分でない場合は、本管を次のように構成すると便利です。[194]2枚以上のあらゆる形状のタイル。図47に示すように、滑り止めのために2枚の馬蹄形タイルをタイル底またはスレート板で挟み、その間に2枚の馬蹄形タイルを組み合わせて主排水路を形成することもあります。

図47.

図48.

2 枚以上の馬蹄形タイルで構成されたメイン ドレイン。

上図に示した組み合わせは、それぞれのケースに最適な形状を選択または配置するための十分な示唆を提供します。入手可能な最大のタイルが十分な大きさでない場合は、2列以上のパイプを並べて敷設することもできます。

マイナードレインの位置。
可能な限り、小さな排水溝を斜面の上下に通すことが望ましいと仮定すると、『農業百科事典』には次のような指示が示されています。

これらの（小規模排水溝）の配置には非常に簡単な方法があり、ほとんどの場合、いや、実際にはすべての場合に適用できますが、場合によっては適用が難しいこともあります。各圃場の表面は、状況に応じて1つまたは複数の平面で構成されているとみなし、それぞれの平面ごとに排水溝を別々に配置する必要があります。各平面の上端より少し下に水平線を引いて、排水溝がこれらの線と直角に交差するようにします。こうすることで、圃場の地面がいかに歪んでいても、排水溝は最も傾斜の大きい線に沿って敷設されます。

英語の書物では「溝」について多くのことが語られている。[195]そして、排水溝の敷設に関連して「畝の方向」についても言及されています。イングランドの土地の多く、特に湿潤な地域では、かつては繰り返し耕起することで、幅10フィートから20フィートの畝が作られ、地表から水を容易に排出することができました。

図 49 – 徹底的に排水された畑の一部、BY B F. NOURSE ORRINGTON、ME
これらの畝は時に非常に高く、畝の間の向かい側の畝間にいる二人の少年は互いの姿が見えなくなるほどで​​した。このように畝のある土地を排水する場合、畝を横切ったり畝の上に溝を掘るよりも、畝間に溝を掘る方がはるかに容易です。徹底した排水の後、ほとんどの地域では、これらの畝と畝は不要になります。この事実は、おそらく、イギリスの著述家がこの耕作法に頻繁に言及していることを説明する点においてのみ重要なのでしょう。

私たちが「畝間を流れる」のか「尾根を越えて流れる」のかを、アメリカ人が尋ねることはまずないだろう。

添付の図は、メイン州オーリントンの所有者である B.F. ヌース氏によって排水された約 30 エーカーの畑を表しています。この畑の詳細な説明は別の場所で見つけることができます。

副水路の端部が本管と接合する部分の曲線がその進路を示します。副水路は常に、本管の水の流れと進路が一致するように曲がっています。

排水溝の合流点。
実際には、小排水路と大排水路を安全かつ適切に接続することは非常に困難です。既に提案されているように、水流は直角に交わるのではなく、小排水路を本流に流れ込む数フィート手前で曲げ、小排水路の水を本流の流れの方向に導く必要があります。別の箇所では、[196]直角に曲がる場合140秒かかる水量を、緩やかなカーブで曲がる、あるいは合流させると100秒で排出できた。一方、直進、つまり曲がらずに流すと90秒で排出できた。これは原理を例示したに過ぎず、原理自体は明白である。実験は流速、水量、管の滑らかさによって異なるが、あらゆる方向転換が流速を低下させることは間違いない。

したがって、排水溝が 1 つしかない場合は、障害を最小限に抑えるために、必要な曲がり部分を曲線にする必要があることがわかります。

排水管が別の流れに合流する箇所では、二つの流れが合流することで、さらに大きな障害が発生します。速度と大きさが等しく、直角に合流する二つの流れは、パイプによって閉じ込められなければ、斜めに流れようとする傾向があります。そして、閉じ込められていると、両方の流れは著しく遅くなります。どのような方法で合流するにせよ、本管がほぼ満水状態であれば、合流点では大きな障害が発生します。馬蹄形タイル排水管の一般的な接続方法は、次のようになります。

図50.—排水溝の合流点。

専用のタイルがなかったので、まずは普通の硬いレンガで接合部を作りました。小さな排水溝を本管の方向へカーブさせながら、本管のタイルとタイルの間に2～3インチの隙間を開け、小さな排水溝の最後のタイルをこの開口部まで下ろしました。そして、タイルの下に平らな石、スレート、レンガ、または板を置いて、底部をしっかりと固定しました。次に、四方にレンガを並べて、空間を覆いました。[197]必要に応じて上部に 1 つ以上の固定具を設置し、砂などから慎重に固定します。

その後、タイル工場でイギリスで使用されているような分岐管を調達し、はるかに満足のいくものになりました。分岐管は本管に任意の角度で接続できます。また、両方の排水管のこの部分を他の部分よりも大きくし、閉塞した水がスムーズに合流できるようにスペースを確保するのが賢明かもしれません。

図51.
分岐パイプ

本管は小管よりも3～6インチ深くする必要があります。一方から他方への落差は、通常、合流点まで3～4フィート（約90～120cm）ずつ徐々に下降させるのが最も簡単です。ただし、枝管の場合は、必要に応じて枝を上向きに曲げて小管と合流させることで、ほぼ垂直に落差を小さくすることも可能です。土間タイル用の枝管を調達する際には、枝管が「右枝管と左枝管」であることを念頭に置き、枝管が本管のどちら側から入ってくるかに応じて選択する必要があります。

分岐管は、分岐管から本管に流れ出る水に 1 インチの落差を与えるために、底部の高さではなく、できるだけ高い位置から本管に入り、接合部での詰まりを防止します。

井戸または飲み込み穴への排水。
わが国のさまざまな地域には、通常の方法では排水できないほど平坦な土地や、適切な排水口から遠すぎる土地、あるいは排水口を自分の土地に設けることに同意しない他人の土地に囲まれた土地があり、その土地から排水を井戸に流すことができるのです。

ワシントン市のキャピトル・ヒルでは、地下室の水を「ドライウェル」と呼ばれる場所に排水するのが一般的です。表面は赤土で、[198]数フィートの厚さの層があり、その上に粗い砂利の層が続きます。水用の井戸はしばしば60フィートもの深さまで掘られており、地下水位が非常に低いことを示しています。激しい雨やにわか雨によって表土は飽和状態を超えて満たされ、水は文字通り地下室やその他の低い場所に噴出します。粘土層に掘られた乾いた井戸は、この水を砂利層に導き、そこから運び去ります。この考え方は土地の排水によく応用されています。西部の石灰岩地帯には、水道本管を掘った井戸に導くことで、地表から余分な水を容易に排出できると考えられています。場所によっては、セントルイス市近郊のように、土塊が沈下してできた「陥没穴」と呼ばれる開口部があり、そこに注ぎ込めば、あらゆる水が排出されるでしょう。カントリー ジェントルマンの 1857 年のティオガ郡農業協会の報告書には、井戸を掘って石を埋めることで沼地の水を粘土質の底からその下の砂利質の土壌に排水した例が挙げられていると記されています。

82 ページの図 7には、地球の層の「断層」が示されています。この断層は水を完全に運び去ってしまうため、水に達する井戸を掘ることができないと言われています。

デントン氏によると、イングランドのいくつかの地域では、湿った粘土質土壌の下にある自然の排水路を利用し、「スワローホール」と呼ばれる穴に排水を集中させているという。しかし、この方法には、これらの穴が必ずしも十分な速さで水を吸収せず、一時的に排水が機能しなくなるという反論があるという。

これらの井戸は、水によって運ばれた粘土が井戸の底に溜まり、水を通さなくなるため、その機能に支障をきたすおそれもあります。[199]この点については時々注意を払い、そのような堆積物を除去する必要があります。

この排水の原理は、1859年2月14日に開催されたアメリカ協会において、ナッシュ教授によって言及されました。彼は、粘土質でその下には砂や砂利が敷き詰められた広大な土地があり、それでも排水が必要であると述べています。そして、溝を掘ることなく、単に穴をいくつも掘り、そこに小石を詰めるだけで排水が可能であると示唆しています。このような土壌において、もし提案された方法が不十分であることが判明した場合、適切な深さの大きな井戸を石で埋めたり、その他の方法で保護したりすることで、通常のパイプや石の排水システムのための安価で便利な排水口として機能することは明らかです。

同じ会合でバーゲン氏は、ロングアイランドの多くの土地は、砂利を主体としたこのような粘土質の土壌であると述べました。そして、西部の平原では、井戸はしばしば使用水を得るために非常に深く掘られているため、水を受けるための井戸や飲み込み穴がしばしば役立つことは疑いようがありません。水位が地表から20フィートから30フィート下にある場合、長期間井戸を満たし続けるには、井戸の表面に大量の水を注ぎ込む必要があることは間違いありません。水を井戸に押し込むのと同じ原理、つまり高い水源からの圧力によって、井戸の上部から水を注入すれば、水は井戸から排出されます。

この章はデントン氏からの手紙で締めくくります。ここで引用した抜粋はここでは省略します。なぜなら、デントン氏の見解は、この前の章で既に示されており、同じ主題について、彼自身の例を挙げながら、より詳しく述べられているからです。

この手紙は、関連性はないもののすべての点に関する問い合わせに対する返答であることを述べておくべきである。これらの点は、非常に貴重な意見をお持ちの方から触れられたものであり、どれも興味深いものである。[200]

ロンドン、パーラメントストリート52番地、ウェストミンスター、SW

「親愛なるあなた様：8月17日付けのお手紙を受け取りましたので、急いで返信いたします。

私が書いたばかりの『土地排水に関するエッセイ』について、お褒めの言葉をいただき、大変嬉しく思います。バーナーズ卿宛ての既刊書簡と、最近執筆したエッセイ『日次降雨量記録の利点について』をまだご覧になっていない方は、ぜひ目を通していただきたいと思います。なぜなら、これらのエッセイの目的は、排水管理を公式に義務付けられている人々が、混合土壌や不整地を均質粘土や平坦地とほぼ同じように扱い、排水溝の間隔を広げているという、画一的な処理を是正することにあるからです。この国の排水管理の実態は、間違いなく、排水法によって施行されたすべての原則と規則の見直し、そしてこれらの法を施行し、返還派の利益を守ることを任務とする排水委員会の設立という段階に達しています。

この保護は、主に「排水検査官」の介入によって行われ、その副次的な任務は、暫定的に認可された改良工事が、固定的ではないにしても、暗黙の規則に従って実施されているかどうかを確認することです。これは、深さと距離を測定することによって行われます。これは、すべての土壌で平行システム（深さ4フィート）になる傾向があります。これはディーンストンのスミスの考えでしたが、彼の排水溝はより浅く、つまり2フィートから3フィートの深さでした。

委員会が公金の配分を開始した当初、いくつかの規則は確かに必要でした。私はこれらの規則がもたらす不合理な状況に異議を唱えるつもりはありません。それは、規則を軽視しているからではなく、政府が当初から「パークス・スミス式頻繁排水システム」を採用するよりも良い方法があったと考えているからでもありません。このシステムは、吸水性と保水性が高く、その保水性を弱めるために頻繁な排水による通気を必要とする土壌には正しく適用され、現在も正しく適用されています。しかし、自由含水層の露出面には、同様に湿潤であるにもかかわらず、比較的少ない排水路で頻繁に排水され、コストも半分以下で済むため、全く誤った適用となっています。

「並行システムを無差別に採用することを正当化できる唯一の状況は、すべての排水管が何らかの効果を発揮し、排水管の数に比例して治癒の可能性が高くなるという事実である。[201]10 年間の経験から得られる判断を、今になって主張する必要はなかったのです。

この点に関する私の見解は、おそらく私が最近行った演説からの次の抜粋によって最もよく理解されるだろう。[抜粋省略、161ページを参照]

• * * 「私は排水管の上部に 1.5 インチのパイプを使用します ( 2 インチを好みますが)。通常、半分は 1.5 インチ、もう半分は 2 インチです。これは小規模な排水管の場合です。本管は、サービス内容に応じて最大 9 インチまたは 10 インチ、さらには 18 インチのサイズになります。」

小規模な排水であれば、1インチのパイプでも十分な容量があることは間違いありません。しかし、農業労働者は数学の専門家ではなく、正確な接合部を持たずにパイプを敷設する傾向があるため、避けられない不注意による漏水を防ぐために、パイプは十分に太くしておくのが最善です。この国におけるパイプの通常価格は以下のとおりです。+ は上記の価格、-は上記の価格を意味します。

1.5 インチ 15秒。 +
2 「 20代。 –
3 「 30代。
4 「 40代。 +
5 「 50代。 +
6 「 60年代。 +
4フィートの深さの粘土を切削する費用は、密度と石の混入状況に応じて、1ヤードあたり1ペンスから1.5ペンスの範囲で変動します。また、混合土壌の切削費用は、つるはしと石の量、そして農業労働の費用に応じて、1.5ペンスから6ペンスの範囲で変動します。（土地排水と排水システムに関する私の表を参照。）

「アメリカ政府が、約500エーカーの農場を所有し、イギリス人の手によって経験豊富な技術者の指導の下で排水し、イギリスの作業の実際的なサンプルとして、アメリカの農業家たちの研究のために、すべての排水が図面上に配置され、パイプのサイズ、土壌の詳細、労働と材料の値段がすべて示されていれば、それは非常に価値があっただろうと私は思う。」

「私は、親愛なるあなた、
」誠に敬具、
「エクセターのHFフレンチ議員。「J.ベイリー・デントン」

第9章[202]
タイルのコスト—タイルマシン。

値段が高す​​ぎる。アルバニーの価格。—タイルの長さ。—イギリス、サフォーク州のコスト。—ウォーラーの機械。—ウィリアムズの機械。—レンガと比較したタイルのコスト。—デントン氏のコスト見積。—その他の見積。—2 インチのタイルはレンガと同じくらい安く作れる。—タイルの圧延工程。—タイル機械。—デインズの説明。—プラット兄弟の。

タイルの販売価格は、弁護士が言うように、その原価の一見したところの証拠に過ぎません。私たちの見解では、この国でこれまで販売されてきたタイルの価格は、事業が十分に理解され、最良の機械の使用を正当化できるほどの規模で事業が展開された場合、利益を上げて製造できる価格をはるかに上回っています。以下はアルバニー・タイル工場のタイルの公表価格の写しであり、知られている限り、ニューイングランド全域で同様の価格が一般的です。

馬蹄形タイル–ピース。 ソールタイル-ピース。
2.5 インチ 上昇 12ドル 1000あたり。 2 インチ 上昇 12ドル 1000あたり。
3.5 「 「 15 「 3 「 「 18 「
4½ 「 「 18 「 4 「 「 40 「
5½ 「 「 40 「 5 「 「 60 「
6½ 「 「 60 「 6 「 「 80 「
7.5 「 「 75 「 8 「 「 125 「
丸パイプタイルはイギリスの技術者の間で一般的に好まれているものの、日本ではまだほとんど使用されていません。丸パイプタイルの価格は、単管タイルの価格とほとんど変わりません。

タイルは通常14インチの長さにカットされ、短くなると、[203]乾燥と燃焼により、厚さは約 12.5 インチになるので、破損やその他の損傷を考慮すると、1 枚あたり約 1 フィートの敷設が可能と計算されます。つまり、1,000 枚のタイルで 1,000 フィートの排水溝を敷設できることになります。

販売用または個人使用用のタイルを製造したいとお考えの方々を支援するため、英国におけるタイルの製造コストと販売価格について、様々な情報源から収集した情報を提供する。以下は、1857年7月8日に著者に提供された情報に基づき、英国サフォーク州バトリー・アビーのトーマス・クリスプ氏の邸宅で作成された覚書である。

クリスプ氏はタイルを自ら製造するだけでなく、近隣の必要とする人々にも供給しています。1.5インチのパイプを1,000本あたり12シリング（3ドル）で販売しています。製造と焼成には1,000本あたり5シリング（1.25ドル）を支払っています。彼の機械はウォーラー特許第22号で、サフォーク州サクセマンダム、レイストンのギャレット・アンド・サン社製です。レバーで操作し、1.5インチのパイプを一度に5本、または約2インチのソールタイルを3枚製造します。作業員によると、運び出す人員などを含めれば、1日に4,000本の1.5インチのパイプを製造できるとのことでした。彼らはスクリーンを使わず、ワイヤーで粘土を切断しました。機械の価格は25ポンド（約125ドル）でした。常設の窯にタイルを立て、同じ窯でレンガも一緒に入れます。これらはレンガよりも熱をあまり必要とせず、コストもここのレンガ（10インチ×5インチに成形）の半分程度です。

二人の少女が馬車にレンガを積み込み、二人の女性がそれを受け取って窯に入れていました。彼女たちは同じ機械で屋根瓦を作り、大きな瓦も手作業で成形していました。女性たちの賃金は1日あたり約8ペンス（16セント）です。

イギリスの王立農業協会の展示会で、筆者はウィリアムズのタイルマシンが稼働しているのを目にし、出展者から次のような説明を受けた。[204]彼はタイル職人で、 2インチのタイルを1,000枚焼くのに必要な石炭の量は、レンガを1,000個焼くのに必要な石炭の7分の5で済むと説明しました。レンガの大きさは10×5です。そして彼は、粘土を準備すれば、一人の少年とこの機械で1日に7,000枚の2インチのタイルを作れると主張しました。もちろん、タイルを運び出すために少なくとももう一人雇わなければなりません。

デントン氏は、イギリスでパイプタイルが入手できる価格を次のように見積もっている。価格はイギリスの通貨で示されており、我が国の通貨に換算すると以下のとおりである。

「通常の農業労働が週2.5ドルの場合、1.5インチのパイプの半分と2インチのパイプの半分は、1,000本あたり平均4.38ドルのコストで購入できます。労働が週3.00ドルの場合、パイプの平均価格は1,000本あたり5.00ドルになり、労働が3.50ドルの場合、パイプの平均価格は5.62ドルに上昇します。」

彼はこう付け加えている。「上記の平均材料費を算出するにあたり、パイプに適した粘土が炭鉱のすぐ近くにある地域は考慮に入れていない。炭鉱のすぐ近くにあるとパイプ製造のコストは必然的に大幅に下がるはずだ。」

『農業百科事典』からタイルとレンガのコストに関する複数の綿密な推計値を平均すると、イギリスにおけるタイルの価格は1,000枚あたり約5ドル、レンガの価格は7.87ドルとなり、そこから5シリング6ペンスの関税を差し引くと、レンガの平均価格は6.50ドルとなる。タイルにはそのような関税はない。アメリカのレンガは、8×4インチからイギリス標準の10×5インチまで、様々なサイズで作られている。後者のサイズのレンガの適正な平均価格は、おそらく1,000枚あたり5ドル前後、少なくとも1,000枚あたり6.50ドルを下回るだろう。アメリカでもタイルがイギリスと同様にレンガの価格に比べて安価に製造できない理由はない。そして、上記のサイズのタイルが一般的なレンガよりもはるかに安価であることは明らかである。

この国で求められているのは、まず十分な需要だ[205]タイル製造を最も効率的に行うために十分な規模の工場を設立すること、次に労働を指揮し遂行するための適切な技能、そして最後にその目的に最適な機械と設備を認可することである。タイル製造事業が適切に確立されれば、アメリカの機械工の創意工夫により、イギリスの労働単価が低いにもかかわらず、イギリスの価格でタイルを製造することが容易になり、この章の冒頭で述べたように、レンガの現在の価格、あるいは現在のアルバニーのタイル価格の約半分で、全国各地で小型タイルが供給されるようになると確信している。ここでおそらく言及すべきなのは、イギリスではタイルとレンガを同じ窯で一緒に焼き、タイルを炉の最も熱い部分から離して置くのが一般的であるということである。タイルは厚さが約半インチしかないため、レンガよりも燃焼に必要な熱が少ないからである。

イギリスにおけるタイル製造の労働力の見積もりには、通常「圧延」という小さな作業が含まれています。イギリスでは主に丸パイプが使用されています。半乾燥状態になると、丸棒に載せられ、小さな台の上で転がされて正確な形状が保たれます。タイルは通常、乾燥中に多少平らになりますが、丸パイプ以外ではこれは重要ではありません。しかし、丸パイプは均一でなければなりません。この圧延工程によって、形状の正確さと内部の滑らかさが保たれます。

タイルマシン。
タイルによる排水は、アメリカにおける農業の新しい分野です。タイルの費用は、土地所有者が望むこの種の作業の多くを遂行する上で、現在大きな障害となっています。タイルの費用、そして排水の費用は、タイル製造機械の完成度に大きく左右されると言っても過言ではありません。そして、アメリカでも他のほとんどの地域と同様に、農業と[206]機械技術は密接に関連しています。アメリカでは労働コストがヨーロッパよりもはるかに高く、そのため、農業に機械力を活用する機会はヨーロッパよりもアメリカの方が多くあります。安価なタイルがなければ、安価な排水設備は実現できません。そして、安価なタイルは、最も完璧な機械を用いて、自分のビジネスを理解している競合メーカーが購入できる最低価格で製造することによってのみ実現できるのです。

タイルのコストに関する前述のコメントには、アメリカではまだタイルが適度に低価格で販売されていないことを思慮深い人なら納得する推定値が記載されている。

タイル工場を設立して、公共または私的な供給を希望する人々に、タイル機械の価格に関する情報を提供するために、英国の書籍を高額で購入しなければ容易には入手できない、最高の英国製機械と、注目されているアメリカの発明品について、いくつか説明することを提案する。

アメリカの機械工や発明家は、タイル製造機械の改良における海外の進歩について知る必要がある。なぜなら、この問題が注目を集めるにつれ、世界中のアメリカ人の創意工夫が、タイル製造のあらゆる工程における改良の発見へと向かうだろうからだ。タイル製造機械が発明されるずっと以前から、タイルは手作業で作られていた。

リード氏は「王立農業ジャーナル」誌の中で、 1795年には既にパイプタイルが使用されていたと主張しています。パイプタイルは手作業で作られ、丸棒で成形されていました。タイル製造用の機械については、1840年にベアート氏が開発した「一般的なタイルとソール（パイプやチューブではない）」以前には記載されていません。しかし、この機械は構造が単純で、現在使用されている様々なタイルには適していませんでした。[207]

タイルマシンはすべて、同じ基本原理に基づいて動作しているようです。それは、レンガ製造に用いられる粘度の湿った粘土を、所定の形状と大きさの開口部から押し出すというものです。このように開口部から押し出された粘土を中空にするには、穴の中央に金属片を配置する必要があります。粘土は押し出される際に、その周囲に塊を形成します。この中央の塊は、1枚または2枚の薄い鉄片によって所定の位置に保持されます。これらの鉄片は、当然のことながら粘土を分割しますが、金型から押し出される際に再び結合し、しっかりとした状態になります。その後、通常は手作業で、細い針金を用いて、必要な長さ（約14インチ）に切り取られます。

タイル機械は垂直方向と水平方向の2通りの作業を行う。筆者が海外で目にした最も原始的な機械は、ロンドンからメチ氏の家へ向かう途中で目にしたものだ。それは高さ約60センチ、直径約20センチほどの、ただの直立した円筒形で、内部でピストンが作動する。粘土を円筒に投入すると、ピストンは旧式のポンプのようにブレーキで下降し、底から丸いパイプ状のタイルが1枚押し出される。作業員は男性1人と少年2人だった。少年の1人は、粘土を様々な方向にワイヤーを通してふるいにかけ、ワイヤーの両端を持ち、粘土の塊を切り分けて、中に含まれる小さな石をすべて見つけ出す。男性はこうして準備された粘土を円筒に投入し、ブレーキをかける。もう1人の少年は、底の型から流れてくるタイルを丸い棒に乗せて受け、片付ける。円筒には、直径2インチのパイプを数本、おそらく20本作れるだけの粘土が入っていた。作業は床のない小屋で行われ、小屋と機械を含めた施設全体の費用は、多めに見積もっても50ドル以内だった。しかし、このシンプルな計画では、タイルはレンガよりもはるかに速く成形された。[208]イギリスでは通常そうであるように、同じ作業場で一つ一つ成形された。こうして、この作業員たちは1日に約1,800枚の小さなタイルを成形できたと言われている。

この小さな機械は、パークス氏が 1843 年にケント州とサフォーク州で一般的に使用されていたと説明したものと同じようです。

現在イギリスとアメリカで使用されているタイル機械のほとんどは、直径2インチのパイプを5本、または直径3インチのパイプを3本並べた水平の枠の上でタイルを押し出す構造になっています。粘土を入れる箱は垂直または水平に設置され、動力は作業の規模に応じて、人が回すクランク、あるいは馬、蒸気、水力などによって車輪に伝えられます。

1857年7月、イギリスのソールズベリーで開催された王立農業協会の博覧会で、ベッドフォード出身のW・ウィリアムズ氏による「パイプ・タイル製造機」を目にしました。展示用に稼働していたこの機械は、タイル職人である男性1名によって操作されていました。彼は、粘土を練り粉で準備した後、1日に2インチのタイルを7,000枚製造できると述べていました。粘土を4つの型に通すことで、一度に4枚のタイルが成形されます。箱には2インチのタイルを32枚分入れられる粘土が入っています。つまり、粘土を取り出すと同時に32枚が成形され、箱に粘土を補充し次第、さらに多くのタイルが成形されるのです。

私たちが当時稼働しているのを見た、一般使用に適したこの機械の No. 3 サイズは、ダイ 1 セット付きでベッドフォードで 88.50 ドルでした。また、3 インチ、4 インチ、6 インチのパイプや、必要に応じて他の形状のパイプを作成するための追加のダイと、タイルを取り外すためのいわゆる馬が付いており、1 つあたり約 5 ドルでした。

これは、他のほとんどのタイル製造機と同様に、屋根用のタイルの製造に適しています。タイルは、英国では屋根板やスレート板の代わりによく使用され、また排水の目的にも使用されます。

現在イギリスではいくつかの機械が使用されている。[209]すなわち、エサリッジ、クレイトン、スクラッグ、ホワイトヘッド、ギャレットの 4 種類です。必要な作業量に応じて、どれでも満足できるでしょう。

アメリカにはタイル製造用の特許取得済み機械がいくつかありますが、それらの比較優位性について満足のいく判断を下すことはできません。しかしながら、2、3機種について言及し、購入を希望される方はご自身で実際にご確認いただくことをお勧めします。私たちの意見は、主に製造業者の発表に依拠せざるを得ません。

ダインズ排水タイルメーカー

デインズ社製のアメリカン・ドレインタイルマシンは、ミシガン州バーミンガムのジョン・デインズ氏によって製造されています。このマシンは、筆者の自宅に近いニューハンプシャー州エクセターで使用されており、これまでのところ満足のいく性能を発揮しています。価格は約100ドル、重量は約500ポンドです。一般的な3フィート半のテーブルと同等のスペースしか占有せず、人がクランクハンドルを操作します。粘土をパグミルで準備した後、人力で1時間に約252インチのタイルを生産できます。馬力または水力も容易に接続できます。

私たちがその図を掲載するのは、これが最高の機械であると確信しているからではなく、これが優れた機械であると確信しているからであり、また、これらすべての機械が構築される原理を説明するためです。

プラットのタイルマシンは、ニューヨーク州カナンデイグアにあるプラット・アンド・ブラザーズ社によって製造されており、同州内外の様々な場所で使用されています。このマシンは、デインズのマシンとは根本的な点で異なります。プラットのマシンでは、粘土をパグミル（練り混ぜ機）に通してからタイルを成形する工程が一工程で完了するのに対し、デインズのマシンでは、一般的なレンガ製造工程と同様に、まず粘土をパグミルに通します。

プラットの機械は、1頭か2頭の馬、あるいは都合に応じて蒸気や水力で駆動される。1頭の馬で​​駆動する小型の機械の価格は150ドルで、[210]大型のものは2頭の馬で200ドルで製造されます。メイプス教授はこの機械が稼働しているのを見て、「あらゆる点で完璧」だと考えています。特許権者は、1頭馬で動くこの機械で1日に5,000枚の大型タイルを製造できると主張しています。さらに、「2頭馬で製造すれば、大型の機械でレンガを製造するのと同程度のコストで、同じ速さでタイルを製造できる」と述べています。

図53.—プラットのタイルマシン。

現時点では、これらの機械の能力について、やや曖昧な記述しかお伝えできません。大規模なタイル製造事業に参入したいのであれば、プラット社の機械を迷わず発注できますし、より小規模な製造であれば、デインズ社の機械でも全く問題ないでしょう。

ソールズベリーのタイルマシン。
ニューヨーク市のノベルティ・ワークスにあるSCソールズベリー社は、タイルやレンガを製造する機械を製造しています。この機械は、タイル製造機の購入を検討されている方々にとって注目に値する、いくつかの新しく独特な特徴を備えています。メイプス教授は、この機械がタイルを迅速かつ経済的に製造する能力において、他のどの機械よりも優れていると確信を持って述べています。私たちは実働モデルのみを検査しました。大型の機械は馬力駆動で1日あたり2インチのタイルを20,000枚、手動の機械は1日あたり3,000枚の生産が可能と言われています。タイル製造業者の皆様には、いずれかを購入する前に、これらの機械の稼働状況を全て検査することをお勧めします。

第10章[211]
排水のコスト。
排水はフェンス設置より高価ではありません。— エンジニアリング。— 推測では十分正確ではありません。— わずかな傾斜で十分です。— 例。— 2 インチから 1000 フィートまで。— 掘削と盛り土のコスト。— 細い工具が必要です。— 排水管の容積表。— 農場の排水管のコスト。— タイルのコスト。— タイルの重量と運賃。— 排水口のコスト。— カラーのコスト。— カラーと一緒に使用する小型タイル。— 1 エーカーあたりのタイルの数 (表付き)。— タイルの長さは異なります。— 距離ごとの 1 エーカーあたりのロッドの数。— 最終コストの見積もり。— タイル排水管と石排水管の比較コスト。

賢明な人は、何かの工事を遂行しようとする際、「塔を建てる」にしても、畑を排水するにしても、「まず座って費用を計算し、それを完成させるのに十分な資金があるかどうかを確認します。」 「1エーカーの土地を排水するにはいくらかかりますか？」「排水溝を敷設するには1ロッド（約1.5メートル）の費用がかかりますか？」と頻繁に尋ねる探究心には、良識と思慮深さが感じられます。これらの質問は、尋ねられた通りに簡潔に答えることはできませんが、それでも多くの情報を得ることができ、そのテーマを探求しようとする人の助けとなるでしょう。

排水工事は、私たちの新しい入植地の土地価格と比較すると費用がかかります。しかし、ニューイングランドでよく耕作された農場に施された改良を見慣れている人々にとっては、その費用はそれほど大きな負担にはなりません。東部諸州で一般的に見られる幹線道路や区画割りにおける柵の建設と維持にかかる労力と費用と比較すれば、[212]土地の排水は些細な問題です。町や村の近くの道路沿いには、多くの場所で長い化粧壁が見られますが、1ロッドあたり2ドルから5ドルの費用がかかります。これらの州でよく見られる「石垣」は、当初建設するのに1ロッドあたり約1ドルかかり、ほとんどすべての種類の木製フェンスも同じくらいの費用がかかります。フェンスは毎年の修理が必要ですが、適切に敷設された排水溝は恒久的です。

これらの提案は、排水工事の費用が高額な現金見積りで農家が不安に思うことのないよう、根拠もなく提示されている。農家にとって資金はゆっくりと入ってくるため、現金見積りは人件費の見積りよりも高額に見える。フェンス設置費用は大した負担には見えないが、現金で見積もると、実際そうであるように、重い負担のように思える。

排水はフェンスの設置と基本的に同じ作業で行え、タイルの費用は全体の費用の中ではわずかなものです。本件の調査にあたり、労働費は1日1ドルで見積もらせていただきます。

これはおそらく、日当り労働の適正な現金価値と言えるだろう。しかし、干し草刈り後の閑散期、さらには都合の良い冬場まで、自らの農場で手持ちの仕事をこなす農家が、実際にそのような労働に費やす金額をはるかに上回る。もし、監督業務の1時間ごと、そして人間、少年、家畜の労働の1時間ごとがこれほど高い賃金で計上されたら、経費を賄える農場はほとんどないだろう。

タイルの費用は通常は現金で支払われ、労働は植え付け、草取り、干し草作り、収穫などの作業であり、都合に応じて、単発または日雇いの「手伝い」や家族による手伝いによって行われる。

排水のコストは、事務用語を借りれば、「以下の項目に従って」便宜的に考えることができます。[213]

1.配置、あるいは工学。春の作業を計画する際に、私たちは配置に時間と注意を払いますが、これは作物の費用にはほとんど影響しません。ほとんどの農家は、技術者や測量士の科学的スキルに費用をかけることなく、排水設備を配置できると考えているかもしれません。

しかし、一般的には、可能であれば経験豊富な技術者に協力を仰ぎ、作業開始時に設計図を作成するのが真の経済性につながると考えられています。確かに、ほとんどの場合、少なくとも水準器の使用に関するある程度の技術は、体系的な作業に不可欠です。どんなに経験豊富な人でも、目視で特定の土地の傾斜を正確に判断することはできません。目には完全に水平に見える畑でも、深い排水溝を設けるのに十分な傾斜があることがしばしばあります。筆者は最近、自身の土地でこの事実に気付く機会がありました。

低い湿地は、土壌と周囲の土地の景観を改善するために排水すべき場所として、何度も検討されてきました。しかし、見た目では、排水すべき40ロッドほど離れた小川と同じくらい低いのではないかと疑われました。水準器を用いて慎重に調査したところ、この小さな沼地の最も低い地点から、通常の水位で川まで7フィート半の落差があることがわかりました。また、正確な測量を行うと、落差が非常に小さいことが判明する場合もあります。その場合は、排水溝を連続的かつ均一に敷設するために細心の注意を払う必要があります。

適切な配置計画の技能がなければ、土地所有者は排水溝の設置ミスだけでなく、設置場所の誤りによって多額の費用を負担することになります。必要以上に少ない数の排水溝でも、[214]適切な配置を行う有能な人に依頼するよりもコストがかかります。

また、経験があれば、地下水の流れ、土壌の透水性、岩棚やその他の岩層が見つかる可能性、その他この分野の初心者には思いつかないような多くの詳細を判断するのが非常に容易になります。

排水溝の配置は、現在行われている作業だけでなく、将来的に隣接する土地で実施される追加作業に関しても重要です。最終的には、小排水溝と本排水溝の両方の有効数を最小限に抑え、排水口を可能な限り少なくし、必要に応じて井戸やその他の検査設備を備えた、安価で効率的な 1 つのシステムに全体を統合できるようになります。

英国の排水会社による排水費用表には、通常1エーカーあたり1.25ドルの見積もりが「監督」費用として計上されています。これには、開削、敷設、盛土、排水口の確保、そして工事完了までのすべての工程における設計と監督が含まれます。排水費用の一般的な見積もりは1エーカーあたり約25ドルであり、この1.25ドルはその金額のわずかな割合に過ぎません。ここでこの点について詳しく説明したのは、排水工事の敷設に熟練した技術を用いることの重要性を土地所有者に印象づけるためであり、それによって発生する費用が全体の工事費用の中で大きな割合を占めるからではありません。

2.掘削と盛土。排水の主な費用は、タイルを敷設するためであれ、石を敷設するためであれ、溝の掘削に発生します。掘削の労力は、移動する土壌の性質に大きく左右されます。

「健全な粘土を排水する」と受賞エッセイの著者は言う、「自由[215]石の多い土壌では、他のほとんどの土壌よりもロッドの長さあたりの費用が安価です。粘土質が硬いため、細いスコップで作業でき、除去する土の量も少なくて済むからです。湿った砂地や砂脈の多い粘土質の排水は、より幅の広いスコップを使用する必要があり、結果として除去する土の量も増えるため、健全な粘土質よりも費用がかかります。また、石や岩の多い土壌の排水は、つるはしを使用する必要があるため、さらに費用がかかります。これが費用を大幅に増加させます。

経験豊富な人は皆、細いスコップを使い、できるだけ狭い溝を開けることに重点を置いています。

未熟な労働者にとっては、狭い溝よりも広い溝で作業する方がいくぶん便利であり、労働者は狭い溝ではそれほど速く作業できないと頻繁に抗議するが、契約作業では、通常、彼らは溝を非常に狭く開けていることが判明している。

実際、一般的に、掘削コストは廃棄される土の立方フィートの数にほぼ一定の比率で比例することがわかります。

こうした推定に慣れていない人にとって、溝の幅が広がるにつれて掘削量がどれほど急速に増加するかは驚くことだろう。

読者の皆様が採用される可能性のあるあらゆる寸法の排水溝の寸法を正確に計算できるよう、既に引用した保健局報告書に掲載されている表と説明を以下に示す。排水溝の寸法、すなわち内容物は、排水溝の長さ、深さ、平均幅を掛け合わせることで求められる。

例えば、排水溝の長さが300ヤード、溝の深さが3フィート、上部の幅が20インチ、下部の幅が4インチの場合、平均幅は12インチ（20と4の合計の半分）になります。長さ300に深さ（ヤード）1、平均幅（ヤード）1/3を掛けると、100立方ヤードになります。以下の表は、このような計算を容易にするのに役立ちます。

[216]さまざまな寸法の排水溝または溝の各ロッド (長さ 5½ ヤード) に含まれる土の立方ヤード数を示す表。
深さ。 平均幅。
インチ。 7インチ 8インチ 9インチ 10インチ 11インチ 12インチ 13インチ 14インチ 15インチ 16インチ 17インチ 18インチ
30 0.89 1.02 1.146 1.27 1.40 1.53 1.655 1.78 1.91 2.04 2.164 2.29
33 0.98 1.12 1.26 1.40 1.54 1.68 1.82 1.96 2.10 2.24 2.38 2.52
36 1.07 1.22 1.375 1.53 1.68 1.83 1.986 2.14 2.29 2.244 2.60 2.75
39 1.16 1.324 1.49 1.655 1.82 1.986 2.15 2.32 2.48 2.65 2.81 2.98
42 1.25 1.426 1.604 1.78 1.96 2.14 2.32 2.495 2.674 2.85 3.03 3.21
45 1.34 1.53 1.72 1.91 2.10 2.29 2.48 2.67 2.865 3.055 3.246 3.438
48 1.426 1.63 1.833 2.04 2.24 2.444 2.65 2.85 3.056 3.26 3.46 3.667
51 1.515 1.73 1.95 2.164 2.38 2.60 2.81 3.03 3.25 3.46 3.68 3.896
54 1.604 1.83 2.06 2.29 2.52 2.75 2.98 3.20 3.44 3.666 3.895 4.125
57 1.69 1.935 2.18 2.42 2.66 2.90 3.14 3.38 3.63 3.87 4.11 4.354
60 1.78 2.036 2.29 2.546 2.80 3.056 3.31 3.564 3.82 4.074 4.33 4.584
表の上部には平均幅がインチ単位で示され、左側には排水溝の深さが30インチから5フィートまで示されています。表本体の数字は立方ヤードとヤードの小数点単位を表しています。この表を使用するには、まず上部と下部の幅から排水溝の平均幅を求める必要があります。例えば、深さ3フィートの排水溝が上部の幅16インチ、下部の幅4インチの場合、平均幅は16の半分に4を足した10になります。次に、表の10（幅）の列と36（深さインチ）の列を見ると、このような排水溝の各ロッドの立方ヤード数は1.53、つまり1.5を少し上回ることがわかります。これを、上部の幅20インチ、下部の幅4インチ、深さ4.5フィートの別の排水溝と比較すると、平均幅は12番の下の表と54番の反対側を見ると、2.75立方ヤード、つまり1ロッドあたり2と3/4ヤードであることがわかります。この場合、除去する土の量は他の場合のほぼ2倍であり、したがって、掘削に関しては、労働コストはほぼ2倍になります。しかし、深溝の場合は、別の理由、つまりより深いところから土を地表に持ち上げる作業が増えるため、コストはわずかに増加します。

「排水溝の深さ」という題名の下では、浅い排水溝が深い排水溝よりも容易に施工できる理由について、他の理由も示唆されている。英国の論文で示され、適切な排水工具を用いれば完全に施工可能であるとされる幅は、我々にとっては非常に狭く感じられるだろう。パークス氏は、4フィートの排水溝の上部の幅を18としている。[217]1.5フィートの排水溝では16インチ、3フィートの排水溝では12インチである。彼は、タイル用の排水溝の幅は底部で3インチ、石用の排水溝の幅は8インチとしている。排水溝から一定立方ヤードの土を掘削する費用について、信頼できる見積もりを出すのは困難である。筆者自身の現場では、つるはしを使って下部2フィートの土を緩め、深さ4フィート、平均幅14インチの排水溝を開けて埋め戻す作業はすべて手作業で行われ、最初の実験である1マイルの排水溝では、長さ3ロッドにつき約1日の労働であった。このような排水溝から掘削された土の量は、ちょうど3立方ヤードではない（正確には2.85である）。

その後に実施した作業では、深さ4フィートの排水溝を掘削しましたが、上部は20インチ、下部は4インチで、平均幅は12インチでした。1858年の夏、ある事例では、2人の作業員が1日で14ロッドの排水溝を掘削しました。その後6日間で、同じ2人の作業員が947フィート、つまり約57.5ロッドの排水溝を掘削、敷設、埋め戻しました。彼らの労働力は12ドル、つまり1ロッドあたり21セントでした。この作業の実際の費用は次のとおりです。

2インチタイル847枚、1,000枚あたり13ドル 11.01ドル
3インチタイル100枚、メインは1,000枚あたり13ドル 2.50
関節を保護するためにタンニン70ブッシェル .70
タイルやタンを運ぶ馬 .50
労働、12日間、1ドル 12時
合計 26.71ドル
これは、作業の配置と監督における我々自身の時間と技能を除けば、1ロッドあたり46.5セントです。作業は主にアイルランド製のスコップで行われ、砂質土壌で行われました。同じシーズンに、同じ作業員たちが、最も質の悪い粘土質土壌で、平均幅12インチ、長さ4フィートの排水溝を70ロッド開削、敷設、埋め戻しを行いました。作業にはつるはしが頻繁に使用されました。作業完了まで35日間の労働が必要で、労働費だけで1ロッドあたり50セントでした。我々の作業で、深さ4フィートの排水溝を掘る労働コストが最も低かったのは、[218]所有地の建設費用は1ロッドあたり21セント、最も高額な費用は1ロッドあたり50セントで、すべて手作業で行われた。この金額の半分で、既に示したように、深さ3フィートの排水溝を完成させることができただろう。

しかし、ここでの掘削はイギリスで通常行われているよりもはるかに大規模であり、パークス氏は4フィートの溝の平均幅を、先ほど示した14インチや12インチではなく、10.5インチとしている。デントン氏は、イギリスにおける4フィートの溝の掘削と埋め戻しの費用を概算しているが、これは人件費やその他の状況に応じて、1ロッドあたり12セントから上乗せされている。

ニューイングランドでは、労働賃金は 1 日 1 ドルと公平に評価されるかもしれませんが、手作業で 4 フィートの溝を掘削して埋め戻すコストは、土壌に応じて 1 ロッドあたり 20 ～ 50 セントで、深さ 3 フィートの溝の場合​​はその半分の金額になります。

排水鋤、普通鋤、心土鋤の使用から得られるであろう援助については、適切な項目の下に我々の見解が述べられている。この土地では、今後も排水溝が開けられ続けるであろう。広大な排水に関する教育の最初の段階では、手作業で国を排水することは想定されていませんが、費用の見積もりを示します。

3.タイルのコスト。「タイルのコスト」というタイトルで、この件に関して現在入手可能な情報を提供してきました。この見積りでは、1.5インチ未満のタイルはいかなる用途にも使用されないものとし、主管については、通常3インチのタイルで十分であると仮定します。主管と副管の長さの比率は小さく、価格が下がる可能性を考慮し、現時点では、使用される可能性のある混合サイズのタイルの価格は1,000枚あたり10ドルと仮定します。

これに、それらを適切な距離まで輸送する費用を加えると、フィールド上のタイルのコストが算出されます。[219]2 インチのタイルの重量は通常、1 枚あたり約 3 ポンドと評価されますが、濡れるまではこの重量に達しません。

4.排水口。既に述べた項目に、一般排水口の費用としてわずかな割合を加算する必要がある。この排水口は細心の注意を払って確保する必要がある。筆者が英国および英国で行った調査によれば、ほとんどの場合、排水口の保護に関する注意はほとんど払われていない。ただし、正規の技術者の責任で行われた工事は例外であり、鉄製の排水口と石積み工事のための費用として、1エーカーあたり37セントが排水費用の見積りに含まれているのが一般的である。

5.首輪。アメリカでは、1858年にニューヨーク・セントラルパークで使用された例を除いて、首輪が実際に使用されたことは筆者には分からない。海外では一般的に使用されている丸いパイプは、アメリカではまだあまり使用されていない。

デントン氏の見積りでは、カラー付きのタイルは混合タイルの約半額とされています。カラーの内径はタイルの端が入るほど大きいため、サイズが大きくなるにつれて価格も上昇します。しかし、カラー付きのタイルはタイルをきちんと整列させ、水を自由に通す一方で、根や砂などの障害物を排除するため、小さいサイズのタイルはカラーなしよりも慎重に使用することが望ましいと考えられています。カラー付きの1.5インチタイルで敷設された排水溝は、カラーなしの2インチタイルよりも、どのような土壌でも間違いなく優れています。このように、カラー付きのタイルのコストは、小さいタイルの低価格によっていくらか相殺される可能性があります。

6.敷設。タイル敷設の費用はごくわずかで、その軽微さを示す以外には見積もる価値がほとんどない。英国の技術者による見積では、「配管敷設と仕上げ」は1ロッドあたり2セントである。「仕上げ」に何が含まれるかは示されていない。筆者の個人的な観察によれば、[220]活動的な作業員は、よく整備された溝に、1日に60ロッドから100ロッドの瓦を敷くことがあります。実際、ジェームズという人物は、長さ4フィートの溝に、2インチの瓦を12ロッド、45分で敷き詰めました。彼は時間との闘いであることを全く意識していませんでした。これは1時間あたり16ロッドのペースで、1日10時間でわずか160ロッド、つまり半マイルしか敷けません。

7. 1エーカーあたりのタイルの枚数。使用するタイルの枚数は、当然のことながら、排水溝の間隔とタイルの長さによって異なります。

次の表は、さまざまな間隔で必要な、1エーカーあたりのさまざまな長さのタイルの数を示しています。

排水溝の間隔
（フィート単位）。 12インチの
パイプ。 13インチの
パイプ。 14インチの
パイプ。 15インチの
パイプ。
15 2904 2680 2489 2323
18 2420 2234 2074 1936
21 2074 1915 1778 1659
24 1815 1676 1555 1452
27 1613 1489 1383 1290
30 1452 1340 1244 1161
33 1320 1219 1131 1056
36 1210 1117 1037 968
39 1117 1031 957 893
42 1037 958 888 829
次の表は、さまざまな距離における排水管の 1 エーカーあたりのロッドの数を示しています。

排水溝の間隔（フィート単位）。 1エーカーあたりのロッドの数。
15 176
18 146-2/3
21 125-5/7
24 110
27 97-7/9
30 88
33 80
36 73-1/3
39 67-9/13
42 62-6/7
[221]ここで注目すべきは、同じ長さに成形されたタイルでも、焼成時の熱の強さによって約2インチ（約5cm）も変化するということです。また、どのような機械を使用する場合でも、タイルの長さは完全に製造者の裁量に委ねられているとも言えます。購入者に、購入前にタイルの長さと口径を測ることが適切であると勧めることは、おそらく私たちの共通の人間性に対する侮辱ではないでしょう。この詳細な見積もりでは、欠陥や破損を考慮して、タイルは1枚あたり1フィート（約30cm）の間隔で敷かれると仮定します。これは、私たちの最善の観察によれば、可能な限り正確に近い値です。さらに、タイル1枚あたり1フィートという単純な見積もりは、実用上重要な利便性も備えています。

これで、排水コストについて、ある程度の安全な見積りができるデータが揃いました。労働費を1日1ドル、瓦を1,000枚あたり10ドル（1枚あたり1セント、1フィートあたり1セント）、深さ4フィートの溝を1ロッドあたり1日分の労働の3分の1で掘削・埋め戻しすると、1ロッドあたりの排水コストの主な項目は以下のようになります。

ロッドごとの切断と充填 33⅓ cts。
タイル 16⅔ 「
50
この場合、タイルのコストは 1 フィートあたり 1 セント、人件費は 1 フィートあたり 2 セントとなり、タイルのコストのちょうど 2 倍となり、合計で 1 ロッドあたり 0.5 ドルになります。これらの数字はすべて簡単に覚えられ、計算に便利です。

1エーカーあたりのロッド数を示す表を参考に、ロッド数の半分をドル換算することで、1エーカーあたりの人件費とタイル費用をすぐに算出できます。42フィートの距離では、費用は1エーカーあたり31.42ドルです。[222]30 フィートの距離では 44 ドル、60 フィートではその半分の金額、つまり 1 エーカーあたり 22 ドルになります。

排水の頻度に関する当社の見解は、該当する項目に記載されています。

これまでの推定では、排水溝の深さは4フィートです。「排水溝の深さ」の項で、4フィートの排水溝の掘削と埋め戻しにかかる費用は、3フィートの排水溝の掘削と埋め戻しにかかる費用の2倍になることを示しました。この件に関して私たちが示した有益なアドバイスにもかかわらず、「先生よりも賢くなる」多くの人々が、世界最高の排水技術者の教えを無視し、3フィートの深さで十分だと主張し、タイルを敷設し続けることは間違いありません。

この浅さによって人件費は約半分に削減され、人件費とタイルの費用は等しくなります。つまり、1フィートあたり1セント、1ロッドあたり33セント、つまり1ロッドあたり0.5ドルではなく0.3ドルになります。人件費とタイルの費用に加えて、その他の土木工事費や排水設備費についても適正な見積もりを加える必要があります。これらは些細な費用であり、既に示したように、英国の表では1エーカーあたり約1.67ドルと見積もられています。

排水コストの計算要素を簡単にまとめると、人件費、タイルの価格とその輸送費、土壌の性質、排水溝の深さと間隔、付随する工学技術費と排水口、そして必要と思われる場合はカラーの多額の追加費用となります。

タイル排水管と石排水管のコスト比較。
タイルと石を使った排水のコストの比較について、よく尋ねられる質問に正確に答えることは不可能です。

タイル排水管の費用の見積もりは、筆者自身の農場での経験に基づいています。[223]主に、4 フィートのタイル排水溝の平均幅は、イギリスで実際に行われている 10.5 インチではなく、14 インチであると想定されます。

ほぼあらゆる形状の石造排水溝、特に石で敷かれた通常の水路では、溝の上から下までの幅は少なくとも21インチ（約53.7cm）必要です。これは私たちの推定値のわずか50%、つまりタイル排水溝の推定値の2倍に相当します。

石造りの排水溝を建設するには、1ロッドあたり少なくとも牛車2台分の石が必要で、収集と運搬に1ロッドあたり25セントかかるでしょう。農場に石がない場合、ほとんどの場合、その2倍の費用がかかります。石を敷く費用は1ロッドあたり25セントとしますが、これは控えめな見積もりです。次に、溝の掘削と埋め戻しに1ロッドあたり50セント、石の運搬に50セント、敷設に1ロッドあたり25セントかかります。つまり、石造りの排水溝は1ロッドあたり1.25ドル、タイル製の排水溝は1ロッドあたり50セントです。

すると、2つの石積みによって処分しなければならない大量の土（荷車2台分）が残ります。瓦の場合は、土はちょうど足りる量です。瓦の利点は他にもたくさんあります。例えば、重い石を積み上げて地面を削り、より大きな石を積み上げることで、永続 タイルのメリットは、ネズミなどの害虫（イギリス人が害虫と呼ぶような小さな生き物）の住処にならないことです。石の利点は、石は地面に落ちていることが多く、移動させる必要があるため、溝に捨てやすいことです。

また、国内には、輸送費が高額にならないとタイルが入手できない地域が数多くあり、また、特定の季節には労働力は豊富だが、どの季節でも資金が不足しているため、問題は実際には石の排水​​溝を設置するか、設置しないかという点にある。

石の溝を深く敷設すれば、[224]浅い場合は注意が必要です。浅いと、春には上部から水が浸入し、霜の影響やネズミやモグラの食害によって、通常は台無しになってしまいます。4フィートの深さまで敷設し、石の上の土をしっかりと固め、表面を丸めて地表水を排水すれば、効果的で永続的な効果を発揮するでしょう。

しかし結論としては、妥当なコストで入手できる場合、タイルによる排水は一般に石による排水の半分以下の費用で済み、最終的には比較にならないほど満足のいくものになるということです。

第11章[225]
排水器具。
排水ツールに関する不当な期待。— 水準器; 推測は正確ではない。— 定規による水平出し。— 水準器。— スパンの水平出し、または A レベル。— 線による整地。— 骨抜き棒。— チャロナーの排水レベル。— スペードとショベル。— 長柄ショベル。— アイルランドのスペード、説明と切断。— 底掘りツール。— 細いスペード。— イギリスの底掘りツール。— パイプ敷設者。— パイプ敷設図解。— つるはし。— 排水ゲージ。— 排水プラウと溝掘り機。— ファウラーの排水プラウ。— プラットの溝掘り機。— マキューアンの排水プラウ。— ラウトの排水プラウ。

アメリカ人の性分は、芸術や科学の最近の進歩に不満を抱き、以前よりも進歩が大きくなればなるほど、より批判的、辛辣になるようです。ミシンは裁縫師10人分の仕事をこなせると分かっていても、ボタンを縫ったりボタンホールを作ったりできないという、善良な女性がたくさんいます。私たちのほとんどは、ワシントン、ニューオーリンズ、セントルイスから毎時間届く電報があるのに、毎朝朝食前にイギリスの宮廷ニュースを届けてくれないという、磁気電信にひどく腹を立てています。さて、私たちのムートンの話に戻ると、今、皆が私たちを非難しています。なぜなら、スコットランド人、アイルランド人、ヤンキーなど、どんな労働者でも、砂地、硬盤地、砂利地、粘土地など、あらゆる種類の土地であらゆる種類の排水溝を簡単に開けることができる、汎用的で、すべてに通じる、安価で、強く、単純で、耐久性のある小さな道具を私たちが彼らに伝えることができないからです。[226]

イギリスの排水用具について個人的に調査、検討した結果、ボストンの大規模農業機械メーカーから排水用具一式のリストと説明を提出するよう要請され、このことすべてを知る義務があると感じた私たちは、世界初の排水技術者のひとりであるデントン氏に手紙を書き、彼が最も有用だと思う用具のリストと図面、説明、またはより都合がよければ用具そのものを送ってもらうよう依頼した。

デントン氏は私たちの質問に親切に答えてくれました。彼の回答は、この点に関する最良の証拠と言えるでしょう。彼は次のように述べています。

道具に関しては、排水技術そのものと同じだ。定規を使いすぎ、紙に描きすぎている。最初は全く問題ないが、上達には大きな障害となる。私は総合土地排水会社の技師として、また私用として、排水シーズンには2000人もの作業員を雇用しているが、印刷物に示されている道具一式を使っている者は一人もいないというのが現実だ。私はバーミンガムの道具一式を何度も購入し、大規模な工事に送り込んできた。作業員たちは、モートンの名著『農業百科事典』に掲載されている290番、291番、301番といった小型の道具をいくつか購入し、試してから、田舎の鍛冶屋に他の道具を注文する。それらは様々な点で異なっており、軽量で、はるかに安価で、しかも作業道具としてはるかに優れている。私がカッターに求めるのは、排水溝の底が均一であることだけだ。パイプのサイズに合わせて切断すれば、残りの作業は自然とうまくいく。優秀な職人は、自分の利益のために、土をできるだけ動かさずに労力を節約する。例えば、粘土鉱山で一流の掘削師は、通常、12インチの開口部で4フィートの深さまで掘り進む。もし、見栄えを良くしたいなら 、見た目のために快適さを犠牲にして、10インチの開口部で掘り進むだろう。

このように予備的に「心を解放」した上で、我々は本題に取り掛かり、可能な限り実践的かつ静かに最後まで追求していくつもりである。まず、説明として、[227]上記に引用したデントン氏の手紙によれば、イギリスでは排水溝は通常ヤードまたはロッド単位で開けられ、労働者は自分の道具を見つける。

既に述べたように、排水に適した道具は多くの状況に左右されます。それは、移動する土壌の性質に左右されます。軽いロームや砂では素早く作業がうまくいく鋭く軽いスコップは、硬い粘土質には全く不向きかもしれません。また、柔らかい粘土質や砂を正確な大きさのスライスに切り出すことができる精密な底掘り道具は、つるはしでしか道を開けないような硬い平地や砂利質の土壌には全く適さないでしょう。

道具もまた、それを扱う作業員に適したものでなければなりません。ヘンリー・ウォード・ビーチャーは、別の機会に「宗教の皮を張り詰めたもの」と評した信条について、多くの条項に賛同することよりも、自分の信仰を実践的に活用する方法を知ることの方が重要だと述べました。「大工の仕事で、古いジャックナイフ一本でこなせる人が、道具箱一杯の道具でこなせるよりもずっと多いのを見たことがある！」と彼は言いました。

アイルランド人は薪割り斧で何ができ、ヤンキーは何ができないのか？スコップでまっすぐな溝を掘れないスコットランド人やアイルランド人を見たことがあるだろうか？また、どんな道具を使ってもまっすぐな溝を掘れる、あるいは掘ろうとするヤンキーを見たことがあるだろうか？長い柄のスコップで最もよく働く人もいれば、短い柄のスコップを好む人もいる。右足でスコップを地面に打ち込む人もいれば、左足でスコップを地面に打ち込む人もいる。一般的に労働者は、使い慣れた道具で最も楽に作業できる。一方、理論的な道具製作者は、理性の光に照らして設計図を描き出すことで、労働者の能力や好みに全く合わせることなく、人が作業すべき道具を作り出すことができる。人は衣服と同様に道具も寸法を測るべきであり、[228]他人のコートよりも他人の観念に自分を合わせることが期待されている。

土地の所有者が自分で技術者として行動しようとする場合、最初に使用したい器具は水準器、または畑の表面の変化を確かめることができる他の装置です。アメリカ人が勾配を知る自然な方法は 推測することであり、実際にはこれが通常のやり方です。下降しているように見える場所に溝が開けられ、水が流れている場合は、その流れから上昇を推定します。排水溝に水が上がっていない場合は、作業員が作業しやすいように、時々バケツで水を注ぎます。畑の高さに関する自分の判断の正確さ、またはむしろ不正確さを試したことのない人は、この点における外見の欺瞞をまったく理解できません。人間の目はまっすぐ見ることができますが、ガイドなしでは水平を見ることができません。比較によって結論を下します。高地、森の頂上、遠くの丘陵の境界線は、どれも判断を混乱させる要因となるため、流れが速い小川であっても、目には丘を上っているように見えることは珍しくありません。水準器を使って何度か試してみれば、このことに関する思い上がりは必ず治まるでしょう。

排水溝の底の均一な傾斜についても同様です。全体的に傾斜しているだけでなく、特に勾配が小さい場合は、可能な限り均一な傾斜であることが望ましいです。作業員は地表から均一な深さで作業する傾向があり、そのため排水溝の底には地表線と同じ変化が生じます。そのため、ある地点では 1 ロッドあたり 1 インチの勾配が、別の地点ではその 2 倍の勾配が、また別の地点では完全に水平、あるいは窪みさえあることがあります。私たちの農場では、熟練した作業員がほぼ平坦な畑に開いた排水溝の底線に 12 ロッドにわたって 1 フィートの勾配があるのを発見しました。その畑には水が流れておらず、作業員たちは勾配が全域にわたって均一であると考えていました。[229]

以下のスケッチは、器具を使った場合と使わなかった場合のタイルの敷設線の違いを示しています。畑の傾斜を推測する以外に、ちょっとした工夫があります。私たちはそれを十分に活用することで、実用的な精度の不足を補うことができました。これは、トーマスの優れた論文『農具について』に図解され、説明されています。

図54.

「Aは一般的な定規で、杭Bの上部のスリットに配置されています 。下げ振りを使って定規を水平にし、 Cにあるつまみネジでしっかりと固定します。定規の長さが2フィートで、真の水平から1/20インチ以上ずれないように注意深く調整すれば（これは簡単に達成できます）、2フィートの1/20インチは40フィートの1インチになります。多くの場合、これで十分な精度です。」

図55.—直角と水平。

我々は、上記の水準器の原理そのものに異議を唱えるのではなく、その実際の動作に異議を唱えます。クロスサイトなしでは、どんな器具を使っても正確な水準器を測ることは困難です。しかし、ライフル射撃に慣れている者であれば、定規を使って標的にかなり近いところに命中させることができるかもしれません。トーマス氏は、それが「多くの場合」十分な精度を持っているとだけ主張しています。

鉄道や運河の技師が使うような適切な水準器を望遠鏡に取り付ければ、あらゆる器具の中で最高のものとなる。「この水準器の完成度は[230]先ほど引用した筆者はこう述べている。「この器具を使って60マイルにわたって別々の水準器を走らせたが、全距離にわたって2/3インチも変化しなかった。」こうして、我々の目的のための安価で便利な水準器が作られた。

この装置には視準器abが備え付けられており、使用時には真鍮の枠の中に設置されます。この枠はバネのように働き、頭の大きい真鍮のネジcの作用で装置を水平位置dに調整します。枠にはスタッドが取り付けられており、短いロッドの先端にある錐穴にしっかりと押し込まれます。短いロッドは、水平を確認したい地点に地面に押し込むか、打ち込みます。ガードからの視準器の高さを観測高さから差し引く必要があることは言うまでもありませんが、この値はロッドにインチとフィートで印を付けておくことで簡単に得られます。ただし、この装置は、地面の傾斜を知っていると確信している場合であっても、平地で排水を行うすべての場合に使用する必要があることは言及しておく必要があります。なぜなら、目は地面の水平性を判断する上で非常に不正確なモニターだからです。非常に軽いのでポケットに入れて持ち運ぶことができ、ロッド部分は杖やステッキとして使用できます。

図56.—水準器

現場で水準器を使用するには、長さ10フィート（約3メートル）の尺尺（フィートとインチの目盛りが刻まれている）が必須です。この尺尺に、上下にスライドさせ、つまみネジで固定する、塗装された目標物を取り付けると便利です。[231]

私たち自身も上記のような水準器を自作し、排水作業には十分な精度を確認しています。鉄製の小型水準器は金物店で20セントで入手でき、この水準器を木材にネジで簡単に取り付けることができます。あるいは、マホガニー製の適切なサイズの水準器を50セントで入手すれば、工具に慣れた人なら誰でも簡単に作ることができます。照準器は両方向に設置し、真鍮またはブリキにノミで切り込みを入れ、両端に長方形の開口部を設けます。この開口部に目盛りを当て、反対側の開口部に髪の毛または細い糸を通して照準を合わせます。次に、端を変え、反対側から特定の対象物を照準することで、機器の誤差を検出できます。髪の毛または糸は少量のワックスで固定し、上下に動かして慎重に調整します。測定器具はスタッフの上であらゆる方向に回転し、範囲内にあるフィールド全体のレベルを 1 つの位置から測定できるようにします。

図57.
スタッフとターゲット。

排水溝の底部の勾配を均一に保ち、落差を節約し、全長にわたって均等に配分するためには、いくつかの異なる器具や手段が用いられます。まず最初に検討するのは、スパン、またはAレベルと呼ばれるものです。このようなレベルは、一般的なインチ板で簡単に作ることができます。落差をフィートで表記したい場合は、スパンは10フィートとするのが便利です。ロッドで表記したい場合は、スパンは1ロッド、または1/2ロッドの長さとします。

両足を床に置き、確認する[232]水準器で完全に水平にするには、下げ振りを中央に垂らし、横木にはっきりとした印を付けます。次に、片方の脚の下にちょうど 1 インチの厚さの木片を置き、下げ振りが横木と交差する場所に印を付けます。同じ脚の下にもう 1 インチの厚さの木片を置き、やはり下げ振りが横木と交差する場所に印を付けます。これを必要と思われる限り繰り返します。次に、同じようにもう一方の脚の下に木片を置き、横木に印を付けます。スパンが 10 フィートの場合、下げ振りは横木の上に、それが交差する印によって 10 フィートあたりの上昇または下降をインチ単位で示します。スパンが 1 ロッドの場合、下げ振りはロッド当たりの上昇または下降のインチ数を示します。

図 58.—スパン、または A レベル。

この器具は次のように使用します。水準器で溝の端から端までの勾配と長さを測れば、1ロッドあたり、つまり100フィートあたりの勾配を計算できます。そして、このスパンを排水溝の底に時々差し込み、作業員の目印にしたり、完成した溝の正確な検査に使用したりします。私たちはこの水準器を自作して使用しており、不在時に排水溝を開けた作業員の精度をテストするのに非常に便利であることがわかりました。農場で持ち運び可能な範囲で、10フィートのスパンが最適でしょう。

作業が進むにつれて、排水溝の底の正確な勾配を決定するために、これから説明する配置ほど便利で正確なものは実際に見つかりませんでした。[233]

目的は、排水溝の予定底に平行な線を引くことだけです。作業員は、その線の下で作業を進め、その線を基準に深さを測ります。水準器を使って排水溝の端から端までの勾配を測り、両端に短い杭を立て、必要な高さで杭から端まで線を引きます。杭は適切な間隔で横木で支え、垂れ下がらないようにします。

図59.—線によるトレンチの等級分け。

排水溝の長さが10ロッドで、深さ4フィート（約1.2メートル）の掘削を計画しているとします。端から端までの自然勾配で十分です。排水溝の両端に杭を打ち込み、地表から3フィート（約90センチ）上の線を固定します。この線は完成した排水溝の底から7フィート（約2.1メートル）上になります。つまり、底近くに立った掘削作業員の頭上まで届く高さです。

線を引く前に、排水溝はほぼ完成しているかもしれません。次に、排水溝の片側に、突出した腕を持つ中間杭（以下、四角杭と呼びます）を打ち込みます。杭の端から端まで、線を引く地点を注意深く見ながら、四角杭が正確に水平になるまで打ち込みます。次に、チョークラインより太くない丈夫な細い紐を杭の1本に結び付け、可能な限りきつく締めて固定します。[234]もう一方の杭で。これで管路は排水溝の真ん中、底から2メートルのところまで達しました。そこで、掘削工に2メートルの棒を与え、棒が底に突き出て管路に触れるだけの深さまで掘削させます。実際、著者はこれが排水溝の勾配を一定にするための最も正確で満足のいく方法であると判断しました。

端杭を設置した後、線の代わりに、いわゆるボーニング ロッドを次のように使用できます。先端に横木が付いた棒を使用し、排水溝の適切な底に置いたときに、地表から 3 フィート上にある杭のマークのレベルまで届く長さにします。杭に釘付けされた横木は、最も目立つマークです。1 人の人が 1 本の杭のそばに立ち、もう 1 本の杭を見ます。もう 1 人の人が溝の中でロッドを垂直に持ち、底にちょうど触れるようにして、この状態で運びます。ロッドを動かしているときに、ロッドの上部が常に端杭の横木と一直線になっていれば、傾斜は均一です。ロッドが上方に上がる場合は、排水溝の底部を下げる必要があります。ロッドが下方に下がる場合は、排水溝の底部を上げる必要があります。これは、作業の単なる検査には十分便利ですが、この方法で排水溝を仕上げるには、カッターの他に 2 人の人が必要です。一方、線と四角があれば、どんな労働者でも正確に作業を完了することができます。

巨大な石工用水平器を用いたもう一つの水平出し方法が、改良を加えたもので、チャロナー大佐によって発明され、『王立農業協会誌』に掲載されました。これは、スパンレベルよりも簡単に思えるかもしれません。その方法と説明をご紹介します。

「まず、各排水口から排水口まで、どの程度の勾配が確保できるかを確認します。排水口の長さが96ヤードだとすると、勾配は2フィートになります。つまり、1ヤードあたり1/4インチの勾配となります。一般的なレンガ職人の[235]12フィートの長さの水準器を作り、その底に全長にわたって木片をネジで固定します。木片は片方の端がもう片方の端より1インチ広く、これにより水準器は真の水平線から1インチずれます。排水口で排水が適切な深さに達したら、水準器の最も広い端を排水口に当てます。下げ振りが正しいレベルを示したら、4ヤードで1インチの勾配が得られたことになります。これを繰り返します。排水口を掘りながら、全長まで排水を検査し、96ヤード全体で途切れることなく均一で連続した2フィートの勾配が得られたら、排水口を検査し続けます。

図60.—チャロナーレベル。

スペードとショベル。

図61、62、63.—排水スペード。

幅が1フィートを超える排水溝の部分を開けるのに、特別な道具は必要ありません。設備の整った農場でよく見られる、土壌に適した形状のシャベルとスコップがあれば十分です。ボストンのある農家は、1、2年前、ロンドンに排水用具一式を注文しました。そして、注文通り、図に示されているような幅の異なるスコップを3本受け取りました。

これらは、[236]イングランドとスコットランドでは、芝の排水、そしてタイル以外のあらゆる排水に使われています。最も幅の広いものは12インチ（約30cm）で、深さ約1フィート（約30cm）の最初の溝を取り除くのに使われます。2番目のものは上部が12インチ（約30cm）、先端が8インチ（約20cm）、3番目のものは上部が8インチ（約20cm）、先端が4インチ（約10cm）です。最も細いスコップは通常、先端に拍車（アイルランド語でトレッダーと呼ばれる）が付いており、地面に打ち込む際に足を置くためのものです。

図64.
拍車付きスペード。

図65、66.—一般的なシャベルとスペード。

くさび式排水溝の場合、これらのスコップは上記に示したものよりも細く作られ、仕上げスコップは先端部分の幅がわずか2.5インチです。この種の排水溝は粘土質の土地にのみ適していることをご承知おきください。ニューイングランドでこれまで最も一般的に使用されてきたシャベルやスコップは、柄が短いため、

鋳鋼製で、非常に強度と軽量性を兼ね備えています。長柄のシャベルやスコップは、アイルランドの労働者によく好まれます。彼らは、やるべきことが山ほどあるため、想像力を働かせることが得意です。長柄の道具は、ほとんどどんな仕事でも扱いやすいという彼らの考えは正しいと私たちは信じています。

私たち自身の排水作業では、芝生のラインを引くのに、柄の長いものや短いものが付いた普通のスコップが最も適していることが分かりました。スコップか普通のシャベルのどちらかが、[237]土壌の性質に応じて、最初の 1 フィートの土を取り除くのに最も便利です。

その後、つるはしを使う場合は、現在農場でよく使われている、柄の長い丸い先の尖ったシャベルが便利です。溝が狭すぎてつるはしが使えなくなるまでは。その後は、同じシャベルを側面を折り曲げて細いスコップ状にすれば、この緩んだ土を取り除くのに、今までのどんな道具よりも効果的です。

図67、68.—長い柄の丸いシャベル。スコップ型シャベル。

アイルランド人が溝掘りに使う道具の中で、アイルランドのスコップに匹敵するものは他にありません。アイルランドのスコップは、昔から溝掘りとジャガイモの畝立てに使われてきた、非常に扱いにくく、不格好な道具で、用途に応じて幅が多少異なります。石の多い土壌では幅を狭く丈夫に、沼地では幅を広く軽く作られています。この国のアイルランド人鍛冶屋はたいていスコップの作り方を心得ており、ニューハンプシャー州オーバーンの刃物メーカー、レイトン・アンド・ラフキン社製のスコップの型紙を作成しました。テストの結果、アイルランドの職人の考えに合致することが確認されました。

これは、私たち独自のパターンのアイルランドのスコップの正確な肖像です。このスコップは、私たち自身の農場の2マイルの排水溝を開くのに、他のどの道具よりも役立っています。

レイトン・ラフキン型のスペードは、柄を除いて重さ5ポンド、長さ18インチ（約35cm）です。刃の約8インチ（約20cm）以外は鉄製で、刃は鋳鋼製で、薪割り斧のように焼き入れされ、磨かれています。かなり湾曲しており、職人は自分の好みに合わせて、刃の付け根に木枠を取り付けて、湾曲の度合いを調整します。[238]丸太や岩の下に道具を差し込み、自分の好みに合わせて曲げる。これは強力で頑丈な道具で、直径1～2インチの根なら斧のように簡単に切り落とすことができる。柄は丈夫なトネリコ材でできており、側面に打ち込まれた楔で固定されている。スコップの鋼材交換や修理が必要になった時は、簡単に叩き落とすことができる。柄の長さは3フィート8インチ、直径は約1.75インチ。楔は突き出ており、幅広でしっかりとした「踏み板」を形成し、その上に足を踏み入れてスコップを地面に打ち込む。

図69.
アイリッシュスペード。

私たちはアイルランド産のスコップを市場に供給できるよう努力してきました。なぜなら、それを「故郷」で使ってきたアイルランド人にとって、それは非常に効果的な道具だと分かっているからです。農具販売業者や、アイルランド産スコップが使われているのを見たことのない農民からは、様々なもっともな理論的な反論が寄せられます。「もっと幅が広くて軽い道具だったらもっといいのに」とある人は言います。「拍車、つまり『踏み込み棒』が可動式で鉄製だったら、反対側や前に付けられてもっといいと思う」と別の人は提案します。「まっすぐだったらもっと使いやすそう」と3人目が付け加えます。「先端が少しくぼんでいたら、土がもっとしっかりつかめるのでは」と4人目が疑問を呈します。 「確かに」と私たちは答えます。「もっと幅広で軽く、木製の踏み板を使わず、土をしっかり掴むために側面が反り返った、とても優れた道具が作れるかもしれません。しかし、完成したとしてもアイルランドのスコップにはならないでしょう。あなたの理論はすべて正しく、純粋な数学によって証明できるかもしれませんが、問題はパトリックがどんな道具で最大の仕事をこなせるかということです。もし彼が[239]アイルランドのスコップを祖国の慣習、つまり「故郷」の一部と認めているなら、教皇への信仰を説き伏せようとするのも、スコップが完璧ではないと説得するのも無理はないだろう。我らがジェームズは、スコップとスコップの両方の絶対確実性を信じている。農場で、彼のスコップが適さない掘削作業はない。芝生に溝を線で引くには、片足でスコップに乗り、もう片方の足で後ろに飛び跳ねる。その素早さは驚くほどだ。それから芝を四角に切り、ドッグベリーが言うように、読み書きは生まれつきのものではない、巧みな手腕で、最初の一突きをする。普通の人ならつるはしを使うような砂利や硬い粘土質の地面に差し掛かると、彼の重いブーツが踏み込み、スコップを30センチかそれ以上深く打ち込む。もし根に遭遇しても、一、二発叩けば簡単に切れる。最後の足は… 4フィートの排水溝は、幅4.5インチの土留めタイル用に切り抜かれ、溝の両側は鋭い鋼の刃で均一にまっすぐに整えられています。ジェームズが国産の道具に満足げに話しているのを聞くと、嬉しくなります。「ええ、アイルランドのスコップがなければ、この仕事は何もできませんよ！」 「ええ、この固い粘土を他のものでスコップで掘ってくれる人がいたら、どんなにいいかわかりませんよ！」 全体として、アイルランドのスコップは私たちの農場で素晴らしい働きをしますが、使いこなせるアイルランド人にのみお勧めします。私たち自身で手に取ってみると、これまで使った中で最も扱いにくいもので、アイルランド人以外にそれを上手に、そして効果的に使える人を見たことがありません。

底掘り用具。排水工事において特殊な形状を必要としない道具は、溝の底の狭い部分を形成するのに使う道具だけです。一般的なスコップとツルハシを使えば、2フィート、あるいは3フィートも掘り下げることができます。タイルを敷く場合を除いて、ほとんどの排水工事では、溝の底を少なくとも3フィート（約60cm）は広くする必要があります。[240]スコップのように。タイル排水の場合、溝は狭いほど良い。また、カラーのない円筒形のパイプを敷設する場合は、パイプを一直線に保つために、排水溝の底がパイプにぴったり合うようにする必要がある。

イギリスでは丸パイプが一般的に使用されていますが、アメリカでは先シーズンまで丸パイプが使われていなかったことを私たちは知りませんでした。丸パイプがその代わりとなったのです。丸パイプは底が平らなので、その設置場所を仕上げるには丸パイプ用のものとは異なる道具が必要です。しかし、まだ底まで到達していないので、最後の1フィートの土を取り除く道具の話に戻ります。

まず、モートン氏から、本章で引用したデントン氏の手紙の中で言及されているバーミンガムのスコップについて紹介します。これは、4～5フィートの溝の最後の18～20インチの土砂を除去するのに理論上は完璧な道具です。ギズボーン氏は、適切に形成された溝について次のように述べています。

「それはくさび形に作られており、カラーが通る最も狭い限界まで底まで差し込まれ、その目的に見事に適合した工具が用いられています。作業員の足は排水溝の底から20インチ以内には決して入りません。彼の工具は鉄製で、鋼鉄にメッキが施されており、たとえ切り株まで摩耗しても鋭さを失うことはありません。なぜなら、より柔らかい素材である鉄が摩耗するにつれて、鋭い鋼鉄の刃は常に目立つからです。」

図70.

図71.

図72.

バーミンガムスペード。

排水溝を掘るという詩的な視点は、あらゆるところで私たちに出会って、私たちは[241]これらの素晴らしい道具について。ギズボーン氏や、上記の言葉を頻繁に引用する人々が信頼できないと言っているわけではありません。ギズボーン氏は「高潔な人物であり、彼らも皆高潔な人物です」。しかし、4フィートの溝を掘り、そこにパイプを敷設する前に、タイルを張り直さなければなりません。そして、恐らく土地の大部分も、排水溝の底から20インチ以内に足を一本も入れずに、埋め戻さなければなりません。

まず第一に、パイプをカラーなしで十分に密着させて接合部を確実に固定できるかどうかは、非常に疑問です。そのためには、丁寧に手作業で敷設するか、あるいは製造時に半乾燥状態で丸パイプを巻き、両端を真っ直ぐに均一に仕上げるしかありません。私たちが敷設したような単管パイプを敷設する場合、接合部を密着させるにはある程度の注意が必要です。単管パイプの多くは乾燥や焼成で歪んでしまうため、2本を端から端まで敷設した場合、上部または側面に半インチほどの隙間ができてしまうことがよくあります。さて、もし足が排水溝の底まで届かない場合は、後述するようなフックやパイプ敷設機を使ってパイプを敷設する必要があります。これはパイプとカラーを併用する場合に適しています。カラーが接合部を覆うため、多少の隙間があっても問題ありません。

さらに、つるはしを使って作業する方法は、作業の底まで立って作業する以外には考えられません。誰も、自分の立っている場所より20インチ、いや、それ以上低い場所を掘ることはできません。なぜなら、この作業は前進するものであり、後退するものではないからです。土地所有者はそれぞれ、自分の土地の掘削につるはしが必要かどうか、自ら判断するべきです。

軟弱な粘土質では、適切な道具を使えば、作業員の足元より1フィートかそれ以上低い溝を掘ることができるのは間違いありません。私たちの土地でも、砂質の土壌でアイルランドのスコップを使って同様の作業を行ったことがあります。ただし、私たちはソールパイプを使っていたので、「パイプ敷設者」は生身のアイルランド人で、地面を歩いていました。[242] 彼は後ろ向きに溝を掘り、手でパイプを下ろした。

我々は、作業員の足元から 1 フィートまたは 2 フィート下に溝を開ける場合が例外であり、規則ではないこと、また、タイルを敷く際には、注意深い作業員の手によって各タイルの位置を調整する必要があることを確信しています。

私たちは、幅4インチで柄の長い細いスペードを見つけました。これは、タイルの排水溝を仕上げるのに便利な道具です。

図73.

図74.

タイル用の細長いスペード。

私たちは徹底的にテストしました。そして、どんな土壌でも、先端と根元が同程度に広いスコップが断然優れています。私たちは、一般的な長柄スコップを機械工場の鋏でこれらの形状に切り出しました。

幅が等しいスコップは、他のスコップのように角が溝の底に引っかからないため、溝の底で作業するのがはるかに簡単です。尖ったスコップは傾斜した溝の形状に近いように見えますが、このような道具は垂直に使用することはできず、尖ったスコップのかかとを下げると、先端が溝の底に達する前に溝の側面に引っかかってしまいます。

非常に丈夫なスペードは、幅が3インチから8インチまで様々で、くさびのように作用するように底部が厚く、日常的な使用に最適です。最も細いスペードには、図に示すように、先端に突起があります。[243]64、ハンドルの横に足を置くスペースがないためです。

モートンが示している排水溝の底を仕上げるためのさまざまなツールは次のとおりです。

図75.

図76.

図77.

図78.

図79.

英語のボトミングツール。

最後に挙げた道具は、丸パイプ用の溝の底を掘るためのスコップで、デントン氏の手紙の中で、彼の作業員の好みに合わないと述べられていた道具の一つです。平底の溝を掘るには、図 77のような道具を使います。湿地や軟弱な粘土、あるいは掘削時に水が流れている土地では、このスコップが役立ちます。[244]掘削の際には、平底の場合は次のようなスコップが便利です。

図80.

図81.

図82.

スコップの引き出しと押し出し、そしてパイプ敷設。

押し出しスコップ（図 81）と呼ばれるこのスコップは、一般的な長柄のシャベルから作られ、鍛冶屋によって側面が折り返され、必要な幅に保たれます。

これまで何度も言及されてきたパイプ敷設機は、パークス氏によって発明された小型の道具であり、狭い溝に足を踏み入れることなく丸パイプとカラーを配置するためのものである。

友人のシェッド氏による以下のスケッチは、パイプ敷設機が使用されている様子を示しています。手前に示されている土地の断面図は、排水機能の利点が活かされていたことを示しています。排水機能により、地下水位は排水溝の底と同じ高さまで引き上げられており、濃い陰影で示されています。[245]「アイルランドのスペード」とパイプ敷設者が地面に横たわっている様子が描かれています。

図83.—パイプの敷設

溝の掘削に一般的に使用されるつるはしには、次の形状があります。

[246]

図84、85.—つるはし。

つるはしは、土壌の性質に応じて軽いものから重いものまであります。多くの場合、片方の端にノミ、もう片方の端に尖ったものが最適です。

排水ゲージは、排水工具のリストによく記載されています。これは、タイル以外の石材やその他素材の排水溝を設計する際に、溝の幅が重要となる場合に使用されます。タイル排水の場合、溝の幅は全く重要ではありません。ロッドで溝を開ける場合は、溝の深さと傾斜が適切で、底がタイルの幅に十分であることが重要です。

図86.—排水ゲージ

上図は排水ゲージの一般的な形状を示しています。下図は、モートンの図面とエルキントンの溝底掘削用オーガーの説明です。

添付の切り込みは、エルキントンが使用したオーガーを表しています。ab とcは工具の異なる形状、dはシャフトの一部、eはくさび、hhは十字ハンドル、f とgはシャフトを掴むための追加部品で、複数の人が作業できるようにします。オーガーの穴は、35ページの図3のように、排水口の少し片側に配置する必要があります。 そうすることで、水が排水口内の水の流れに対して直角に上昇し、流れを妨げることがなくなります。

図87.—エルキントンの排水オーガー。

a.パイプ列が接続されるプラグ、または地中のポイント。
bb.先端からビームまでコールターが伸び、中間部でホイールとネジによって調整されます。
c. 2組の車輪を接続する梁。
e.パイプが地面に入っている場所では、排水口を手で開けます。
aからeまで、地下のパイプ。
e～f.地上のパイプ。
g.馬で動かすウインドラスまたはキャプスタン。
h.ワイヤーロープを鋤に取り付け、ウインドラスに巻き付けます。
i.溝のラインに沿って鋤を保つためにロープが巻かれている滑車。
排水プラウと溝掘り機。[247]
排水管用の 4 フィートの溝を容易に掘削できる機械を発明し、製造できる人は、祖国に大いに貢献するだろう。

排水溝は、必ずしも一度の作業で完全に掘削する必要はありません。牛や馬で作業する場合は、作業箇所を数回往復し、その度に数インチずつ削り取ることができます。キャプスタンやその他の低速駆動の動力で移動させる場合は、時間がかかりすぎないよう、より徹底的に掘削する必要があります。

ウィリスの切り株引き抜き機に使われているようなレバーを使えば、どんな目的にも十分な力を加えることができます。4フィートの深さまで掘り進め、つるはしの役割を果たすだけの、土壌プラウのような道具は大いに役立ちます。メイプス教授は、そのような道具を非常に有効に活用したと述べています。タイル排水の場合、タイルが通る程度の幅であれば、溝は狭いほど良いでしょう。幅4インチのスリットで、底部が直線で均一な傾斜であれば、パイプ敷設工でパイプを敷設すれば、最適な溝となります。しかし、機械で溝を仕上げる場合は、底面が平坦になるように設計し、地表のように波打たないようにすることが不可欠です。ファウラーの排水プラウは、最初の試作以来の改良により、この目的を達成できるようになったと言われています。

発明家が留意すべき点をいくつか簡単に示したので、社会のニーズに最も近い機械について説明を進めていこう。ファウラーの排水鋤は、もし十分に安価で、謳われている通りの性能を実際に発揮できれば、大衆の最大のニーズを満たすだろう。筆者はこの機械をイギリスで見たことがあるが、実際に稼働しているところは見たことがなく、その検査からして、不可能と思われる。[248]操作理論からも、軟らかく均質な粘土以外であれば、たとえ成功する可能性があったとしても、その可能性は低いと考えられる。しかしながら、このアイデアはあまりにも大胆であり、この道具に求められるものも非常に大きいため、このような著作においては、その説明が不可欠であるように思われる。

一般的な排水管はロープに張られており、このロープはパイプとともに地中を、心土耕耘機の足のようなプラグに沿って引かれ、パイプは完全に敷設され、排水は1回の操作で完了します。（図 88を参照。）

作業は、まず手で短い溝を掘り、作業が進むにつれて約50フィート（約15メートル）のパイプを数列追加していきます。溝が完成したら、ロープを撤去します。地表が不均一な場合は、車輪とネジを使ってプラグ（またはコールター）を上下させることで、均一な傾斜を保ちます。車輪とネジは、必要に応じて上下に動かすことができます。作業員は、枠の上の照準器と、圃場の端にある横棒を頼りに、この車輪を操作します。

40ロッドの長さの溝が一回の作業で完成します。この鋤はイギリスで入念に試験されました。完成後には作業内容が明らかにされ、あらゆる点で完璧であることが確認されました。この機械は高価であること、そして障害物のない粘土質の土地にしか適していないことから、広く使用されることはありませんでした。しかし、少なくとも我が国の平原地帯では、蒸気の力を借りれば、このような機械が実用的かつ経済的に実現可能になると信じざるを得ません。

プラットの溝掘り機、
カナンデイグアのプラット・アンド・ブラザーズ社が特許を取得し、大きな注目を集めています。しかし、実際に稼働しているところを見たことはありませんし、まさに求められているものだと納得できる説明も見ていません。 カントリー・ジェントルマン誌には、深さ2.5フィート（約70センチ）以上の溝を掘ることはできないと記されています。これほどの性能を持つ機械は他にありません。[249]軽視すべきではありません。しかし、2.5フィートの溝を掘った後でも、4フィートの溝の半分以上が残っており、最も低くて最も悪い半分を掘るための機械が必要です。ある例では、この機械で2頭の馬に5時間かけて、長さ60ロッド、深さ約2フィートの溝を硬い粘土に掘ったと言われています。

進取の気性に富む発明家たちが、その装置を完成させ、深さ4フィートの排水溝を開通させ、ひいては社会の切実なニーズに応えてくれることを信じています。しかし、石や根っこだらけの地面では、そのような装置が機能するとは到底思えません。発明家たちは、障害物しか見ず、予言は失敗しか見ない不吉な鳥たちの絶え間ない鳴き声に落胆すべきではありません。

図89.—プラットの溝掘り機。

排水鋤は、ミューアンによってスコットランドに初めて導入されました。彼の地域の土壌は、石のない、主に油分を多く含んだ強固な粘土質でした。彼は12頭か16頭の馬で耕す巨大な鋤を造り、深さ16インチの畝を掘り出しました。さらに、鋤を改造して、深さ2フィートの畝も掘り出しました。この鋤は高価で重く、十分な深さまで耕すことができませんでした。

イギリスのノーフォーク郡のポール氏は最近、排水溝を切るための独創的な機械を発明しました。その立面図をご紹介します。

図90.—ポールの溝掘り機。

それはチェーンとキャプスタン、馬によって動かされ、そしてもちろん[250]もちろん、蒸気またはてこの力で作動します。機械は前方に引き出され、移動すると地面上で溝掘り機のように機能します。作動輪の円周上の工具が土を次々と噛み込み、溝を掘削したい深さから少しずつ持ち上げ、こうして取り除いた土を両側の地面に敷き詰めます。機械の端には昇降装置が付いており、地面の凹凸に合わせて切断輪を上下させることで、溝底の勾配を均一に保つことができます。この作業全体は毎分約4フィートの速度で行われ、適切な土壌であれば、3～5フィートの深さの溝を掘削し、タイルを置くための平らな底を持つ完成状態を残します。この切削と説明は『農業百科事典』から引用しましたが、この機械が説明通りの性能を発揮すれば、溝掘り機にこれ以上のものは望めません。この道具の原理は私たちにとっては正しいものであるように思われる。[251]そして、そのパフォーマンスに関する説明を疑う理由は見当たりません。

ラウトの排水鋤は、表面排水のみを目的として設計されています。ニューイングランド・ファーマー誌に掲載された、1858年にリッチモンドで開催された米国農業協会の展示会でこの鋤を見た記者による、その利点に関する詳細な記述をご紹介します。

フェア会場で農民にとって最も魅力的な農具の一つは、A.P.ラウトの特許取得済み排水鋤でした。この農具は、深さ1フィート、上部幅2フィート半、底部幅4インチの畝を掘ります。側面は、霜で排水溝が陥没するのを防ぐ角度に傾斜しており、この鋤、あるいは道具を使えば、一回の作業で全てが完璧に完成します。実際に試した人は、まさに表面排水に最適だと言います。湿地で、特に暗渠排水が行われていない場所では、特に効果的です。製造元はバージニア州オレンジ郡サマーセットにあります。この鋤は、深い畝を切り開くように作られており、左右に回転します。その後に重い鉄製のローラーが続き、表面排水溝の側面と底部の土壌を固め、非常に優れた作業を実現します。前述の通り、価格は25ドルで、これがあれば、良い馬を2頭揃えれば… 1日あたり60エーカーの土地の表面排水を行います。」

第12章[252]
排水口を開けてタイルを敷くための実用的な手順。
出口から始めます。— プラウの使用。— 底を水平にします。— パイプの敷設を開始する場所。— 手順の方法。— パイプのカバー。— ジョイントの固定。— 充填。— 出口の固定。— 計画。

これまでの章では、排水溝の配置、深さ、距離、幅について詳細に説明しました。また、排水用具の説明では、水準器やさまざまな掘削ツールの使用法について十分に説明しました。

ここでは、工事は既に完了し、システム全体が慎重に杭打ちされ、すべての主幹、副幹、副幹が明確に位置付けられ、勾配も正確に把握されていることを前提としています。そこまでの作業が完了するまでは、最初の鋤を地面に打ち込む準備はできていません。

私たちは、私たちとは異なる立場にある人々のために、便利な手続き方法についての私たち自身の経験と、思いついた提案を伝えたいと考えています。

掘削作業は、流入する水が容易に排出されるよう、排水口から始めなければなりません。また、排水口は常にこの目的のために十分な高さに保たれていなければなりません。勾配がかなり大きい場合は、最初に本管の下端を完全に深くするのは最善ではないかもしれません。なぜなら、本管は最初に開通しても、常に本管の先端から水が排出される必要があるからです。[253]最後に配管を敷設する部分で、最初に不必要に深く敷設すると陥没する可能性があります。多くの場合、十分な勾配があるため、本管の下端が半分開く前に、上部の小管を敷設して十分な勾配を確保することができます。

庭の境界線をまっすぐに引いた後、鋭利なスコップで両側に排水口の印を付け、芝を取り除きます。芝をパイプのカバーとして使用したり、排水口の上に敷き詰めたりする場合は、まず、取り除く予定の土の境界線の外側に山積みにしておきます。

芝土や土を掘り出すのに鋤を使うこともありますが、まっすぐに耕せる耕作者はほとんどいません。そのため、耕作中に土が溝の近くに残ってしまい、芝がばらばらに引き裂かれて埋もれてしまい、使用できなくなってしまいます。通常、もし芝が残っていたとしても、スコップで線に沿って取り除くのが便利です。そうすれば、次の溝を鋤で掘り出すことができ、溝をまっすぐに保つことができます。これは良い作業には不可欠です。もちろん、良い溝掘り機は必要ですが、私たちはそれを使わずに最善を尽くしています。私たちは、牛や馬よりも労働者の方が便利で、費用もそれほどかからないことから、完全に手作業で溝を掘りました。

多くの人が耕起の最初の1、2フィートに鋤を使ってきましたが、ここで「コストがかかるのは最初のステップではなく、後のステップです」。最初の1フィートを取り除いた後、地面が固い場合は、つるはしや心土鋤を使用する必要があります。心土鋤は適切に作られれば、心土を砕くのに非常に役立ちますが、土の盛り土で覆われた深い溝にまたがって牛を働かせるのは困難です。ある友人は、溝を開けるのに、溝の中を歩くように訓練された大きな雄牛を片足で繋ぎ、使っていました。しかし、大きな雄牛の幅はやや狭く、[254]排水口のパターンは経済的であるよりも大きくなります。

農民が、車軸にチェーンを取り付けた一対の重い車輪を使って牛が溝の片側を歩けるようにしたり、長い二重の木を使って馬が土手の外に出られるようにしたりする創意工夫は、通常、彼らの手段を最大限に活用するのに十分であることが分かる。

両方の表裏を上にして元の位置に戻すのに便利なように、土を片側に配置し、下層土を反対側に配置すると便利です。

深さ2フィート以上まで掘ると、溝は普通のスコップでは狭すぎるため、すでに説明した細い道具が役立ちます。私たちの畑では、アイルランド製のスコップを掘削の最初から最後まで使っています。深さ3フィートの地点では溝の幅は約6インチ、底の深さ4フィートでは幅はわずか4インチです。これは、作業員が片足を前に出して立てるだけの幅です。

ほぼ私たちの深さまで掘削した後、別の場所で説明したように、水平出し用のラインを使用し、その下で作業する作業員が可能な限り正確に底を均します。平底タイルを使用する場合は、溝は既に準備されています。丸パイプを使用する場合は、丸底工具を使用して、パイプを通す半円形の溝を形成します。

イギリスの排水工が、作業員の足元より20インチ低い位置に排水溝を開ける道具とその使い方について語ってくれたことは忘れてはいません。しかし、私たちは実際にその作業を目にしたことがなく、非常に特殊な土壌でない限り、このようにして作業が経済的に行えるかどうかについては懐疑的です。このようにして亀裂を開けられることは疑いの余地がありませんが、つるはしを必要とするような土を、どのようにして移動させるのか、私たちには思い当たりません。[255]作業員が自分の仕事と同じぐらい低い位置に立たなくても、利点が得られます。

メインを開き、説明したように、最も高い位置でメインに入るマイナーを終了したら、タイルを敷く準備が整います。

最初に上部の排水管を敷設することで、最初の副排水管と本排水管の接合部までの作業を終了し、固定できることがわかります。

パイプを荷馬車などで、あるいは都合の良い方法で、溝の土が敷かれ、土の量が最も少ない場所まで運び、溝の端に沿って端から端まで敷き詰めます。不完全な部分はすべて捨ててください。パイプの敷設に砂利、芝、その他の材料を使用する場合は、溝に沿って積み重ねてください。次に、最初のパイプを溝の上端に置き、その上端にレンガか石を当てて土が入らないようにします。これまでは底が平らなタイルを使用してきましたが、ニューイングランドの靴屋で売られているような、厚さ1/8インチ未満、4×2インチの薄い木片が、タイルの支持を均一にするのに非常に役立つことが分かりました。この木片は、2枚のタイルの端が木片の上に乗るように設置され、土で固定されるまでタイルを一列に並べるのに役立ちます。溝を後ろ向きに歩きながら、土手から瓦を拾い、丁寧に線を合わせて目地をしっかり整える。底がきちんと整っていれば、一日で半マイル（約800メートル）以上を敷くことができる。もう一人が土手に続き、砂利かタン（どちらかを使う場合）をシャベル一杯分、目地に投げ込む。

継ぎ目を固定するために芝を使用する場合は、芝を細く薄く切り、土手に沿って敷き詰めます。溝掘り作業員は、作業を進める際に各継ぎ目をしっかりと固定する必要があります。芝を使用する場合、砂利やタンニン（手元にある場合）を使用する場合と比べて、少なくとも2倍の労力がかかります。

土壌が粘土質の場合、戻すのは最善ではないと考えています[256]タイルの上に直接敷くのは避けてください。タイルの上に直接敷くと、水たまりができ、目地が塞がれ、ひび割れて目地からシルトが入り込む可能性があります。一方、砂利はそのような影響を受けません。パイプの隣には、通常の状態のままの粘土質の土地よりも、粘土質の土地の表土を敷くことをお勧めします。

パイプの上に小石を置くことについては、断固反対すべきです。排水機能には不要であるだけでなく、激しい雨やにわか雨の際には水が流れ込み、パイプの上部まで達し、安全性を脅かすからです。タイルの上に小石を置くという方法は、科学的な排水技術を持つ人の間ではもはや推奨されていません。

イギリスでは、パイプの継ぎ目に藁を敷くのを見かけますが、これは不便で不安定な方法のように思えます。長い藁は狭い開口部にうまく敷き詰めることができず、土を支えきれず、投げ込んでもパイプの周りに均等に敷き詰められない可能性があります。一方、シャベル一杯の砂利などの土を丁寧にふるいにかければ、パイプはすぐに固定されます。

最初の排水路、すなわち上部排水路を敷設し、部分的に覆った後、次の排水路も同様に作業を進めます。同時に、各交差点に本管または副本管を敷設・固定し、最高地点から排水口に向かって作業を進めます。雨や土砂の陥没による事故を防ぐのに十分な量の土砂を投入した後は、埋め戻しはゆっくりと完了します。ジュネーブのジョンストン氏は、この作業に、長さ9フィート半の双木式鋤を使用し、溝の両側を馬が通れるようにしています。

我々は、斜面耕耘機は、馬を 二人連れて、あるいは牛と荷車の車輪と牽引力を使っても十分使えるだろうと提案する。

しかし、埋め戻しは掘削に比べれば小さな作業であることがわかるだろう。狭い溝にパイプを敷設する際には、パイプ敷設機と呼ばれる道具が使用されることがある。[257]その使用方法を示す切り抜きは別の場所で見つけることができます。

土壌の一部が粘土で一部が砂または砂利である排水溝を埋める場合、敷設直後にパイプが移動してしまうことが多いため、水がパイプに直接流れ落ちるのを防ぐために、排水溝の上部に粘土を置くことをお勧めします。

秋に作業を完了する場合は、両側から2～3本の畝を排水溝に向けて切り返すのが良いでしょう。そうすることで、水が溝を掘り尽くしたり、溝の上に溜まったりするのを防ぎ、溝の表面を高くすることができます。秋に耕起する場合は、最初のシーズンは排水溝に向けて切り返し畝を立て、溝の中間に枯れた畝を残すのが最善です。

コンセントを確保することの重要性と、それを実行する方法については、特に他のところで話しました。

ここで改めて、初心者の皆さんにお伝えしたいのは、正確な作業計画を作成し、保存しておくことの重要性です。そうすれば、いつでもすべての排水溝を測量によって見つけることができます。一度回転しただけでは、表面から排水溝の線を全く確認できないことがよくあります。

これに関連して、沈泥盆や覗き穴に関してどのような手配をするかは、全体計画に含め、作業の進行に合わせて実行する必要があることを読者に思い出させるのがよいかもしれません。

第13章[258]
排水が土壌の状態に与える影響。

排水により土壌が深くなり、根に広い牧草地が与えられます。—コベットのアルファルファは深さ 30 フィートです。—メチのパースニップは長さ 13 フィートです。—排水により粉砕が促進されます。—表面洗浄が防止されます。—栽培期間が長くなります。—凍結が防止されます。—開渠が不要になります。—労力が 25 パーセント節約されます。—空気中の肥料の吸収が促進されます。—根に空気が供給されます。—排水溝は雨の前に流れ、一部の泉も同様です。—排水により土壌が温められます。—トウモロコシは 55 度で発芽し、ライ麦は氷の上で育ちます。—蒸発により冷えます。—熱は水中では下方に伝わりません。—ランフォード伯爵の氷上お湯の実験。—排水溝による土壌の通気。

湿地や流水地帯と区別して、私たちが通常高地と呼ぶ地域が排水から得る恩恵は、機械的変化と化学的変化の二つに分類できる。しかし、この区別をあらゆる点で維持することは容易ではなく、また重要でもない。機械的変化の性質を帯びているものとしては、以下のものがある。

排水は土壌を深くする。根の深い野菜を、半分しか排水されていない湿地で育てようとした人は誰でも、それらを通常の長さまで下方に伸ばすことが全く不可能であることに気付いた。パースニップやニンジンは、そのような土地では、表面は大きく育つものの、地表すぐ下で多数の小さな繊維に分かれ、四方八方に広がることが多い。水生植物を除いて、淀んだ水では根は成長しない。したがって、浅い土壌よりも深い土壌の方が有利であるならば、このことだけを考慮しても、滞留水位を下げることが明らかに必要である。[259]少なくとも、栽培作物の根が伸びる範囲においては。深い土壌は浅い土壌よりも優れている。なぜなら、根にとってより広大な栄養地となるからだ。植物が土壌中に見つける栄養分は、必ずしも地表にあるわけではない。その多くは雨によって下層土に流れ込み、一部は分解中の岩石自体の中にも存在する。植物は、ある種の本能によって、障害物がない限り、地表だけでなく地中深くまで、これらの栄養分を探し出して見つけ出す。深く根を張ることで、植物はよりしっかりと地中に根を張り、風で簡単に引き抜かれたり、揺さぶられたりすることがなくなる。実際、誰もが60センチの深さの土壌が30センチの深さの土壌よりも優れていることを知っている。そして、市場向けの園芸家や苗木業者は、たとえ他の人が知らないとしても、90センチの深さの溝を掘った土壌がそれより浅い深さの土壌よりも優れていることを、実践によって知っていることを示している。乾燥した土壌では、トウモロコシがほとんどのイネ科植物と同様に、根を2フィート（約60センチ）以上伸ばすことは周知の事実です。コベット氏は「アルファルファは乾いた土に9メートル（約9メートル）も根を張る！」と述べています。最近導入されたヤムイモは、2～3フィート（約60センチ）下まで伸びます。ちなみに、ニューイングランドの土壌でこのような作物を1エーカー（約600～900センチ）掘り起こすには、大勢の工兵と鉱夫が必要になります。特にヤムイモは最も太い部分が下向きに伸びることを考えるとなおさらです。しかし、ヤムイモは国にとって貴重な収穫となるかもしれません。1インチ（約45センチ）の土壌が追加されるごとに、1エーカーあたり100トンの活性土壌が得られます。

デントン氏はこう語る。

「小麦、マンゴールドワーゼル、キャベツ、そしてカブの根は、しばしば土壌の3フィートの深さまで伸びているという証拠を目の当たりにしています。私自身、小麦の根を9フィートの深さまで追跡しました。多年生草本の根を4フィートの深さの排水溝で発見しました。また、ランカシャー州ニュートンのマーサー氏も言及しておきます。彼は、ライグラスの根を、土壌を4フィート下った後、小さな排水管に沿って何フィートも伸びているのを突き止めました。オートンのヘトリー氏は、彼が[260]深さ 5 フィートの新しい排水溝にマンゴールドの根が見つかりました。また、故ジョン・コンロイ卿は、深さ 4 フィートの新しい排水溝を何度も作りましたが、同じ植物の根で塞がれていました。」

しかし、シェリフ・メチ氏のパースニップは、これまで記録されたどの深根栽培法よりも優れています。シェリフ氏は水はけの深い、農業に熱心な方で、自然は彼の好みに喜んで応えてくれるようで、彼の有名なティプトリー・ホールで数々の実験を行っています。ある集会で彼は、近所の粘土質の穴の縁でパースニップを栽培したところ、根が13フィート6インチ（約4.3メートル）も伸びているのが観察されたと述べました。なんと、この穴はかつて埋め立てられていた深さと同じだったのです！

排水は土壌の粉砕を促進する。タルの理論は、肥料を施用することなく、土壌を細かく砕くだけで、その肥沃度を永続的に維持できるというものだった。そして彼は、繰り返し耕起することで、同じ土地で肥料を施用せずに小麦を12回連続して収穫できるという点で、この理論を支持した。この理論は、ほとんどの土壌が夏の休耕によって恩恵を受けるという既知の事実によって裏付けられている。この理論を確立するために行われた実験は、理論を反証したものの、徹底的な粉砕の大きな価値を示した。湿った土壌は決して粉砕できないことは明らかである。粘土質土壌、あるいはローム質土壌であっても、湿った状態で耕起すると、むしろ土壌が圧縮され、空気や水の浸透性が低下する傾向がある。

排水不足の最初の効果は、表土を乾燥させ、そこから流出する水分をすべて引き出すことです。そのため、早春または秋には、真夏の排水されていない土地と同様に、鋤で耕作することができます。

徹底的な粉砕の利点に関する印象的な例は、次の章で紹介されているマデン博士の優れた発言の中に見ることができます。[261]

排水は地表の流出を防ぐ。平坦でなく、草地でもない土地は、春と秋の豪雨によって甚大な被害を受ける可能性がある。土地が既に水で満たされていたり、排水が不十分であったりすると、雨水は直接下方に流れることができず、地表を流れ落ち、土壌の大部分を運び去り、残った部分から、せっかく施された貴重な肥沃な要素を洗い流してしまう。土地が適切に排水されていれば、雲から降る水はすぐに吸収され、下方に流れ落ち、その過程で土壌を飽和させ、水溶性物質を根へと運び、余分な水は排水過程によって作られた人工的な水路を通って流れていく。排水された土地の吸収力は非常に大きいため、長引く干ばつの後、豪雨の水はすべて土壌に吸収され、保持されるため、1、2日は排水溝に流れ込むことも、地表を流れることもなくなる。

排水は、労働と植物の生育期間を延ばします。我が国の寒冷な地域では、長い冬の後に灼熱の夏が続き、その間に春が訪れるという儀式的な行事もほとんどなく、農家は種を適期に植えるために全力を尽くさなければなりません。ニューイングランドでは4月まで雪が畑を覆っていることも珍しくなく、地面は水で飽和状態のため、トウモロコシやジャガイモを植える予定の土地は、5月下旬まで耕作できないことも少なくありません。肥料は地下室や庭から、霜で盛り上がり柔らかくなった土地を運び出さなければならず、準備や植え付けの作業はすべて、必然的に慌ただしく、不完全なものとなります。メイン州農業委員会長官の1856年の年次報告書には、この考えをよく表している。「オリントンのBFヌース氏は、2日間の嵐の後、霧雨の中、排水され、心土を張った土地の一部を耕し、トウモロコシを植えた。[262]トウモロコシは芽を出し、よく育った。しかし、ここは粘土質のロームで、以前は隣接する牧草地と同じくらい湿っていた。この植え付け当日、牛や荷車が通ると、芝が切り裂かれ、深い泥濘に陥ってしまうほどだった。一番近くの隣人は、もしあの日に植えたとしたら、きっと筏からだったに違いないと言っていた。ニューイングランドでは、春に2週間ほど、徹底した排水によって植え付けの準備ができるだろう。この恩恵は、ニューイングランドの人間以外には理解できないだろう。ニューイングランドの人間は、水が多すぎる時に土地を耕し、草刈りをし、柔らかい地面に肥料を運ぶのに苦労し、ついには6月6日まで植え付けができず、肥料を無駄にして次の季節まで畑を使うことができなかった。しかも、すべては冷たい水が余っているせいなのだ。

ニューヨークのヨーマンズ氏は、排水に関する自身の経験を公表した声明の中で、排水した土地では「春の霜が降りてから、あるいは大雨の後、2、3日で、排水前の数週間とほぼ同じくらい地面が乾く」と述べています。しかし、労働時間の節約はそれだけではありません。徹底した排水によって、植物の生育時間も節約できます。ニューイングランドでは、10日間あればトウモロコシの霜害から守れる場合がよくあります。それよりも短い期間で、畑全体が、わずかな霜で枯れてしまう乳白色の段階から、寒さから安全な艶出し段階へと移行します。そして、余分な水が除去されることで、10日間の温暖期が2倍も追加されます。

排水は凍結を防ぐ。ニューヨーク州セネカ郡のジョン・ジョンストン氏は、1851年に既に16マイル（約26キロメートル）のタイル排水溝を建設していた。彼は1835年からタイル排水の実験を行っており、排水された粘土質の土地4エーカー（約1.6ヘクタール）で、同郡で過去最大のインディアンコーンの収穫量を達成した。収穫量は1エーカーあたり83ブッシェル（約1.6ヘクタール）だった。[263]

彼は、この粘土質の土壌に草を植えても「クローバーは一平方フィートも凍り付かなかった」と述べています。さらに彼は、「これまでは、高地では凍結によって何エーカーもの小麦が失われ、低地では全く育たなかった。しかし今では、そのような原因による損失はない」とも述べています。

冬小麦の栽培は、凍結、いわゆる「冬枯れ」のために、一部の地域では完全に放棄されています。そして、土地を草地に変え、それを維持する上で最大の障害の一つが、まさにこの凍結の難しさです。作業は、単に次のようなものと思われます。土壌は鋤の深さ、つまり約15～20cmまでだけ粉砕されます。その下には、ほとんど水を通さない粘土層があります。秋の雨は表土を潤し、スポンジのように水分を吸収します。地面は突然凍りつき、そこに含まれる水分は氷の結晶化し、土壌は針状結晶、つまり蜂の巣状に舞い上がります。そして、かわいそうなクローバーの根、つまり小麦の苗は根から引き抜かれ、この過程を数回繰り返すことで、春には畑に枯れたまま残されます。排水とそれに続く心土耕によって、流れ落ちる水はすぐに土壌を通り抜け、植物の根元は湿気がなくなるため、言葉で言うように地面が「隆起」せず、植物は自然な姿勢を保ち、冬の休息によって春にリフレッシュして目覚めます。

排水不良の土地には開渠はありません。耕作地や草刈り地の開渠は、まさに忌まわしいものです。開渠があると、耕作の途中で作業を中断せざるを得なくなり、耕作地を狭め、岬を耕作に不便な場所に残してしまいます。そして、溝がなければ畑全体に長く美しい畝を描くことができたのに、時間と労力を無駄にして、作業員を方向転換させ、地面を踏み固めてしまうのです。開渠は、通常、作業員の動きを阻害します。[264]柵で区切られた農場や溝で四角く区切られた農場は、半エーカーや四分の一エーカーの畑に柵で区切られた農場と同じくらい不快です。

干し草作りにも同じような不便があります。溝で草刈り機と熊手を回し、手作業で土手の作業を完了させなければなりません。頻繁に橋を架け、荷物を運んでわざわざ渡らなければならず、車輪と動物の足で滑らかな畑を踏み荒らします。あるいは、よくある光景ですが、雨が降り始め、荷物の準備が整ったのに、パトリックが溝を横切って納屋まで直行しようとして、馬車が泥沼にはまり込み、荷物をひっくり返し、動物の脚を折ってしまうかもしれません。しかも、半マイル以上も溝掘りをすれば罪が償えると誓うのです。こうした事故は冒涜への大きな誘惑であり、排水不足は、この大敵の罠や落とし穴に対抗するための道徳的な手段とみなされるのが妥当でしょう。

少し考えてみれば、真の経済とは、生涯にわたって前述の些細な悩みに悩まされるよりも、これらの困難を回避するためにすぐに惜しみなく労働を費やすことであると、資力のある農民なら誰でも納得するだろう。

開渠は、たとえ巧みに作られて簡単に横断できるものであっても、また、私たちの平地の大半は排水が不十分であるはずであるが、後耕によって土地を畝立てた場所に残る水溝であっても、良くても深刻な障害となる。

土壌の深さが不均一になり、必要な場所から水を汲み取り、必要のない場所に積み上げるため、作物の生育が不均一になります。また、畝の裏側や上側は常に畝間よりも乾燥しているため、水分に関しても土壌の不均一になります。

排水が行き届いた土地は完全に平らに敷設することができ、畑全体を管理し、区画分けして耕作することができる。[265]用途に合わせて使い分け、食感や温度を均一にします。

排水によって馬と人の数がどれだけ節約されるかを推計する試みがなされ、その値は4分の1、つまり25%とするのが妥当だと考えられています。排水が必要な土地では、同じ量の耕作を行うのに4頭の馬と4人の人が必要になるのに対し、排水の行き届いた同じ土地では3人の人と3頭の馬でできるであろう作業量は、どの農家にとっても妥当な推計値であると言えるでしょう。

排水された土地は、植え直しの必要はありません。ニューイングランドでは、毎年春になると作物の一部を植え直さざるを得ない農家はほとんどいません。植え付けの季節はせいぜい短いため、できるだけ早く種を蒔かなければなりません。その後、湿地で長く続く冷たい嵐が来ると、種は地中で腐ってしまい、再び植え直さなければなりませんが、多くの場合、手遅れになり、種が失われ、同じ作業を二度行う手間がかかり、通常の事業計画が中断され、収穫の一部が不作になることもあります。

排水が十分に行われた土地では、このような費用と労力がかかることは稀です。なぜなら、季節に応じて通常の注意と分別を持って種を蒔いたり植えたりしたとしても、小規模な洪水でも排水のよい土地は水浸しになり、種子が枯れてしまう可能性があるからです。

排水された土地は作業が楽です。一年のうち、湿った土地が耕作に適した状態にある日を見つけるのは至難の業です。通常、そのような土地は不均一で、水が低い場所に溜まるため、ある部分は他の部分よりも非常に湿っています。そのような畑では、私たちは膝まで泥の中を耕作する馬車に乗り込み、畝に沿って水の流れを見つけ、そして丘の上に登ります。丘は焼けて硬くなり、太陽にひび割れています。耕作が終わると、表面の半分は太陽の光で輝いています。[266]一方は漆喰を塗った泥で、乾くとレンガのような硬さになり、もう一方は舗装石のようにすでに固く乾燥した塊になっており、同じように簡単に粉砕できます。

これはチームと作業員にとって大変な仕事であり、耕起作業だけでなく、輪作期間全体を通して大変な重労働です。同じ圃場でも、水はけがよく、砕けやすく、多孔質で、土壌の質が均一です。適切な時期に手入れすれば、よく耕起され、簡単に粉砕できます。

牛の足跡や車輪によってかき混ぜられた土地は、独特の粘稠度と、保水力に優れています。ある種の粘土は湿って叩き固められ、池の底やダム、貯水池の強度を高めます。このようにかき混ぜられた土壌は、再び透水性を高め、耕作に適した状態に戻すために、入念な処理が必要です。このかき混ぜ作業は、牛の足元、鋤、荷車の車輪の下など、粘土質の土地が湿った状態で耕作されている場所では、常に行われています。このように、湿地で一日仕事をすることで、私たちが犯した悪行を償うために、私たちが行ったのと同じだけの労力が必要になることがよくあります。

排水された土地では、荷物を傷めることなく運ぶことができます。多くの農場では、肥料を運び出したり、石を運搬したりする時期を選ぶのは、作業によって土地の一部に大きな損害を与えない限り難しいことです。多くの農家は、畑を荒らすのを避けるために、冬に肥料を運び出します。肥料が露出することで多少は無駄になることを認めつつも、全体としてはこの損失を害の少ないものとしています。春に肥料を散布する際、土壌が柔らかいため、荷の半分しか運べないことがよくあります。これは、家畜を傷つけるだけでなく、踏み固めて土地を傷つけないようにするためでもあります。排水された土地は、特に春は比較的固く、重い荷物を運んでもほとんど損傷しません。[267]

排水された土地は、牛の餌やりによる被害が最も少ない。刈り取った畑にいつでも餌を与えるのが良い農業かどうかは、農家が意見を異にする権利を持つ問題である。この問題を議論するよりは、ほとんどの農家が秋の終わりに畑に餌を与えるという事実だけで十分だろう。牧草地が焼け野原になり、自家畑の二番草が豊かで魅力的で、女性たちが牛の乳が出ないと嘆いている時、私たちはそれを是認するか否かに関わらず、時宜にかなった必要性に屈し、牛を「引き返す」のが通例である。「秋の餌やり」による大きな被害は、通常、畑から草が失われることではなく、踏み固めによる土壌の荒廃と根の破壊である。硬い高地の畑は、低い牧草地よりも餌やりによる被害がはるかに少なく、低い牧草地は乾期よりも雨期の方が被害が小さい。排水によって、畑から余分な水が取り除かれる。雨が止んだ後は、一日も地面に立つことはできない。土壌は固く締まっており、牛の蹄の跡もほとんど残らないため、二作目や三作目の収穫も比較的少ない被害で済む。

排水された土地では、雑草は簡単に枯らされます。湿ってねばねばした土地から雑草を掘り起こしたり引き抜いたりすると、土が根にくっついているため、再び根を張り、成長しやすくなります。一方、砕けやすい土に生えた雑草は、鍬で一掻きするだけで土から完全に離れ、すぐに枯れてしまいます。農夫なら誰でも、暴風雨のときと乾燥した天候のとき、鍬を使ったり馬鍬や鋤を使ったりすると、その効果が異なることを知っています。暴風雨のときには雑草はかき混ぜられてむしろ元気になりますが、乾燥したときには雑草は枯れてしまいます。排水された土地と水に浸かった土地の表面の違いは、乾燥した天候でよく耕作された土地と、雨が降ったばかりの土地の違いとほぼ同じです。

また、湿地でのみ生育する野草などの有害な雑草も多く、[268]駆除が困難な雑草ですが、排水によって土地が軽くなり、甘くなった後は問題になりません。排水が土壌に及ぼす影響（主に化学的性質）には、以下のものがあります。

排水は空気中の肥料成分の吸収を促進します。 大気は、植物の生命力に不可欠な酸素や、夏の干ばつ時に植物の渇きを癒す水蒸気だけでなく、海からの呼気、動物や植物の腐敗、あらゆる生物の呼吸、燃焼、その他無数の原因から生じる様々な物質をその懐に抱いています。もし自然が驚異的な補償法則によって浄化作用を備えていなかったら、これらの物質は空気を汚染し、呼吸に適さない状態にしていたでしょう。河川が海に運ぶ水はすべて、雲や水蒸気となって丘陵に還り、最終的には雨となって雨となることは既に述べました。また、水はけの良い土壌は、最も必要な時に、水蒸気を含んだ空気との接触によって水分を得ることも述べました。しかし、雨や露は、豊穣の宝を伴わずに水を大地に還すわけではありません。アンモニアは、農場の堆肥に含まれる最も貴重な物質の一つであり、常に分解によって生成されますが、信じられないほどの量が水に吸収されます。大気の常温常圧下では、アンモニア自身の体積の約780倍もの量が容易に水に吸収されます。こうして畑の宝を運んでくる大気中の水分は、大地へと降り注ぎます。雨は空気中の不純物を浄化し、植物へと届けます。湿地や、倹約家の露出した堆肥の山から立ち上る蒸気は、水はけの良い隣の畑へと優しく運ばれ、そこで、よく耕された作物の根元に、水分と肥料の恵みを同時に与えます。[269]

土壌が天から、そして地中から、露の付着と吸引によって水分を吸収する驚くべき力については、別の章で詳しく取り上げます。この力は、本題と密接に関連していることがお分かりいただけるでしょう。

徹底した排水は根に空気を供給します。植物は、動物のように呼吸をしない限り、生存のためにほぼ一定の空気供給を必要とします。リービッヒは次のように述べています。「すべての植物は、酸素が欠乏した土壌や水中では枯死します。空気の不足は、過剰な炭酸ガスと全く同じ作用をします。湿地の淀んだ水は空気を遮断しますが、水の更新は空気の更新と同じ効果をもたらします。なぜなら、水は空気を溶解しているからです。湿地から水が引き抜かれると、空気が自由に利用できるようになり、湿地は肥沃な牧草地に変わります。」動物性物質も植物性物質も、酸素が自由に供給されない限り、腐敗したり分解したりして植物に栄養を与えることはできません。植物は酸素を空気から得なければなりません。しかし、少量の空気があれば腐敗には十分であり、これは植物の根からさえも酸素を奪う強力な脱酸素作用です。

私たちは地球を、巨大で不活性な物質の塊と考えがちです。確かに火山や地震によって隆起したり裂けたりはするものの、生物や植物に働くわずかな影響には全く無関心です。しかし、これは大きな間違いです。大気の変化が土壌や地球の地下水流に及ぼす驚くべき影響を示す、いくつかの事実を挙げてみたいと思います。以下は、デントン氏の演説からの抜粋です。

しかし、4フィートの深さまで排水された土壌が気象の変化に敏感である証拠として、排水の役割を終えた後、何の変化もなく排水が流れているのが観察された状況に、私は何度も注意を向けられたことがある、と述べておきたい。[270]排水された土地の表面に雨が降った。そして気圧計を調べたところ、この現象が起こるたびに水銀が降ったことが判明した。この異常事態の具体的な証拠を最初に提供してくれたジョージ・ボーモント・ジュニア氏は、私に手紙の以下の抜粋を読むことを許可してくれた。

「雨が降っていないのに気圧が下がっているときに排水溝が流れているという事例を、私は疑いなく証明できる。

昨年お話しした、気圧が4日連続で急激に下がった事例は、乾燥した時期に発生し、排水溝がはっきりと見えたため、特に観察に好都合でした。私が質問し、誇張しないように注意したところ、私の部下は、ある排水溝から実際に流れ出る水の流れが、8分の3インチの針金ほどの太さだったと証言しました。すべての排水溝が水位を下げ、水が流れただけでなく、以前は乾いていた溝も、はっきりとわかるほどの水の流れで完全に濡れてしまいました。しかし、気圧計が示すように、大気の密度の変化に伴い、この水の流れは徐々に収まりました。

1855年の前回の収穫期、男たちが小麦を刈っていたところ、排水口に近づくと、排水口から下の溝が濡れていて、排水口から水が滴っているのが観察されました。地面に浸透するほどの雨量は降っていませんでした。男たちは小麦を刈りながらその水を飲みました。数日後、水は再び乾きました。私はこの現象を実際に見て、気づいたことがあります。

「農業新聞の記者は、アメリカ、ハートフォードのブロクルズビー教授が同国の2つの泉で同じ現象を観察し、その原因は「雨が降る前に気圧が低下すること」だと説明したと伝えている。」

ラードナー博士は、上記の考えを裏付ける多くの事実を述べています。科学に関する講義の中で、彼は次のように述べています。「嵐が天空で吹き荒れるとき、時には嵐が始まるずっと前から、そして嵐の接近がまだ天空に何の兆候も見られないときでも、地球の奥深くから発生する、一見共鳴するような現象が観察され、地表で実に様々な形で現れる。」ラードナー博士は、嵐が近づくと、雨が降る前に激しい水の流れを伴って噴き出す泉の例を数多く挙げています。[271]

デントン氏が言及した、ブロクルズビー教授が挙げた事例は、バーモント州ラトランドの泉とマサチューセッツ州コンコードの小川の事例である。ブロクルズビー教授は、自身の観察の結果、言及された泉は水道に水を供給しており、干ばつの時期に泉の水位が下がり水道に水が流れなくなったのに、突然水位が上昇して水道管を満たし、近隣に雨が降る前に水を供給するという事例がいくつかあったと述べている。教授によると、この現象は敷地の住人にはよくあることで、この不思議な水の流れの後、数日後に雨が降ることを期待していたという。そして、その期待は、常にではないにせよ、大抵は現実のものとなった。

もう一つの例は、マサチューセッツ州コンコードにあるドッジズ・ブルックと呼ばれる小川で、B教授によると、一滴の雨も降らないうちに水位が著しく上昇し始めることが頻繁にあったという。

私たちはこの件についてコンコードの友人たちに尋ねたところ、この小川の近くに住む多くの人々がこの意見を抱いており、正確な観察が行われたかどうかは確かめられず、確定的な結果を出すことはできないものの、この意見はおそらく根拠のあるものであることがわかりました。

徹底した排水は土壌を温めます。権威ある学者によると、排水は土壌温度を上昇させ、華氏15度（摂氏約14度）まで上昇させることも珍しくありません。トウモロコシは約55度（摂氏約13度）で生育します。45度（摂氏約14度）では、種子は生育せずに地中で腐ってしまいます。しかし、筆者は氷室の氷上でライ麦が発芽するのを見たことがあります。根は5センチほどに伸び、氷に深く張り付いていたため、雪解けによってのみ分離することができました。冬ライ麦は雪の下でも相当成長することは間違いありません。しかし、栽培植物は一般的に、土壌温度が45度（摂氏約14度）以上に上昇しない限り、全く成長しません。太陽は乾燥した土壌を温める力が非常​​に強く、しばしば90度（摂氏約37度）や100度（摂氏約38度）まで温度が上昇すると言われています。[272]日陰の空気の温度が15～22℃しかない場合、太陽光は湿った土壌を温めるほどの力はありません。それにはいくつかの理由があります。

1.土壌は蒸発によって冷たくなります。自然排水であろうと人工排水であろうと、水が土地を通過できない場合、たとえ通過できたとしても、地表から蒸発によって逃げなければなりません。さて、水が蒸気に変わると熱が消失、つまり潜熱化することはよく知られた事実です。冬に手を洗って乾かさずに外に出た子供なら、少なくとも実際にこのことを知っています。このように手に影響を与える蒸発は、水で満たされた土地を冷たくします。このようにして運び去られる1ガロンの水分には、5.5ガロンの水を氷点から沸点まで上げるのに必要な量の熱が必要であり、実際に運び去られるのです。

モートンは著書『農業百科事典』の中で、年間1エーカーに降る雨量の半分を人工的に蒸発させるには、1日あたり約1,200ポンドの石炭が必要になると推定しています。言い換えれば、排水されていない土地1エーカーあたり、年間約219トンの石炭が必要となり、そこで栽培される作物の生育と成熟という正当な目的のために太陽光線を自由に利用できるようになるということです。つまり、排水されていない土壌が、農家の言葉で言えば「冷たい」土壌であるのも不思議ではありません。

2.熱は水中では下方へ伝わりません。したがって、土壌が水で飽和状態にあると、春の太陽熱で温められず、耕作や植え付けが遅れ、作物は不作になってしまいます。ランフォード伯爵は流体中の熱の伝播の仕方を説明するために多くの実験を行いました。そして、彼の結論は、水中での熱は水粒子の運動によってのみ伝わるという、現在では真の理論とみなされていると考えられています。つまり、加熱された水粒子の動きを止めることができれば、[273]水は上昇することができない。容器に触れた部分以外では、水は温まることができない。容器の底に熱を加えると、容器に接触している粒子が温まり、より冷たい粒子が下降するため、全体が温まる。

水の表面に熱を加えても、水以外の媒体によって下方に伝導されない限り、水は温まりません。ランフォード伯爵はガラス瓶の底に氷の塊を詰め、それを一枚の厚い紙で覆い、その上から熱湯を注ぎました。すると、氷は数時間そのままにされていましたが、溶けませんでした。紙を氷の上にかぶせたのは、その上に熱湯を注ぐことができなかったためです。熱湯を注ぐとすぐに氷が解けてしまいます。凍ったポンプに熱湯を注ぎ、この方法で氷を解かそうとした人は誰でも、理論ではないにしても、氷は上から熱湯を注いでも解けないという事実に気づいています。しかし、鉛の管をポンプに入れて氷の上に置き、そこに熱湯を注ぐと、氷はすぐに溶けます。まず、氷と接触している熱湯は冷たくなります。そこに留まります。冷水は温水よりも重いため、たとえ上部が沸騰していても、そこに留まります。しかし、パイプに熱湯を注ぐと、下降流が冷水を押し流し、熱せられた粒子を次々と氷へと運びます。

水中での熱の伝播は、循環、すなわち加熱された粒子の上方への移動と、それと入れ替わる低温の粒子の下方への移動によってのみ行われます。循環を妨げるものはすべて、熱の通過を妨げます。チョコレートは紅茶よりも熱を長く保ちます。なぜなら、チョコレートは紅茶よりも粘度が高く、高温の粒子が表面で冷却されにくいからです。ランフォード伯爵は、アイダーダウンを水に入れることでこの事実を分かりやすく示しました。アイダーダウンは水の流れを阻害することが分かりました。[274]循環を促し、急激な加熱と冷却を防ぐためです。でんぷんや接着剤、油など、粘性の高い物質にも同じことが言えます。油は水やアルコールよりもはるかに長く熱を保持します。

水で飽和した土壌、あるいは泥で濃くなった水でさえ、たとえ熱を表面ではなく底面から加えたとしても、粒子の循環はほとんど起こりません。おそらく土壌は水で飽和していても、ある程度は土粒子から土粒子へと熱を伝達しますが、その速度は非常に遅いはずです。

排水による温度への影響についての章では、この点についてさらに詳しく説明されています。

排水によるエアレーション。
徹底した排水の利点の一つとして、誰もが認める土壌中の空気循環があります。土壌から排水溝に水滴が流れ込む際、必ず空気が供給しなければなりません。供給すべき水が他になければ、空気によってその場所が確保されるからです。つまり、排水は土壌中の空気の浸透を明らかに促進するのです。

しかし、排水溝は別の方法で空気の循環を促進できるとも主張されている。乾燥期で水が流れていない時には、排水溝の上部端をヘッダーで接続し、空気がシステム全体を自由に通過できるように開口部を設けることで、空気の循環を促進できるのだ。我らの友人であるメイプス教授はこの方法を提唱しており、確かにこの理論は十分に裏付けられているように思われる。乾燥した暑い天候で空気が最も水分を多く含む時、このように絶えず地中を流れる水流は、より冷たい土壌と接触することで大量の水分を放出し、排水溝から地表にかけて土壌を湿らせる傾向があると言われている。空気中に含まれる肥料分も水分と共に放出されるのだ。

この点はイギリスの排水業者の注目を逃れてはいない。[275]1843年、排水法の副長官であったJ・H・チャーノック氏は、この方法を支持する論文を発表したが、1849年に2度目の論文を発表し、この方法の利点に疑問を呈し、その適用を中止したと述べた。チャーノック氏によれば、この方法は工事費の増加を招き、パイプの腐食を招き、パイプに近づく可能性のある根の成長を促進するという。

パークス氏は1846年に発表された論文でこの考えに触れているものの、ほとんど重要ではないとして軽視している。デントン氏は、この理論を強く支持する何人かの通信員の権威を引用している。彼は粘土質の土壌で自ら実験を行った後、粘土質の土壌におけるこの方法の利点を、あまり熱心ではない言葉で次のように認めている。

「粘土は空気の流れの影響で表面の水分が急速に蒸発するため、常に急速に収縮するため、排水の利点の 1 つが非常に安価に得られることは容易に理解できます。密度の高い粘土の場合、排水は望ましいことかもしれませんが、多孔質の土壌では、排水による利点は得られないようです。」

しかし、イギリスにおける問題のこの概略的な解決にもかかわらず、アメリカの夏の熱帯の暑さでは、空気と土壌の温度差がイギリスでは決してあり得ないほど大きく、イギリスで一般的であるよりもさらにひどい干ばつに見舞われるとき、土壌を通るこれらの気流の通過から実質的な実際的利点が得られないかもしれないということは、決して明らかではありません。

このテーマに関する権威として引用されるほど正確な実験がアメリカで行われていることは、我々は知らない。

第14章[276]
排水により土壌は発芽と植生に適応します。
発芽のプロセス。—土壌の 2 種類の気孔 (切り口で説明)。—水が多すぎると空気が遮断され、温度が下がります。—土壌に含まれる空気の量。—排水により作物の品質が向上します。—排水により干ばつが防止されます。—排水された土壌はほとんどの水を保持します。—根が深く伸びることができます。—さまざまな事実。

これから紹介する長文の抜粋は、注意深く読んでくださる方であれば、何らお詫びする必要はないでしょう。これはマッデン博士による農業科学の講義からの抜粋であり、この博識な著者の言葉遣いを簡潔にしたり、より良くしたりする能力が私たちにはないことを認めます。

これはアメリカではこれまで一度も出版されたことがないと言っても過言ではないと思います。

種を蒔いた後、最初に起こるのは、もちろん発芽です。このプロセスが土壌の状態によってどのように影響を受けるかを検討する前に、そのプロセスそのものについて正しい理解を得る必要があります。綿密な調査によって、発芽のプロセスは本質的に様々な化学変化から成り、その発達には空気、水分、そしてある程度の暖かさが必要であることが証明されています。さて、ここでの目的において、これらのプロセスの性質について少しでも理解しておく必要は明らかにありません。必要なのは、それらが起こる条件を突き止めることだけです。これらを把握すれば、種子の成長に何が必要かがすぐに分かります。既に見てきたように、空気、水分、そしてある程度の暖かさです。したがって、これらの条件のもとで種子をどこに置いても、発芽が起こるということになります。このように考えると、[277]土壌は発芽の過程で化学的に作用するのではなく、唯一の作用は媒体となることに限られ、その媒体によって空気、湿気、および温度の供給が継続的に維持される。 この単純な記述を念頭に置いて、我々は土壌のさまざまな状態を検討し、それらが作物の将来の見通しにどの程度影響するかを決定する準備ができており、したがって、すぐに土壌の力学的関係を注意深く調べることに進むことになる。 これは、図の助けを借りて行うことを提案する。 機械的に検査された土壌は、石や小石から最も細かい粉末に至るまで、あらゆる形状とサイズの粒子で完全に構成されていることがわかった。 また、それらの形状が極端に不規則であるため、それらの粒子の間に通路ができないほど互いに接近することはできず、そのため、土壌塊は常に多かれ少なかれ 多孔質である。しかし、土壌を構成する最小の粒子の一つを調べてみると、それも必ずしも固体ではなく、むしろ土壌全体と同様に多孔質であることが分かります。一般に触知不能物質と呼ばれるこの微細な土壌部分の相当な割合は、顕微鏡の助けを借りれば、分解された植物組織で構成されていることが分かります。そのため、庭や畑から採取したごく微細な塵埃のごく一部を顕微鏡の下に置くと、様々な形状と構造を持つ粒子が観察され、その一部は明らかに植物由来であることが分かります。これらの図では、これらの粒子を非常に大まかに示しています。特に注意していただきたいのは、これらは顕微鏡で見えるものを正確に表すものではなく、土壌の機械的性質を説明するための図としてのみ設計されているということです。図 91を見ると、2つの異なる種類の空隙があることがわかります。まず、土の粒子の間に存在する大きな空隙と、粒子自体の中に存在する非常に微細な空隙です。そして同時に、土の粒子の間にある大きな空隙はすべて、[278]土の粒子は互いに非常に自由に連絡を取り合って水路を形成しますが、小さな気孔は、それが存在する粒子の内部で互いにどれだけ自由に連絡していても、周囲の粒子の気孔と直接的なつながりはありません。したがって、この配置の効果を次に示します。図 91では、これらの水路と気孔がすべて空であり、土壌が 完全に乾燥していることがわかります。また、水路が表面で周囲の大気と自由に連絡しているため、全体は当然空気で満たされます。この状態で、たとえばaのように種子を土壌に置くと、種子には 空気が自由に供給されているが、水分がないことがすぐにわかります。したがって、土壌が完全に乾燥している場合、種子は成長できません。

図91.

図92.

さて、図92に注目してみましょう 。ここでは、気孔と管の両方が白ではなく黒で表されていることがわかります。この色は水を表すために使われています。つまり、この場合、水が空気の代わりをしており、言い換えれば、土壌は非常に湿っています。今、種子aを観察すると、水は豊富に供給されていますが、空気は供給されていません。したがって、ここでも発芽は起こりません。ここで、これは自然界では決して起こり得ないことを述べておくのが適切でしょう。なぜなら、水にはある程度空気を溶かす力があるため、 図 92の種子aには、実際にはこの必要な物質が一定量供給されているからです。そのため、発芽は起こりますが、土壌の状態がより良い場合のような有利な状況では決して起こりません。

図93.

図94.

さて、図 93を見てみましょう。ここでは、異なる状態が見られます。導管は開いていて空気が自由に供給されていますが、気孔は水で満たされています。したがって、種子aは導管から十分な空気を得ている一方で、種子に触れる土壌粒子すべてにこの必要な成分が十分に供給されているため、水分がなくなることはありません。つまり、これが発芽に適した土壌の状態であり、実際、植物の生育のあらゆる段階において適切な状態です。そして、この状態は土壌が湿っているが濡れていないときに起こります。[279]つまり、よく水を含んだような色と見た目をしているが、粒子が泥のようにくっついておらず、手で砕くことができる状態です。

図94に目を向けると 、土壌のさらに別の状態が観察されます。この場合、水分に関しては、土壌は健全な状態にあります。つまり、湿っているものの濡れているわけではなく、間隙のみが水で満たされているのです。しかし、水路はどこにありますか？いくつかの場所では見られますが、土壌の大部分では全く見られません。これは、土壌粒子が互いに接着し、間隙の水路が消滅しているため、水路が単なる間隙のように見えるためです。これは、あらゆる 土塊（b）の状態です。そして、これを石を表すcと比較すると、これら2つの違いは、少数の空隙を有していることだけであることがすぐにわかります。後者は水分を蓄える役割を果たしますが、植物の栄養分を運ぶ媒体としては決して機能しません。なぜなら、根は土塊の内部まで繊維を伸ばすことができず、常に間隙の水路内にとどまっているからです。

「これら 4 つの条件を踏まえて、実際に適用し、私たちの分野でこれらの条件がいつ発生するか、また、有害な条件をどのように回避できるかを確かめてみましょう。

第一に、私たちは、極度の乾燥状態が、 少なくともこの気候では非常に稀な状態であることを認識しています。実際、このような状態が発生しやすいのは、非常に粗い砂地の場合のみです。この場合、土壌は主に純粋な砂と石質の粒子で構成されているため、比較的気孔が少なくなっています。個々の粒子が大きく、不規則な形状も相まって、水路は広くなり、空気の循環がスムーズになり、結果として全体がはるかに乾燥しやすくなります。このような状態の場合、土壌の表面に散らばっている石はすべてそのままにしておくのが最善の対策です。石は日陰を作り、水分の蒸発を妨げたり遅らせたりするからです。

しかし、この非常にまれなケースについてはこれ以上の考察は行わず、図 92に進みます。これは、はるかに頻繁に発生し、あらゆる点でより重要な土壌の状態です。ここでは、過剰な水分について言及します。

「完全に乾燥した土壌に水を加えると、当然のことながら、まず土壌間隙の溝が満たされ、そこから各粒子の細孔に水が入り込みます。そして、水の供給量が多すぎなければ、溝はすぐに空になり、液体はすべて細孔に吸収されます。これは、すでに述べたように、土壌の健全な状態です。しかし、水の供給量が多すぎると、[280]湧水が土壌に流入したり、あるいは水路を通って地表から十分な深さまで浸透するのを妨げられたりした場合、間隙が飽和状態になれば、これらの水路もすぐに水で満たされる必要があることは明らかです。これが非排水土壌の状態です。

気孔だけでなく、間隙水路も同様に満たされ、その結果、野菜の発芽と成長の全過程が著しく阻害されます。そこで、土壌改良の第一段階として、徹底した排水の必要性をより強く認識していただくため、ここで過剰な水による有害な影響について簡単に述べたいと思います。

「水が多すぎることによる最初の大きな影響は、地表下の空気の量がそれに応じて減少することです。この空気は植物の栄養にとって最も重要です。実際、空気が完全に排除されれば、発芽は起こらず、播かれた種子は当然、腐るか休眠状態になります。」

「第二に、水の過剰は土壌の温度を著しく下げるため、非常に有害です。注意深い実験により、夏には華氏6.5度に達することが分かりました。これは海面から1,950フィートの高度に相当します。」

これらは土壌に過剰な水分が与える土壌自体への主な2つの害です。他にも気候などに影響を与えるものはたくさんありますが、これらは本題とはあまり関係がないため、ここで説明するまでもありません。

もちろん、これらの有害な影響はすべて、徹底した排水によってすぐに克服されます。その結果、間隙水路と排水溝が直接つながるようになり、その結果、重力によって排水溝に流れ込むことなく、これらの水路に長時間留まることができなくなります。

「4番目の図は、耕作の行き届いていない土壌、または大きな未粉砕の土塊が存在する土壌を示しています。すでに述べたように、この土塊は空気と植物の根を通さないため、石とほとんど変わりません。

土壌を粉砕することの利点は、いくら強調してもしすぎることはない。徹底的な排水を行ったとしても、この最も必要な作業の必要性は変わらない。耕起、すき込み、根こそぎなどの有益な効果はすべて、この作業に集約される。そして、庭の作物が畑の作物よりも優れている理由のほとんどすべては 、この土壌の粉砕がどれほど完璧であるかに起因している。[281]

「ドリル耕作の成功は、主に、作物の生育中に土壌を良くかき混ぜることができることに起因しています。このかき混ぜには、土壌をより細かく粉砕し、間隙水路のサイズと数を可能な限り増やす効果以外には何の価値もありません。」

これらの間隙水路の内容物は非常に微量で、その総量がほとんど意味をなさないと誰かが考えるのを防ぐため、ここで事実を指摘しておきます。適度に粉砕された土壌では、間隙水路は土壌全体の4分の1以上を占めます。例えば、100立方インチの湿潤土壌（つまり、間隙は水で満たされ、水路は空気で満たされている土壌）には、25立方インチ以上の空気が含まれています。この計算によれば、8インチの深さまで粉砕された畑では、ほとんどの土壌では慎重な耕作によって十分に達成できる深さですが、1エーカーあたり12,545,280立方インチ以上の空気が地表下に保持されます。さらに計算にもう1つの要素を加えると、土壌の排水が適切に行われていない場合、さらに1インチの深さまで粉砕すると、地表からの水の流出量は1日あたり100ガロン以上増加します。

排水は作物の品質を向上させます。乾期には、農家が自分の作物の品質を自慢するのをよく耳にします。干し草は収穫量は少ないものの、雨期の収穫よりもはるかに「日持ち」すると言います。ジャガイモは大きくはないものの、しっかりとした、粉質の良いものです。確かに、この話題をこれ以上長々と述べる必要はありません。十分に排水された土地で栽培された小麦やトウモロコシは、より重く、より健全であることは、どの農家も知っています。

排水は干ばつを防ぐ。この主張は一見すると少々衝撃的だ。土地を排水すればどうして湿潤になるというのか？ 土地を乾かすには、水をまくのと同じくらい簡単に思いつくだろう。干ばつは誰もが恐れる敵だ。エスパイ教授は、広範囲に人工の火を焚いて雨を降らせる計画を持っている。彼の理論に対する大きな反論は、教授は雨を自分の土地だけに限定できず、一般の人々が同じ日に雨を降らせる準備ができないという点だ。もし私たちが本当に土地を干ばつから守ることができるなら、誰もが隣人に迷惑をかけることなく、すぐにその作業に取り掛かることができるだろう。[282]

大雨の後、どんな種類の肥沃な土でも、一握り手に取れば、水滴を絞り出すのに十分な力で握ることができます。同じ土を、手で一滴も水が絞り出せないほど乾燥した後、大量に取り、機械で圧力をかけると、より多くの水が絞り出されます。昔ながらの圧搾機でシードルを作る工程を見たことがある子供なら誰でも、一度一見乾燥した状態まで圧搾され、切り詰められた果汁を再び「チーズ」にねじ込むと、大量の果汁が出てくるのを見たことがあるでしょう。これらの事実は、まず、土壌が引力によってどれだけの水分を保持できるかを示しています。また、粉砕され、開いた土壌は、密集して閉じた土壌よりも多くの水分を保持することを示しています。水は、土壌の微細な粒子の間に保持されます。これらの粒子が密集して押し固められると、その間に水が入る隙間はなくなります。これは、自然に密集した土壌でも同様です。この緻密さは、ほとんどの下層土、特に水が容易に通過しない下層土に、多かれ少なかれ存在します。したがって、これらの下層土はすべて、砕かれ分割されることで透水性が向上し、また、構成粒子が互いに分離されることで、つまり粉砕されることで保水性が向上します。このように吸引力によって水分を保持する能力が向上することが、干ばつに対する最大の防御策となります。植物は乾燥期に土壌全体に根を伸ばし、必要な時期に備えて蓄えられた水分で繁茂します。排水された土地の粉砕は、徹底的な排水を実現するために常に必要な深耕、つまり下層土耕によって部分的に促進されますが、硬い粘土質では、乾燥による土壌の収縮も粉砕を大いに促進します。

排水は、すでに述べたように土壌を深くすることで、干ばつにも抵抗します。根は[283]植物は、既に見てきたように、よどんだ水の中にまで伸びることはありません。そして、よくあることですが、砂地の平野であっても、早春に水位が地表に非常に近い場合は、種を植えて生育し、葉や茎を豊かに伸ばし、早い雨が続く限りは繁茂するかもしれません。しかし、突然雨が止み、6月の太陽が輝くと、土壌の水位は一気に下がります。根は下から水分を吸い上げる深さがなく、クローバー畑やトウモロコシ畑全体が、たった1週間で回復不能な状態になります。さて、この軽い砂質土壌を排水し、作物の植え付け当初に水のない深い苗床を作れば、根はすぐに下向きに伸び、こうして干ばつに備えます。筆者は自身の庭の深い溝を掘った土地で、真夏までに根が90センチほど伸び、普通のムチウチクほどの大きさになっていたパースニップを目にしたことがある。しかし、夏の干ばつを乗り越え、秋には茎を含めて約2メートルにも達し、驚くほど大きく成長した。春の土壌が乾燥しているほど、根は深く張り、夏の干ばつにも耐えられることは、少し考えれば誰でも納得するだろう。

また、排水とそれに伴う土壌の粉砕・深耕は、大気中の水分吸収能力を高め、干ばつに対する保護力を高めます。乾燥した天候下では、常に地表から水蒸気が湧き上がり、植物も日中、葉や樹皮から土壌から吸収した水分を放出しています。しかし、自然はこの無駄を補う素晴らしい法則を備えており、もしこの法則がなければ、たった1ヶ月で雨のない大地は干からびて不毛になってしまうでしょう。

大気が水を吸収し運ぶ能力は、[284]宇宙の創造主の完璧な御業。「すべての川は海に流れ込むが、海は満ちることはない。」そして海は満ちない。なぜなら、幾世紀にもわたって絶えず流れ続ける無数の大河とその何百万もの支流は、大気が水蒸気として運び戻し、丘陵に放出する水の量だけを海に運ぶからである。大気が温暖であればあるほど、水分を保持する能力は大きくなる。熱帯地方の熱く渇いた空気は海の水を吸い上げ、より寒い地域へと運び去る。そこで冷気によって凝縮し、雲となって目に見えるようになる。そして、雲は目に見えない手で押された巨大なスポンジのように、冷気によってさらに凝縮し、雨となって地上に水を降らせる。

夏、太陽が傾くにつれ、畑や小川の上空を熱せられた空気は水分を多く含みます。大地は、その熱放射と日中の絶え間ない蒸発によって冷やされてきました。地表を優しく流れる無数の流れによって運ばれてきた空気は、冷えた土壌と接触することで凝縮し、乾ききった大地に再び露となって水分を供給します。

1855年1月25日、ニューヨーク州アルバニーで開催された立法農業会議において、「1854年の大干ばつ」が議題に上った際、農務長官は「過去の経験から、排水を必要とする土壌に徹底的な排水を施すことが農民にとって大きな救済策となったことは十分に証明されている」と述べ、「排水を必要とする土地の作物は、概して、同じ地域における排水されていない土地の作物よりもはるかに豊作であった」と付け加え、「多くの場合、収穫量の増加は、1年間で改良費用を賄うのに十分であった」と付け加えた。

ジョセフ・ハリス氏は同じ会議で次のように述べた。「排水不足の土壌は、乾燥した天候では排水されていない土壌よりも湿っていることがわかり、温度計は排水不足の土壌を示しています。[285]排水されていない土壌よりも、寒い天候では土壌は暖かく、暑い天候では土壌は涼しくなります。」

ニューヨーク州農業協会の書記は、1855年の報告書の中で、「州内の様々な地域の農民の証言は、排水された土地は排水されていない土地よりも干ばつの被害がはるかに少ないという点でほぼ一致している」と述べています。アレガニー郡は「排水された土地は排水されていない土地よりも干ばつの影響が少ない」と報告しています。チャトーク郡は「排水された土地は排水されていない土地よりも干ばつに耐えた」と報告しています。クリントン郡の報告書は、「排水された土地は排水されていない土地よりも干ばつの影響が少ない」と述べています。モンゴメリー郡は、「排水された土地は、雨期でも乾期でも、排水されていない土地よりも収穫量が多いことがわかった」と報告しています。

メイン州オリントンの B.F. ヌースは、同州にある彼の排水された土地について、「1854 年の干ばつの間、通りすがりに足で地面をこすると常に十分な湿気があり、15 分間のにわか雨で通常降るほどの雨も降らずに、豆を植え、育て、収穫することができた。一方、隣の畑の植物は水分不足で乾ききっていた」と述べている。

1855年、深刻な干ばつの際、ニュージャージー州にあるメイプス教授の農場を訪れたニューヨーク農民クラブの委員会は、教授の農場の柵が干ばつの境界線となり、その外側の土地はすべて干ばつの影響を受けたのに対し、教授の農場は被害を受けなかったと報告した。委員会もメイプス教授自身も、これは徹底した排水と心土耕による深耕によるものだと述べている。

シェッド氏はNEファーマー紙でこう述べている。

「簡単な図解で、水面から 1 ～ 2 フィート以内の停滞した水が植物の根にどのような影響を与えるかを示します。[286]

「干ばつの場合に徹底的な排水を行うことの利点を疑う読者にとって、それがなぜ有益なのか理解する助けとなるかもしれません。

図95.

図96.

排水される前の土地の区画。

排水後の土地の区画。

最初の図では、1 は表土を表し、ここで蒸発が起こり、本来植物の根に伝わるはずの熱が消費されます。2 は地下水位、つまり根がほとんど届かない淀んだ水の表面を表します。3 は蒸発水、4 は毛細管現象による水、5 は排水水、つまり淀んだ水です。

「2 番目の図では、1 は太陽と夏の雨で暖められた表土を表します。2 は地表から約 4 フィート下の地下水位です。小麦の根は自由土壌で 4 フィート以上の深さまで追跡されています。3 は毛細管現象による水です。4 は排水または停滞した水です。」

第15章[287]
排水により温度は変化します。
排水は春に土壌を温めます。—湿地では熱が下がりません。—排水は夏に露の堆積を促進します。—露は夜に植物を温め、朝日に冷やします。—排水は蒸発を減らすことで温度を変化させます。—蒸発とは何ですか。—どのように寒さが生じますか。—排水された土地は最も深く凍りますが、最も早く解けます。その理由。

排水は雨水を下に流すことで土壌の温度を上昇させます。生育期、特に春には、雨水は土壌よりもかなり温かいです。土壌が冷たい雪水で飽和状態になっている場合、降った水は当然のことながら地表に流れ出ます。土壌が排水されていれば、雨水は容易に土壌に入り込み、その熱の一部を運び、土壌に伝えます。熱は流体中を下に伝播しないことを示すランフォード伯爵の実験は、273ページにあります。これは、特にニューイングランドでは、植え付け期の短さに対抗するために自然と技術のあらゆる助けを必要とするため、見過ごすことのできない重要な原則です。冷たい水で飽和状態になっている土壌は、表面にどれだけの熱を加えても温められません。温水は冷水よりも軽いため、表面に留まります。やかんでお湯を沸かす場合、底から火を当てます。容器の表面をどれだけ熱しても、望むような効果は得られません。水中では熱が上方へと伝わる速度が非常に速いため、火から下ろして1分後には、沸騰したお湯の入ったやかんの底に手を当てても怪我をすることはありません。[288]

1856 年 11 月のHorticulturistに掲載された次の実験と図は 、この点を美しく示しています。

「土地を排水する根拠を説明します。
排水された土地が熱を持ち、水浸しの土地が常に冷たい理由は、熱が水を通して下方に伝わらないというよく知られた事実にあります。これは以下の実験で容易に確認できます。

図97.

実験1.添付図に示す形状の正方形の箱を製作した。深さ18インチ、上部の幅11インチ、底の幅6インチである。この箱は泥炭で満たされ、水でcまで飽和させ、その深さ（12.5インチ）まで一種の人工湿地を形成した。次に、箱にdまで水を満たした。温度計aを、球部が底から1.5インチ以内に来るように差し込んだ。泥炭と水全体の温度は華氏39.5度であった。次に、熱湯1ガロンを加えると、水面はeまで上昇した。5分後、温度計 aは、温度計とガードチューブによる熱伝導により44度まで上昇した。熱湯を入れてから10分後、温度計aは46度まで上昇し、その後はそれ以上は上昇しなかった。別の温度計bは、次に、 eの水面下に温水が導入され、お湯が供給された時点から計算した、それぞれの間隔における 2 つの温度計の表示は次のとおりです。

温度計b. 温度計a.
20 分 150° 46°
1 時間 30 「 101° 45°
2 時間 30 「 80.5° 42°
12 「 40 「 45° 40°
「箱がさらされていた外気の平均温度は[289]上記期間中の気温は 42°、最高気温は 47°、最低気温は 37° でした。

実験2.前のケースと同じ手順で、ピートと水の上に沸騰したお湯1ガロンを注ぎました。温度計aは36℃を示していましたが、10分後には40℃まで上昇しました。その後、排水のためにコックを回しましたが、ゆっくりとしか進みませんでした。20分後、温度計aは40℃を示しました。25分後には42℃、温度計bは142℃を示しました。30分後、コックを箱から引き抜き、より自由に水が排出されるようになりました。35分後には水の流れは止まり、温度計bは48℃を示しました。塊は水が排出され、新しい水が供給できるようになりました。そこで、さらに沸騰したお湯1ガロンを注ぎました。そして、

3 分後、温度計aは上昇し、 77°。
5 分後、温度計 は 76½°。
15 分後、温度計 は 70½°。
20 分後、温度計aは 71°。
1時間50分 分後、温度計aは 70½°。
この二つの実験では、箱の底にある温度計は、熱湯を注いだ直後に突然数度上昇しました。これは、熱が水によって下方に運ばれたと推測されるかもしれません。しかし実際には、この上昇は熱湯が温度計に作用したためであり、冷水に作用したためではありませんでした。これを証明するために、垂直に設置された温度計を取り除きました。箱は、上端から7.6cm以内までピートと水で満たされ、水平に設置された温度計は、箱の側面に開けた穴にぴったりと合うコルクで固定されていました。コルクには、温度計のむき出しの軸が溝に彫られていました。そして、1ガロンの熱湯を注ぎました。非常に繊細な温度計は、箱の上部にある熱湯の影響を全く受けませんでした。

この実験では、木箱は畑、泥炭と冷水は水浸しの部分をそれぞれ表す。雨は表面に降り注ぎ、土壌との接触によって温められ、その熱で下降する。しかし、冷水によって雨は遮られ、熱はそれ以上下降しない。しかし、土壌が排水され、水浸しでなければ、温かい雨は地表の割れ目を伝って流れ、表面で得た高温を排水口まで運ぶ。[290]それが下へ流れていくときに土壌に浸透し、植物にとって非常に重要な底熱を生成しますが、その存在を疑う人はほとんどいません。」

水は熱を下方に伝導しませんが、地表から底部へ冷気を運ぶ媒体として機能します。水は冷却によって重くなり、約39℃まで下がると密度が最大になり、全体がこの低温になるまで底部へ沈んでいく傾向があります。したがって、表土と下層土の温度条件によっては、飽和土壌中の水の循環は、排水された土壌では得られない冷却効果をもたらす可能性があります。

水の温度が約39度まで下がると、冷却によって重くなるという一般的な法則に従わず、驚くべき例外となり、凍るまで軽くなります。この自然の素晴らしい恵みがなければ、冬にはすべての池や川は、表面から底まで完全に氷で覆われるでしょう。表層水が冷やされると底に沈み、代わりに温かい水が上昇し、全体の密度が最大になるまで下がります。その後、循環は停止し、39度より低い水は表面に残り、結晶化によってさらに軽くなった氷に変化して表面に浮かびます。

アメリカでは、排水されていない土壌の様々な深さの温度を示す実験は行われていない。知識ギズボーン氏はこう述べている。「多くの実験により、農業地帯の英国では、保水性の高い土壌では、地下水面下2～3フィートの温度は、年間を通して46～48度を超えることはないことが示されています。」ヘンリー教授は1857年の特許庁報告書の中で、パリの観測所の地下室（深さ67.5フィート）では、50年間、夏冬を問わず、気温が53度28分から10分の1度も変化しなかったと述べています。[291]

パークス氏は、湿原の排水された部分と排水されていない部分の温度を比較した一連の貴重な実験の結果を示しています。排水されていない部分の温度は、1フィートから30フィートまでのあらゆる深さで46度で安定しており、地表から7インチでは実験中47度でした。同じ期間、排水された部分の温度は地表から2フィート7インチで48.25度で、雷雨時には7インチで66度まで上昇しました。一方、35回の観測の平均では、その後者の深さは、湿原の排水されていない部分の同じ深さよりも 10° 高かった。

「ニューヨーク州農業」には、1848年にニューヨーク州のアルバニーとスコットで行われた、異なる深度における気温の観測結果が掲載されています。土壌の状態については記載されていませんが、どちらの場合も自然に排水された土壌であったと推定されます。この結果のいくつかは、読者に地下温度の範囲を空気中の温度と比較したイメージを与えるかもしれません。

温度 で アルバニー 深さ2フィート。
「 「 「 8月17日と18日に最高 70°
「 「 「 最低2月28日 32¾°
「 「 「 範囲、 37¼°
「 「 「 深さ4フィート。
「 「 「 最高7月29日 64.5°
「 「 「 最低2月25日 35.5°
「 「 「 範囲、 29°
「 「 「 空気の、2月12日、 -3°
「 「 「 空気の、8月3日午後、 90°
「 「 「 範囲、 93°
温度 で スコット 深さ2フィート。
「 「 「 最高は8月17日と18日。 64°
「 「 「 深さ4フィート、8月の17日間。 60°
「 「 「 午後3時、最高気温 90°
[292]しかし、暑い季節に降る雨の温度は、大気の下層や、雨が降る地表よりも数度も低い。夏の暑さの中で、雨が排水された土壌に与える影響は二重である。一つは、既に述べたように雨よりもはるかに温かい、焼けつくような表面を冷やすこと。もう一つは、雨が降る際に雨水よりも冷たく、熱い表土を通過することで温まる雨水よりもはるかに冷たい下層土を温めることである。これらは自然の素晴らしい恵みであり、排水によって自然の恵みに適応した土地では、過度の暑さや寒さが緩和され、土壌温度がより均一になる。

すでに述べたように、水浸しで飽和した沼地では、最大の熱の影響でも土壌の地下温度を 1 度も上げるのに不十分で、表面は焼けて「乾いた巻物のように縮んで」しまう可能性があります。

排水は、暖かい空気の流入によって土壌の温度を上昇させます。この命題は、先ほど述べたことと密接に関連しています。春には必ずそうなるように、空気が土壌よりも暖かい場合、排水された土地では雪解け水や雨水が下方に流れ、重力によって流れ去ります。「自然は真空を嫌う」ように、水が通過する土壌の小さな空間は空気で満たされている必要があり、この空気は地表からしか供給できず、地表よりも暖かいため、地表の温度を上昇させる傾向があります。排水されていない土地では、このような効果は生じません。なぜなら、そこから水が流出しないため、暖かい空気が入り込む空間が存在しないからです。

排水は、夏に露の堆積量を増加させることで土壌温度を均一にします。これについては、後の章でさらに詳しく説明します。[293]

排水は蒸発を減少させることで春の気温を上昇させます。 蒸発とは、熱量の影響によって液体や固体が弾性流体に変化することと定義できます。

火で水を熱すると、容器の底から泡が上がり、しばらく容器の側面に付着した後、表面に上がり、破裂して目に見える蒸気、つまり蒸発によって消え去ります。水は太陽熱だけで蒸発しますが、太陽熱がなくても屋外では蒸発します。空気に完全にさらされている場合、非常に低い温度でも蒸発します。氷でさえ屋外では蒸発します。冬になると、雪解けの天候がなくても、道路から薄い氷や雪が消えるのをよく目にします。

別の章では、「蒸発と濾過」というテーマを考察し、蒸発によって失われる雨水の割合について、一般的な考え方を提示しようと努めました。池や川などの水面からの蒸発は、完全に飽和していない限り、陸地からの蒸発よりもはるかに速く進行すること、そして水からの蒸発量が雨水の総量を上回るのに対し、陸地からの蒸発量は雨水の総量に満たない程度であることを確認しました。このように、この蒸発という単純な作用によって、地球上のあらゆる河川から絶えず海へと流れ込む膨大な量の水が再び陸地へと戻され、こうして偉大な循環システムが時代を超えて維持されているのです。

蒸発は水面から最も大きくなるため、他の条件が同じであれば、畑の表面の湿り具合に応じて蒸発量は大きくなります。畑が水で覆われている場合、その畑はしばらくの間水面となり、蒸発は池からの蒸発と似ています。よくあることですが、畑に水が点在している場合は、その半分以上が蒸発します。[294]表面が飽和状態であれば、蒸発はほとんど少なく、むしろ多くなると言われています。一方、表面が比較的乾燥している場合は、蒸発はごくわずかです。

しかし、蒸発はどんな害をもたらすのでしょうか？そして、こうした科学的な議論は排水とどう関係があるのでしょうか？これらは、友よ、非常に実際的な疑問であり、まさにここで答えようとしている疑問なのです。しかし、自然が壮大な営みを体系的な法則によって運営しているように、私たちがほんのわずかな時間しか占めていない自然の領域も、その作用から逃れることはできないということを心に留めておく必要があります。これらの法則のいくつかは理解でき、その知識を実際の応用に活かすことができます。他の法則については、その理由を理解せずに結果だけに注目することができます。なぜなら、それは事実だからです。

「天地にはもっと多くのものがある、ホレイシオ、
あなたの哲学で夢に見られるものよりも。」
この種の議論は、主題そのものが湿っぽいにもかかわらず、無味乾燥に思えるかもしれない。確かに、それらは検討中の話題にふさわしい。

蒸発は春に害を及ぼす。なぜなら、私たちが最も暖かさを求める時期に、蒸発は冷気を生み出すからだ。なぜ冷気を生み出すのかは、そう簡単には説明できない。この事実は、この世に罪が存在するのと同じくらい明白であり、おそらく、その理由も納得のいくものではないかもしれない。

書物には、固体が液体になると熱は必ず消滅すると書かれています。同様に、春に雪や氷が溶ける間、空気は常に冷たいままです。また、流体が蒸気になると熱は必ず消滅するとも言われています。これらは自然の法則、あるいは原理と言われており、他の現象を説明するものと言われています。実際的な思考においては、蒸発が冷気を生み出すと言うことは、科学の言葉で原理や法則を述べることと同じくらい納得のいくことかもしれません。

事実がそうであるということは、多くの例によって証明されるでしょう。[295]ストックハートは次のような驚くほど適切な実験を行っています。

管に水を半分ほど入れ、その球状の部分に布をしっかりと巻き付けます。布を冷水で湿らせ、両手で素早く回転させます。すると管の中の水は明らかに冷たくなり、温度計で冷たさの度合いを正確に測定できます。布をエーテル（非常に揮発性の高い液体）で湿らせ、前と同じように再び回転させます。こうすることで、夏でも管の中身を氷に変えることができます。

春の雨がエーテルでないことは、私たちにとって非常に幸運なことである。なぜなら、もしエーテルだったら、雪解けどころか、大地はもっと固く凍りついてしまうだろうから！血液の温度はおよそ 98 度である。しかし、人間はそれより何度も高い熱に耐えることができ、体温計が 130 度まで上がるような夏の太陽の下で働いたとしても、血液の温度に実質的な影響はない。これは、余分な熱を吸収する、言い換えれば、冷気を作り出す発汗によるものである。同じ原理で、2 つの受け皿があり、一方には目に見える蒸気を出すほど温かい水を満たし、もう一方には井戸水を満たした場合、凍りつくような朝にさらすと、温かい水を満たした受け皿の方が早く氷が張ると言われている。ワインは、ボトルを濡れたフランネルで包み、空気にさらすことで蒸発によって冷却される。

それでも、蒸発が風邪を引き起こすという事実を疑う人がいるなら、顔を温かい水で濡らし、冬の日に外へ出てその懐疑心を認めましょう。そうすれば、その人の信仰は大いに強められるでしょう。

アメリカ北部では、土壌の水分が最も豊富になるのは春です。まさに発芽を促すために心地よい暖かさが最も必要な時期です。土地の水はけが良ければ、この水分は蒸発によって上昇するのではなく、下方に沈み、排水溝へと流れていきます。[296]

したがって、排水は、余分な雪や雨水を濾過によって除去するだけで、蒸発を減少させます。こうして、排水溝から水が流れ出ている季節には土壌温度が上昇します。しかし、夏の暑さの中では、土壌を飽和させることなく水分を補給し、土壌に引き寄せて保持する雨の影響は弱まりません。良質な土壌は、排水できない水の約半分を引力によって保持するため、排水が行き届いた土地であっても、「夏の穏やかな雨」が濾過によって無駄になるという合理的な懸念はありません。一方、排水溝によって洪水の逃避路が開かれているのです。

排水が夏の湿地の気温上昇に及ぼす一般的な効果を示す上で、パークス氏の次の記述は貴重である。トウモロコシは53℃では全く生育しないが、63℃ですぐに発芽し始めることを考えると、土壌温度が10℃上昇することの重要性は明らかである。55℃はトウモロコシの発芽最低温度である。

一年を通して異なる季節における排水から得られる水の温度については、公表されている事実を私は知りません。これは極めて重要な問題です。なぜなら、温度測定による観察は、排水が土壌の気候に与える影響を最も真実な形で実証することができるからです。現時点では、真夏に4～5フィートの深さまで排水された土地から排出される排水の温度が、華氏52度または53度を超えることは一度も見たことがありません。しかし、翌年以降、同じ時期に同じ排水路から排出される水の温度は60度、さらには63度にも達します。これは、排水によって夏季に土壌の気候にもたらされる熱量の増加を示しています。これは、土地排水の技術と科学に関連する極めて重要な事実です。

排水された特定の畑の気温に好ましい影響を与えるだけでなく、湿地の排水が近隣の気候に及ぼす一般的な影響もしばしば指摘されている。すでに引用した保健局発行の文書には、次のような記述がある。[297]これらの発言は、暗渠排水が一般的に行われている地区でのすべての観察結果と一致している。

誰もが、保水性土壌のある地域から、開放的で多孔質な土壌のある地域（それぞれ冷土壌と温土壌として特徴付けられる）へ移った際に、保水性土壌の空気は冷たく生々しいのに対し、乾燥した土壌の空気は比較的暖かく心地よいことに気づいたことがあるだろう。ここで自然に生じるのと同じ効果は、排水によって余分な水を完全に排出し、蒸発による空気の冷却を抑えることで、人工的にも生み出すことができる。この違いの理由は二つある。第一に、大量の熱が節約される。水の蒸発に必要な熱量は、その体積の300万倍以上の空気の温度を1度上昇させるのに等しい。したがって、排水によって運び去られる水は、本来であれば蒸発しなければならないが、1インチの深さごとに、110億立方フィートの空気の温度を1度上昇させるのに等しい熱量が節約されることになる。しかし、それだけではない。空気は減りますが、排水されるはずの水分が蒸発することで露点が上昇します。その結果、排水が不足すると空気は冷たくなり、露や霧が発生しやすくなります。そして、湿気は気温よりも快適さに影響を及ぼします。このように、地域の気候が過剰な湿気によってこれほど大きく影響を受け、排水によってこれほど著しく改善される理由を理解するのは容易です。ある農民が、新しい排水工事が気温にどのような影響を与えるか尋ねられたとき、彼は「排水工事の前は、厚手のコートなしでは夜に外出できなかったが、今は外出できるようになった。だから、厚手のコートと同じくらいの違いがあると思う」と答えました。

排水は冬季に土壌の冷たさを増す。これが農業者にとって利益となるか損失となるかは、私たちには判断できない。私たちの目的は、読者にこの問題全体を公平に提示することであり、排水を不適切な農業の万能薬として称賛することではない。

水は熱を下に伝導しませんが、それでも地面の深い凍結を防ぐことは間違いありません。地表から数フィート下の地面の温度は、常に氷点以上であることはすでに述べました。毎年冬になると雪が降るニューイングランドでさえ、地面が通常は凍結しないという事実は、[298]最も露出度の高い場所において、氷点下の気温が4～5フィート（約1.2～1.5メートル）を超える場合、土壌の地下温度が比較的均一であることが決定的に分かります。地下を流れる水はこの地下温度であり、冬にはその水が流れる地面を暖めます。排水が十分に行われている土地では、この温水は排水溝より上に上がることができず、土壌を霜から守ることができません。

排水された土地は、排水されていない土地よりも間違いなく深く凍結します。これは寒冷地でタイルを敷設するすべての人に認識させておくべき事実です。これは深層排水の強力な根拠となります。「深く排水するか、排水しないか」というのは、よく知られた格言を都合よく言い換えたものです。「私の牧草地は1フィート以上凍ることはありません。タイルが2フィートの深さ以下であれば、その場所で霜による被害は発生しません」という言い回しをどれほどよく耳にしたことでしょう。農家の皆さん、ご安心ください。霜は地下水位の低下とともに下降します。冬季に十分な量の温水がパイプを通ってパイプを保護しなければ、あなたの仕事は霜によって台無しになる可能性があります。パイプに十分な水が流れている限り、特に深い泉から水が流れている限り、たとえ浅い深さであっても、パイプは霜の影響を受けません。

マッデン博士は、植物の健康と活力の大きな源の一つは、夏と冬の気温差が大きいことにあることが証明されていると述べています。博士によると、乾燥した土壌では気温差は30度から40度になることが多いのに対し、非常に湿潤な土壌では10度を超えることはほとんどないそうです。この考えは温暖な気候では有効かもしれませんが、ニューイングランドでは人工的な対策を講じなくても十分に涼しく過ごせるでしょう。また、冬でも排水が不可欠であることが知られています。

果樹は、冬の間ずっと冷たい水に足を突っ込んだままにしておくと、私たち「羽のない二足動物」と同じように、確実に枯れてしまう。[299]根の周りの土は、植物に害を及ぼしません。おそらく他のほとんどの植物についても同じことが言えるでしょう。

地面の極度の凍結は、しばしば粉砕の一形態として、つまり、寒冷な気候の弊害の一部を補うために、神の慈悲によってもたらされた一種の自然の土壌改良として言及される。しかしながら、粘土質土壌や硬盤土壌に高さ1.2メートルの溝を掘るためにツルハシを振るったことがある人のほとんどは、ジャック・フロストが私たちの柵の支柱を引き抜き、冬の穀物を吹き飛ばすことはできても、地表から60センチ下の土壌をどれほど柔らかくしたのか疑問に思うだろう。

排水された土地では、春になると、排水されていない土地よりも早く霜が降りるということは、私たちの個人的な観察と、私たちの寒い気候で徹底した排水を実践している少数の人々の証言の両方から確信しています。

後章で貴重な証言を掲載するB.F. ヌース氏は、1858年にメイン州にある彼の排水された土地では、隣接する排水されていない土地よりも少なくとも1週間早く霜が降りたと述べています。また、通常、排水された土地は霜が降りるとすぐに耕作可能な状態になり、近隣の他の土地よりも2週間も早く耕作できる状態になると述べています。私たち自身の土地での観察は、ヌース氏の意見を完全に裏付けています。

霜が最も早く抜けるのは、乾燥した土地は湿った土地ほど固く凍らず、暖かい空気が浸透する空間が残るからです。また、氷は水と同様に熱をほとんど伝導しません。水で飽和し凍った土も氷と同様、地下土や表土の暖かさを容易には伝えません。一方、乾燥した土は凍っていても依然として優れた伝導性を持ち、春の最初の暖かな息吹や、地下の偉大な自然の鼓動によって容易に溶けてしまいます。

第16章[300]
土壌の水分を吸収し保持する力。
排水によって土地が過度に乾燥しないのはなぜですか? — 粘着力。— 最も細かい土が最も大きな引力を発揮します。— さまざまな土壌が引力によって保持する水分量。— 毛細管力の図解。— 空気から水分を吸収する力。— 1,000 ポンドが 12 時間以内に吸収する重量。— 露の原因。— 露点。— 霜の原因。— 植物で覆うと霜から保護される理由。— 露は暖かさを与えます。— 月が腐敗を促進するという考え方。— 露の量。

排水作業に実際的に精通していない人々がシステム全体に対して最初に、そして最も当然のように反対するのは、排水溝が土壌から大量の水を吸い上げてしまい、作物にとって土壌が乾燥しすぎるのではないかというものである。

樽に丸い石、マスケット銃の弾、または大砲を詰め、表面まで水を注ぎ、その後樽の底に穴を開けると、容器とその内容物の表面に付着した薄い膜を除いて、すべての水がすぐに流れ出ます。

さて、同じ樽に耕作地の乾燥した土を入れ、その土が水で飽和状態になったとします。すると、底から水の一部だけが排出されます。樽の中の土は、土壌の性質に応じて多かれ少なかれ水分を保持しながら、湿った状態を保ちます。

なぜ水は土壌から完全に流れ出ず、乾いたままにならないのでしょうか？答えは書物の中に見つかるかもしれません。しかし、それは実際には、有限の知性では決して理解できない自然法則、「引力」を参照して事実を言い換えただけです。2つの物質が[301]互いに密着しているため、ある程度の力を加えなければ分離できません。

2枚のガラス片の表面を濡らし、接触させると、それらは互いにくっつき、空気圧の影響とは無関係に、剥がそうとする試みに対してかなりの抵抗を示すことがわかります。また、ナイフの刃などの物質を水に接触させると、水は薄い膜となって刃に付着し、いわゆる粘着力によって留まります。この特性は物体の表面に存在し、その表面積に比例します。

「土壌は他のあらゆる物体と同様にこの性質を有しており、その程度は、ある一定の体積の粒子が示す集合表面積に応じて多かれ少なかれ変化する。例えば、粘土は練り混ぜることによって大量の水分を含ませることができ、最終的には、それぞれの層に水の膜が付着した極めて薄い層に分割されたとさえ考えられるほどになる。また、砂や白亜のように粒子が粗い土壌は、水に対する粘着力がより低い。」—聖人伝、695。

テュービンゲン大学のシュブラー教授は、この点に関する実験結果を示しています。様々な種類の乾燥した土壌に水を滴下し、底から水が滴り落ちるまで続けたところ、100ポンドの土壌が引力によって以下のように保持されることを発見しました。

砂 25 水（ポンド）。
ローム質土壌 40 「
粘土質ローム 50 「
ピュアクレイ 70 「
ボストンのシェッド氏は、この点に関して最近行った自身の実験の結果を次のように述べている。

「私は普通の粘り気のある土壌で、どれだけの水分を懸濁状態で保持できるかを調べる実験を行いました。その結果は次のようになりました。1立方フィートの土には0.4826434立方フィートの水分が保持されます。この性質を持つ乾燥した土壌3フィートには、排水前の垂直深度1.44793フィート、つまり17インチと3/4インチの水が保持されます。これはほぼ6ヶ月分の降雨量に相当します。1立方フィートの土には3.53713ガロンの水分が保持されます。つまり、排水溝の深さが3フィートであれば、1平方フィートの面積には10.61ガロンの水分が保持されます。[302]飽和状態。他の土壌は、その性質に応じて、より多く、あるいはより少ない量の水分を保持することになるだろう。

土壌は、この保水力に加え、他の多孔質体と同様に、重力や土壌への水分の浸透を助ける水の重さとは無関係に、水分を吸い上げたり吸収したりする力も持っています。この力は、初期の実験で用いられた毛髪のような管にちなんで、毛細管現象と呼ばれています。両端が開いた非常に細い管を垂直に立て、部分的に水の入った容器に浸すと、水は管内の水面よりも明らかに高く上昇します。水を絞り出したスポンジを、水を入れた容器の上に置き、その下部が水面に触れるようにすると、水は飽和するまで吸い上げられます。この点を最もよく示すのは、底に穴の開いた一般的な植木鉢に乾いた土を入れ、水を入れた受け皿に置くことです。水はすぐに鉢の中と外側で同じ高さまで上昇します。これは私たちの畑の土壌の地下水位を表しています。しかし、このレベルから、水はポット内の土の中で上昇し続け、表面まで湿りますが、これも毛細管現象によるものです。

しかし、水が上昇する性質は、すべての土壌で同じではありません。粗い砂利質の土壌では、この原理が完全には機能しない可能性があります。なぜなら、石や砲弾の入った樽のように、隙間が大きすぎるため、水の重さが引力に打ち勝ってしまうからです。一方、非常に細かい粘土は、吸水性と保水性はあるものの、粒子が非常に細かく、粒子間の隙間が非常に狭いため、この引力は確実ではあるものの、その作用は遅くなります。また、ローム質で軽く、よく粉砕された土壌は、おそらくこの方法で水を拡散させるのに最適な媒体となるでしょう。

毛細管現象のような不確実な力に限界を設けることは不可能です。微細なガラス粒子の中にも、[303]水分が管の中に入っている場合、わずか数センチしか水を吸い上げられない。スポンジや植木鉢では、何センチも水を吸い上げる力があるのがわかる。そして、土壌では、このようにして水分が数フィートも上方に引き寄せられることがわかる。受け皿の中の水分を含んだスポンジを観察すると、表面は湿っているが、底に行くほど水分が溜まっていくのがわかる。植木鉢の中の水分を含んだ土の場合、表面が湿っているだけで、地下水位よりわずかに上の湿った泥である。したがって、排水された土地では、土壌中の水分を数インチの高さまで保っていた毛細管力は、高さが数フィートにまで高くなると、もはや水分を保持することができなくなり、一部が排水溝に流れ込み、表面は比較的乾いた状態になる。

したがって、排水は毛細管現象の力を変化させることはできるが、粘着力には影響を与えないように見える。余分な水を排水することはできるが、それだけでは耕作地を過度に乾燥させることはできない。しかし、もし余分な水が排水によって速やかに除去され、毛細管現象が著しく阻害され、毛細管現象によって吸い上げられる水がほとんどなくなると、土壌は太陽熱、言い換えれば蒸発によってすぐに乾いてしまうのではないだろうか。

ここで蒸発について述べるのをやめて、私たちが答えることができるのは、夏の灼熱の中で、太陽の光線の影響を打ち消す神の恵み深い配位がなければ、地球はどんな植物も生育できないほど乾燥しきってしまうだろう、ということである。そのことについて、私たちはこれから述べる。

空気から水分を吸収する力。—別の場所で、排水された土地が大気中の肥料となる物質を吸収することについて述べました。乾燥した土壌もまた、同じ源から水分を吸収する驚くべき力を持っています。

「土の一部を」とジョンストンは言う。「沸騰したお湯やオーブンで丁寧に乾燥させ、[304]紙を空気中に放置すると、徐々に空気中の水分を吸収し、重量が増加します。

「暑い気候や乾季には、この特性は非常に重要です。乾いた土壌を回復させ、日中に植物が大量に放出した水分の一部を植物の手の届く範囲に届けるのです。」

土壌の種類によって、この力の強さは異なります。シュブラーによれば、12時間夜通し、空気が湿っている場合、完全に乾燥した土壌1000ポンド（約450kg）は、

石英砂は 0 ポンド。
石灰質砂 2 「
ローム質土壌 21 「
粘土質ローム 25 「
純粋な農業用粘土 27 「
ハンフリー・デイビー卿は、水を引き寄せる力が土壌の農業的価値を示す指標となることを発見しました。しかし、それは土壌の価値を判断する一つの手段に過ぎません。泥炭質土壌や強固な粘土質土壌は吸水性に優れていますが、必ずしも耕作に最適とは限りません。

サー・H・デイビーは実験の結果について次のように述べている。完全に乾燥させると、1000ポンドの

イースト・ロージアンの非常に肥沃な土壌を1時間で採取 18 ポンド。
サマセットシャーの非常に肥沃な土壌 16 「
エセックスからの45シリング相当の土地（賃料） 13 「
エセックス産、28シリング相当の砂質土壌 11 「
粗い砂、15シリング相当。 8 「
バグショット・ヒースの土壌 3 「
「しかしながら、この種の引力は」と『農業事典』の著者は示唆している。「接着力以外の原因にも依存していると考えられる。特定の物質が水蒸気に対して示す引力は、特定の多孔質体がその体積の何倍もの様々なガスを吸収・保持できる力に近い。例えば木炭はアンモニアを自身の体積の90倍も吸収すると言われている。」

ここでも、土壌には説明のつかない有益なものが見つかる。[305]最も必要なときに水分を自ら供給する力です。

暖かい空気は冷たい空気よりも多くの水蒸気を含むことができ、夏の暑さそのものが、地表や水からの蒸発によって空気に水分を供給します。日暮れとともに空気が冷やされると、空気はどこかに水分を蓄えなければなりません。そして、目に見えないものの手が、凝縮によって空気から水分を絞り出すのです。

肥沃で水はけのよい土壌の、太陽で乾燥した表面は、まさに爽やかな空気を受け取り、それを渇いた植物に伝えるのに最適な状態です。

前述の粘土質壌土が 12 時間で自身の重量の 40 分の 1 を吸収することを考慮すると、乾季に 1 エーカーの土地が吸収する膨大な量の水分をある程度推定することができます。

露の。
露は、自然環境下において土壌中および土壌表面に水分が沈着する最も一般的な形態の一つです。人工的に乾燥させた土壌の吸収力は、既に述べたように、その化学組成に大きく依存しているようです。そして、この点については、土壌と大気の温度比較については特に言及せずに考察してきました。既に述べたように、土壌は、両者の温度が同じ場合、空気から水分を吸収しますが、吸収量は土壌の物理的状態、そして土壌と大気の水分比較にも依存します。

露の付着は別の法則によって生じます。あらゆる物体は常に、いわゆる放射によって熱を放出しています。日中は太陽光線が地面を温め、空気もそれに加熱されます。特に地表に近い空気は最も熱くなります。地面と水からは常に蒸発が起こり、空気は水蒸気で満たされます。空気が温かければ温かいほど、より多くの水蒸気を含んだ状態になります。

太陽が沈んでも地球は動き続ける[306]土壌や植物は放射によって熱を放出し、他の表面から放射によって同量の熱が返されない限り、すぐに空気よりも冷たくなります。土壌や植物は空気よりも冷たくなるため、接触する空気を冷却します。こうしてある温度まで冷却されると、空気は温かいうちに吸収した水蒸気をすべて保持することができなくなり、その一部が土壌、植物、またはその他の冷たい表面に付着します。これが露です。空気が水蒸気で飽和した温度を露点といいます。ある温度で水蒸気で飽和した場合、この点以下に冷却された空気は、何らかの方法で水蒸気の一部を放出します。空気中であれば雨や霧の形で、地表であれば露の形で放出されます。

しかし、夜間に他の地表から地球に放射される熱が、地球から放出される熱と同じだけであれば、地表は冷却されず、露は発生しません。雲は地表に熱を放射するため、曇りの夜は晴れた夜よりも露が少なくなります。地表温度が氷点下になると、水蒸気が凍結し、霜が発生します。

土壌や植物から放出される熱の一部を放射するため、庭師は柔らかい植物や蔓をマットや板、あるいは薄い布で覆い、霜から守ります。覆いが植物に触れると、熱が覆いに伝導され、そこから放射されるため、植物は凍ってしまうことがよくあります。つまり、露は寒さをもたらす原因ではなく、結果です。露は自身よりも温度の低い物体にしか付着しないため、暖かさをもたらします。

月の光は腐敗を促進すると多くの人が考えてきました。プリニウスとプルタルコスはどちらもこれを真実だと断言しています。露は暖かい季節に水分を供給することで、腐敗の進行を促します。露は晴れた夜に最も多く降り注ぐことは既に見てきました。晴れた夜はすべて月明かりの夜ではありませんが、それでもすべての月明かりは[307]夜は晴れている。そして、おそらくこれが、月の影響についてのこの信念に十分な根拠を与えている。

降り積もる露の量を測るのは容易ではありません。しかし、ダルトン博士の推定によると、イギリスでは年間5インチ（約13cm）、1エーカーあたり500トンに達し、これは夏の6ヶ月間の降水量の約4分の1に相当します。

深くよく粉砕された土壌は、浅く固まった土壌よりも、あらゆる形態の水分を大気からはるかに多く吸収します。実際、空気にさらされる表面積ははるかに大きいのです。だからこそ、夏の干ばつ時でさえ、土壌をかき混ぜることでトウモロコシ畑が活気づくのです。

第17章[308]
排水による土地の損傷。
ほとんどの土地は、過剰に排水することはできません。—自然は深い排水路を持っています。—泥炭質土壌の過剰排水。—リンカンシャー・フェンズ。1857 年にそこを訪問しました。—1 エーカーあたり 56 ブッシェルの小麦。—湿地は排水によって沈下します。—結論。

土地の排水をしすぎると危険はないのでしょうか？ 土地が排水されすぎることはあり得ないのでしょうか？ これらはごく自然に、そして頻繁に問われる疑問であり、慎重に検討する価値があります。一般的な答えは、排水しすぎることで危険を懸念する必要はない、つまり、保持することで耕作作物に有益な水が土地から流出することはない、ということです。言い換えれば、土壌は一般的に毛細管現象によって、その上で耕作される作物に有益な水分をすべて保持します。そして、排水された水は、出口がないため保持され続ければ淀み、善よりも悪を生み出すでしょう。

これは一般的には真実であるが、例外的なケースもあると言われており、それらについて検討する必要がある。夏の土壌の状態を念頭に置くと、過剰な排水に対する懸念は根拠がないことがわかるだろう。懸念されるのは、徹底的に排水すると、干ばつ時に作物が被害を受けるということだ。ところで、ニューイングランドのほぼ全域で、地下水位は地表より数フィート下にあることが分かっている。私たちの井戸は、地表と同じくらい低く掘らない限り、地下水位と排水位置をかなり正確に示している。[309]井戸の水は、夏には一滴も流れ出ません。

我が国の農民は、20 フィート、あるいは 50 フィートの深さまで井戸を掘り、毎年夏になると水がその深さ近くまで下がることを期待しています。しかし、水が地表から 3 フィート以内に保たれていないために、作物が枯れる心配は全くありません。

事実、自然は私たちの土地の大部分を徹底的に排水します。そのため、人工的な排水は、春には余分な水を素早く除去できるかもしれませんが、夏にはより乾燥した状態に保つことはできません。そして、ほとんどの土地で自然に何の害もなくこのように起こることは、同様の性質を持つ土地の排水によって危険な結果をもたらすことはありません。徹底した排水によって、私たちは地表近くの不浸透性または非常に保水性の高い下層土を持つ土地を、最も生産性の高い高地で自然に行われているように、余分な水を流すのに十分なほど開けた状態にしようと努めています。

泥炭土の過剰排水。
アメリカでは、過剰な排水によって泥炭地が損なわれたという事例はまだ公表されていない。しかし、イギリスの著述家の間では、泥炭土壌はしばしばこのように損なわれるという共通の印象がある。彼らは、リンカンシャー・フェンズを例に挙げ、これらの土地には深い排水は不要であるという事実を指摘している。

ピュージー氏は、「湿地を実際に知る人なら誰でも、そのような土地は排水が過剰になりやすく、土壌が埃っぽくなり、いわゆる乾いたスポンジのような状態になり、白い作物が衰え、長い干ばつでカブの葉が黄色くなることを知っている」と述べている。

これらのフェンズは広大な土地を擁しています。グレート・レベル・オブ・ザ・フェンズは60万エーカーの広さがあると言われています。[310]かつては大部分が潮に覆われ、その名の通り、全体が湿地帯でした。海や川からの水は堤防で遮断され、蒸気機関で汲み上げられ、また土地は一般にタイルで暗渠化されているため、水位は所有者の手に委ねられており、適切な排水量をめぐって深刻な論争が巻き起こっています。

これまでは、これらの土地の水を汲み出して地下水位を地表から 1 フィートか 2 フィート以下に下げると、土地が乾燥しすぎるのではないかという印象が広まっていたが、現在ではこの考えには異論が出ている。

1857年7月、筆者はリンカンシャーの優良農家3名と共にフェンズを訪れ、作物と排水を綿密に調査した。我々は所有者の一人と一日を過ごし、その点についていくつか情報を得た。彼によれば、この土地の住民は概して、4フィートの深さまで排水すると作物が駄目になると考えているとのことだった。彼はより深い排水が望ましいという強い信念を抱き、自らの土地を別個の堤防で囲み、蒸気機関を設置して4フィートの深さまで水を汲み上げた。一方、周囲の土地からは地表からわずか1フィート半の深さまでしか水を汲み出していない。ただし、夏場はそれより多少低いこともある。

この土地の作物は驚くほど豊作でした。友人たちの推定によると、当時生育しほぼ完熟していた小麦は、1エーカーあたり56ブッシェルの収穫量になるとのことでした。当時は非常に乾燥した季節とされていましたが、私たちの主人の土地の作物は、フェンズ地方の最高の作物に匹敵するほどでした。

フェンズのその部分の土壌は現在、厚さ12～18インチの良質な黒色ロームで、粘土質の上に積まれています。他の部分では、土壌の深さや性質は様々で、時には砂利質の上に積まれています。[311]

ここでこれらの事実に注目するのは、これらの土地は深い排水には耐えられないという一般的な印象が居住者自身の間で議論されており、どのようにしてかは分からないが、伝統的に定着した誤りの 1 つであることが判明する可能性があることを示すためです。

ニューイングランドの泥炭地の多くは、淀んだ水を取り除いた直後は非常に軽く、スポンジ状になっています。土壌は酸で満たされているため、石灰を施用するか、あるいはより安価で同等の効果を持つ、大気にさらすことで中和する必要があります。これらの土壌は、急激に水分が抜けても、しばらくの間は嵩を保ちますが、耕作するには多孔質で強度が不足しています。多くの場合、1、2シーズンでこの状態は改善されます。土壌はより緻密になり、多くの場合、数インチも沈下します。排水溝を調整する際には、この点を念頭に置く必要があります。なぜなら、敷設した当初は4フィートの排水溝が、地盤沈下によって3フィートの排水溝になってしまう可能性があるからです。

いずれにせよ、土地の排水が過剰であるという性急な判断は、土壌がそれ自身の重さと耕作および自然の改良効果によってしっかりと固まるまで保留すべきである。

デントン氏は、「低地の牧草地は高地の牧草地とは別に扱われるべきであり、高地の牧草地は耕作地とは別に扱われるべきであるという多くの賢明な人々の意見」に触れて、次のように述べている。「私自身の観察から、牧草地を乾燥させすぎることは不可能であるという結論に至りました。特に最近の乾燥した夏と秋には、低地の牧草地でも高地の牧草地でも、深く頻繁な排水溝によって最も徹底的に排水された土地が、最も新鮮で収益性の高い牧草を保存している土地であることを常に観察してきたからです。」

したがって、高地であろうと低地であろうと、一般的な耕作のために過剰に排水できるかどうかについては大いに疑問があるが、[312]芝生だけの場合は、より安価な排水方法が適切な場合もあると考えられます。

一般的に泥炭土でも他の土壌と同じ深さまで安全に排水できると私たちは信じていますが、それほど徹底したシステムでないと泥炭土の生産性が上がることが多いという根拠のある意見があるようです。

私たちにとって唯一の安全は、私たち自身の土地で注意深く実験することです。その土地は性質も場所も非常に多様であるため、その扱い方について正確な規則を規定することはできません。

第18章[313]
排水管の閉塞。
タイルは、きちんと敷かれていないと詰まってしまいます。—砂や沈泥による閉塞。—カエル、モグラ、霜、牛による出口の閉塞。—根による閉塞。—ヤナギ、トネリコなど、気まぐれな木々。—根が常緑小川に流れ込む。—マンゴールド・ウルツェルによる閉塞。—鉄の過酸化物による閉塞。—防止方法—ジョイントの充填による閉塞。—2 インチのパイプでは危険はありません。—水は細孔を通過します。—カラー。—閉塞の検出方法。

しかし、これらのタイルは詰まって止まってしまうのではないですか？タイルの排水について質問するほとんどすべての人が尋ねます。

確かに、細心の注意を払い、障害物に対する適切な予防措置を講じなければ、そうなるでしょう。タイル排水には、科学、知識、技術、そして資金が必要であることは、何度繰り返してもしすぎることはありません。そして、誰も目隠しをしたり、生まれながらの正義感を信じてこの仕事に就くべきではありません。もしそうしたら、教育に莫大な費用がかかるでしょう。

タイルが詰まることが知られているさまざまなモードをすべて説明し、それらを使用することで破損の危険を回避する方法を提案することが提案されています。

意欲的な読者は、このような一連の困難に驚かないでください。困難が顕著になるほど、そこから生じる危険は少なくなるからです。

砂やシルトによる閉塞。おそらく、排水溝が役に立たなくなる原因は、タイルの目地から水とともに流れ込む土砂で詰まることが、他の原因よりも多いでしょう。[314]

細かい砂は、それを移動させるのに十分な水の流れがあれば、最も小さな隙間も通り抜けます。そして、流水にほとんど溶けている泥やその他の土の細かい堆積物は、砂よりもさらに侵入しやすいのです。

こうした堆積物によって排水溝が詰まってしまい、機能不全に陥ることがよくあります。勾配が相当大きく、排水溝が平坦に敷設されていない限り、少しでも土砂が流入すれば、工事の永続性が損なわれる可能性があります。水以外のあらゆるものの浸入を防ぐため、排水溝は水が流入する危険のない深さまで敷設してください。 破裂する細流状に流れ込む。水はタイルの底まで上昇し、排水口から流入するべきであり、表面から直接タイルに流れ込むべきではない。土地が砂地の場合は、細心の注意を払う必要がある。流砂、特に急勾配の砂地を排水する場合、タイルを被覆する予防策が講じられる。これは、小さなタイルを大きなタイルの内側に置き、内側の目地を壊して二重の排水口を作ることで行われる。ただし、これは湧き水が豊富な砂地でのみ必要となる。この方法に次ぐ最良の方法は、目地の上にカラーを使用することだが、これは砂地では推奨されるものの、あまり使用されない。

少なくとも、完全に健全でない土地では、継ぎ目を何らかの方法でしっかりと固定するようにしてください。継ぎ目には、裏返しにした芝を丁寧に敷き詰めるのが最もよく用いられます。良質で清潔な細かい砂利が、おそらく最も適しています。使い古した黄褐色の樹皮は、入手が容易であれば、土壌を濾過しながら水を自由に吸収するため、非常に優れています。黄褐色の樹皮が入り込んでも、水に浮かび上がります。おがくずについても同様です。

継ぎ目から浸入する土砂を確実に排出するために、タイルの内側が滑らかであること、タイルが正確に一列に敷かれていること、そして連続した勾配が確保されていることに注意する必要があります。もしタイルの内側に水が上昇する箇所があれば、[315]タイルがその場所にあれば、砂や水より重い他の物質の粒子はすべて止まり、障壁が形成されて排水が止まる可能性があります。

タイルの形状について言えば、平底のタイルよりも丸い開口部の方が優れていることが示されました。丸いパイプは水頭が高いため、障害物を通過する前に水を押し流す力があり、排水口をきれいに保つことができます。

排水口の障害。深い溝から出る水は通常非常に澄んでおり、牛は排水口を水飲み場として都合の良い場所とみなし、常にそこの柔らかい地面を踏み荒らして水の流れを妨げます。土質や鉄などの化学溶液は、排水口に堆積して堆積する傾向があります。カエルやネズミ、そして様々な昆虫がそのような場所に集まり、排水口に侵入します。寒冷地では、霜の影響で土壌が崩れ、適切に敷設されていない石積みさえも崩れてしまいます。また、逆流した水が排水口に流れ込み、水の自由な流れを妨げます。

これらの原因はすべて、排水口の詰まりの原因となります。一度そこで詰まってしまうと、パイプ全体が淀んだ水で満たされ、そこに土砂が堆積し、やがて他の箇所でも詰まりが生じて、役に立たなくなってしまいます。排水口は、季節を問わず、これらの危険から保護する必要があります。そのためには、「排水の配置」の章で提案されているような対策を講じる必要があります。

根による閉塞。エクセターにある筆者の農場では、給水所から汚水を排出するための木製の排水溝が、約10cmの三角形の開口部を持つ形で敷設されていた。この排水溝は敷設から2年目に閉塞していることが判明した。撤去してみると、数フィートにわたって柳の根で完全に埋まっており、細長い草のように生い茂り、密集して排水溝を完全に塞いでいた。約30フィート離れたところに大きな柳の木が並んでおり、排水溝は[316]深さ約2フィートの池に彼らは簡単にたどり着き、あまり丁寧にはめ込まれていない板の粗い継ぎ目の間に入って、湧き水を飲んで太り、新しい家では太りきってしまうほどだった。

隣人は、耕作したい土地から10ロッド以内に木を植えるのは絶対に避けたいと言う。木の根の範囲を制限しようとするのは危険だ。ある作家は「どんなに小さな裂け目でも、水を好む木の根が入り込むのを防ぐことはできない」と述べている。

しかしながら、この点における根の挙動は非常に気まぐれです。排水溝が根によって塞がれることは稀ですが、森林や果樹園を長距離にわたって走る排水溝では、長期間にわたって完全に機能し続けることは非常に一般的です。しかし、柳やトネリコなど、冷水を飲む植物の近くに排水溝を敷設する人は、警告されている危険を冒さなければなりません。

タイルを深く敷き詰め、カラーを付けると、この種のあらゆる危険から最も安全に守ることができます。

トマス・ギズボーン氏は、1852年に出版された「排水に関するエッセイ」の注釈の中で次のように述べています。

深部排水管の根に関する私の経験は以下の通りである。一年中水が流れていない管を根が塞いだことは一度もない。夏から初秋にかけての水の流れが、その原因となっているようだ。食用植物の根が管を塞いだ例を見たことがない。私自身の観察で最も危険だと分かった樹木は、アカヤナギ、黒イヌポプラ、ハンノキ、トネリコ、広葉ニレである。重要な排水路のすぐ近くにハンノキが数多くあるが、一度も危険な樹木を確認したことはないが、危険であることは間違いない。オーク、黒と白のトゲは確認していないし、疑ってもいない。危険な樹木は、いずれも若くて自由に成長している樹木であり、成木を確認したことはない。

何人かの作家によると、マンゴールドウルゼルは、時にはタイルの排水溝にまで4フィートの深さまで成長し、排水溝を完全に塞ぐこともあるという。しかし、それは[317]非常に稀な事例です。排水された土地、たとえタイルの深さがわずか70センチほどであっても、マンゴールドは数千例栽培されており、排水路の閉塞は発生していません。こうした事例にご興味のある読者の方は、『王立農業学会誌』第10巻の付録をご覧ください。マンゴールドの根が排水路を閉塞した特異な事例に加え、樹木の根が排水路を閉塞した事例も掲載されています。

鉄過酸化物による閉塞。筆者の納屋の地下室には、8ロッドほど離れた泉から半インチの鉛管で水が供給される給水所がある。この管は年に数回、時には寒い時期には週に一度、完全に止められる。水の流れは鉛筆ほどの太さしかない。通常は注射器のようなもので、出口から水を少し流し込む。すると水は非常に濃く、鉄錆のような色になり、時にはバケツ数杯分になることもある。その後、数週間、あるいは数ヶ月は透明になるだろう。水を受ける桶には、常にこの同じ色の物質が大量に沈殿している。そして近くの通り沿い、土手から水が滲み出ている場所にも、同じように鉄のように見えるものが見られる。この沈殿物は、俗語では鉄過酸化物と呼ばれるが、現代の化学者たちはこの用語は十分に正確ではないと考えており、科学文献では「セスキ酸化物」という用語が好まれている。

鉄は、あらゆる動植物質、そしてあらゆる土壌に、ある程度存在します。鉄は鉄の第一酸化物（鉄原子1個が常に酸素原子1個と結合）として存在し、また鉄のセスキ酸化物（ラテン語で「1.5」を意味する「sesqui」に由来）としても存在します。セスキ酸化物では、酸素原子1.5個が鉄原子1個と結合します。ここでは、排水に関する文献で一般的に使用されているため、より正確性に欠ける用語である過酸化物を採用しました。

鉄は土壌中に存在し、[318]水に溶解した状態ではプロトキシドとして存在し、排水溝内またはその出口で空気と接触して過酸化物に変換され、その後、水中の底に沈積します。

この理論によれば、満杯の配管では、過酸化物が形成されるはずの空気に触れることはないはずです。今回のケースでは、過酸化物は大きな樽の露出面、つまり湧き水で生成され、沈殿する際に配管内に運ばれると考えられます。一般的な排水管は空気で満たされており、微弱な水流であれば、この堆積物を引き起こすのに十分な空気である可能性があります。

時々、この原因で閉塞が発生するケースがあり、排水する畑の周りにこの堆積物の兆候が見られる場合は、排水時にこれを防ぐよう注意する必要があります。

鉄の過酸化物による閉塞を防ぐために、タイルは深く敷き詰め、接合部を密にしたり、カラーを付けたりする必要があります。その際、勾配が連続的になるように細心の注意を払い、特に小さな排水管と本管の接合部では勾配が急で、出口がはっきりしているようにしてください。

アバディーンのビーティー氏は次のように述べています。「4フィートの排水溝を採用する前は、地表から2～3フィートの深さに現れる鉄鉱石の処理に非常に苦労していましたが、深さが深くなったことで、水は鉄鉱石のないパイプへとろ過されます。時折、より深いところで鉄鉱石が見つかることもありますが、その場合、浮遊物はほとんどの場合より軽く、地表近くのものと同じようにパイプに付着しません。また、井戸を使って排水溝を検査し、排水溝が満杯になるまで水をためておき、その後急激に流すか、可能であれば時折上部から水流を流してパイプを洗い流すための対策も講じておくべきです。」デントン氏は次のように述べています。「この装置の使用は、[319]洗浄用として、多くの苦情が出ている鉄の過酸化物を除去します。」

目地の充填による閉塞。タイル間の隙間が詰まって水が浸透しなくなることはよくあることだろう。水路からタイルに水が流れ込むと、隙間を埋めるのに十分な量の土砂が流れ込む可能性がある。しかし、徹底した排水の理論全体は、土壌を構成する静止した粒子を通して、いわば細かい露のような形で水がゆっくりと浸透するという考え方に基づいている。排水溝が適切に設置されていれば、タイル内やタイルに向かう土砂の粒子の動きは起こらない。水は、濡れた布を通すのと全く同じように、地面を浸透するはずである。

1855年に発行された『芸術協会誌』の記事で、トーマス・アーケル氏は1846年に、直径1.25インチ、深さ約90センチ、間隔21～25フィートのパイプを使って数エーカーの土地を排水したと述べています。排水管はうまく機能し、最初の数年間は土地はまずまず乾燥して健全な状態でしたが、その後の雨期には非常に湿潤になり、排水されていない土地のように水がたまったように見えました。当時、すべての排水管は流れていましたが、非常にゆっくりと流れていました。アーケル氏の結論は、泥が亀裂に入り込み、水の流れを阻害したというものでした。彼は、小さなパイプを使っていた他の人々も同様の被害を受けたことを知っています。イギリスには、この点を非常に懸念し、継ぎ目に沿ってより自由に水が通る馬蹄形タイル、あるいは「トップ・アンド・ボトム」と呼ばれるタイルを使い続けている人が今でも多くいます。

しかし、最も熟練した技術者は、丸パイプを断然好みますが、1.5インチ未満のパイプは使用せず、それより小さいサイズよりも2インチを推奨します。2インチのパイプの円周はそれほど大きくありません。[320]9インチからであるのに対し、通常の厚さの1インチのパイプの開口部は約半分であるため、2インチのパイプの開口部は1インチのパイプの2倍の広さになります。

継ぎ目から水が排出されることで配管が詰まるという確認された事例はごくわずかです。タイルを敷設する際に粘土が混入すると、このような影響が出る可能性は否定できません。しかし、タイル排水の経験者なら、砂や泥を排出するのは水を入れるよりもはるかに難しいことを証言してくれるでしょう。

タイルの隙間から土地の排水に十分な量の水が入り込むと考える人もいますが、私たちはそうは思いません。タイル同士の隙間から、タイル自体から吸収される水の約500倍もの水が入り込むというパークス氏の意見の方が、はるかに真実に近いと考えます。

カラーはタイルの隙間を塞ぐのを非常に妨げる傾向があります。しかし、適切な深さに敷設され、直径2インチのパイプが使用された場合、カラーがなくても排水管が損傷することは非常に稀です。実際、深さ4フィートに敷設された排水管がこのように閉塞したという事例は、私たちの調査や観察の範囲ではこれまで1件もありませんでした。また、これが故障の原因として言及されているのは、確率的というよりは、むしろ可能性としてです。

排水管の詰まりを検出する方法。
排水路が完全に閉塞し、水の流れが相当量で地面が大きく傾斜している場合、水はすぐにパイプの継ぎ目を通り抜け、地表に姿を現します。排水路に沿って棒を突き下げれば、閉塞箇所は容易に特定できます。なぜなら、最も圧力がかかった箇所では、水は棒によってできた穴から泉のように湧き上がり、閉塞箇所より下の方では、[321]水の上向きの圧力はなく、それ以上進むにつれて圧力は小さくなります。

場所が特定できれば、排水管を掘り下げ、数本のパイプを慎重に取り外し、もし問題の原因がフロッグ、マウス、あるいは壊れたタイルであれば、それらを取り除く作業はほんの数分で終わります。もしシルトや土砂が詰まりの原因となっている場合は、排水管の陥没や他の排水管との接合部の欠陥が原因である可能性が高いため、パイプの増設や撤去が必要になるかもしれません。

排水溝の勾配が小さい場合、障害物は容易には見つかりません。しかし、土壌を湿潤に保ち、その上の植生を冷却する効果は、地表ですぐに観察できます。適切な覗き穴が設けられていれば、中を覗くだけで障害物の場所を容易に特定できます。

私たちの土地でも、タイルを敷いた直後に砂による閉塞が 2、3 回発生しました。しかも、その閉塞は必ず、その目的のために適切な分岐管を入手する前に、レンガで完全に固定されていない排水溝の接合部で発生しました。

少しの経験があれば、所有者は排水管の不具合をすぐに検知し、適切な対策を講じることができます。シルトや砂による閉塞は、排水管敷設後の最初のシーズンの方が、その後よりも発生しやすいです。これは、パイプの周りの土が固まった後よりも緩んでおり、継ぎ目に流れ込みやすいためです。

全体として、良質のタイルを使用し、適切な注意を払って敷設すれば、タイル排水管が詰まる危険性は非常に少ないと私たちは考えています。

第19章[322]
硬い粘土の排水。
粘土は不浸透性ではないので、湿ったり乾いたりすることができません。—代かきとは何ですか。—代かきした土壌では、水が排水溝の上に溜まります。—乾燥により粘土が割れます。—排水された粘土は、時間とともに改善されます。—水が粘土を通過すると、透水性になります。—バーモント州のペティボーン氏による実験。—飽和土壌内の水圧。

粘土質は水を通さない、つまり排水できない、特に深い暗渠では排水できない、という印象が一般的です。しかし、少し考えてみれば、そのような土地が全く水を通さないわけではないことが分かります。春には、粘土質の土地はどの深さでも湿っていますが、夏の終わりには比較的乾燥しています。水が入り込まないのに、なぜいつでも湿っているのでしょうか？そして、水が出ないのに、なぜいつでも乾いているのでしょうか？

土壌の水分吸収力について論じる中で、粘土質の土壌は重量と体積の半分以上の水を吸収し、おそらく泥炭を唯一の例外として、他のどの土壌よりも多くの水分を保持することを示しました。

しかしながら、粘土は湿ったり乾いたりすることがあり、また多量の水を容易に吸収するという事実は、粘土が水を通さないわけではないことを決定的に証明するものの、農業排水の実用目的を満たすのに十分な速さで水が通過することを証明するものではない。この点は実験によってのみ十分に判断できる。しかしながら、すべての農家が実験を行う必要はない。[323]彼自身のために; なぜなら、我々は我々自身のケースがすべての一般法則の例外であると考えがちであるが、今後、既知のすべての粘土とは大きく異なり、確立された法則が当てはまらないような新しい種類の粘土が発見されるということは、実際にはありそうにないからである。我々自身の観察による限りでは、粘土農場の所有者は常に自分たちの土地を排水することの難しさを過大評価している。粘土に関しては、この点で人々の判断を誤らせる悪名高い事実がいくつかある。その一つは、粘土がパドリングと呼ばれる方法で水を止めるのに使われているということである。パドリングされた粘土は池や運河や貯水池の底に使われ、そのような目的ではほぼ、あるいはまったく不浸透性であると見なされている。

粘土質の畑では、特に車輪の轍や、よく踏み固められた岬など、季節の終わりには、他の場所では水が消えている場所に水が溜まっているのが見られます。これはまた、代かきによるものです。

代かきとは、湿った粘土やその他の土を、叩いたり、踏みつけたり、かき混ぜたりして、粒子が非常に細かくなり、通常の圧力では水の流れが非常に遅くなるまで耕すことです。この作業の影響は、一般的な幹線道路でよく見られます。車輪や馬によって表面が細かく砕かれ、非常に固くなっているため、水が通り道を見つけられず、水が何日も水たまりになっていることがよくあります。しかし、これは粘土の自然な状態ではありません。また、粘土をこの状態に保つには、常に湿っている必要があります。一度乾燥したり、霜にさらされたりすると、土壌はすぐに説明するように、自然な多孔性の状態に戻ります。深層排水や硬い粘土の排水に反対する人々は、排水が十分に行われた圃場では、排水溝の上に水が直接溜まっているのが見られるという事実を指摘します。私たち自身の圃場でも同様のことが起こりました。ある例では、[324]同じ秋、畑に50フィート間隔で瓦を敷いた後、土地がまだ湿っていた頃、重たい牛の群れで大量の堆肥用の土を畑に撒いた。翌春、畑の他の場所では水が消えていたにもかかわらず、瓦の排水溝を横切るその跡には何日も水が溜まっていた。その年、畑ではトウモロコシが豊作だったが、代かきの影響はシーズンを通して目に見えた。「1インチの湿った練り粘土は、1ヤード（約1.5メートル）ほどの湿った状態を保つ限り、水の浸透を防ぐことができる」と、ある科学ライターは述べている。

ギズボーンはこう言う。「もし羊と一緒にカブを食べたり、土地を耕したり、荷車で運んだり、あるいは何らかの方法で水たまりを作ったりするなら、土地が濡れている時に水は表面に溜まり、排水溝には流れない。4フィートの排水溝は、穴や水路のすぐ近くまで設置しても、どちらからも水を引き寄せることはない。なぜなら、水路はほぼ必ず水たまりを作るからだ。そして、同じ効果は、牛の足踏みによって穴の中で発生し、風によって水が動くことによっても発生する。常に片側が濡れている、ごく薄い水たまりは、ひび割れることができないため、水を通さない。」

この 4 つの単語の中には、粘土質の排水に関するすべての謎が暗示されています。それは、これらの土壌のうち最も硬い土壌を、まるで妖精の呪文のように、波打つ穀物の畑に変えることができる秘密を解き明かす鍵です。

乾燥による粘土のひび割れ。
「太陽の影響で乾燥すると、土壌は収縮し、含まれる粘土質、あるいは泥炭質の量に比例して体積が減少する」とジョンストン教授は述べている。「砂は乾燥しても体積がほとんど減少しないが、泥炭は体積が5分の1に、そして農業用粘土はほぼ同程度に収縮する。」土地に排水溝を設けることで、私たちは土地の底に流れ出る水の一部を奪う。そして太陽は蒸発によって、表面から水を奪う。こうして土壌は収縮し、畑の端が互いに近づけなくなるため、[325]土壌と下層土は引き裂かれ、亀裂や裂け目の網目によって分断されます。粘土質の土地に詳しい人、あるいは道端の溝や池の底を観察したことがある人なら誰でも、乾燥による土壌の収縮によって生じたこれらの亀裂を見たことがあるはずです。乾燥した土地でも、冬の寒さによって同様の収縮が起こります。寒冷地では、この収縮によって地面に深い裂け目が入り、大砲のような音がしばしば聞こえます。しかし、乾燥による亀裂は、その影響はより静かで、進行するにつれて、地面を音もなく、より小さな塊へと分割するだけです。この過程がなければ、粘土質の土地を効果的に排水できるかどうか疑問に思われるかもしれません。しかし、自然は私たちの努力を支持しているようです。粘土が硬いほど収縮が大きくなり、この作用によって土壌がより細かく分割され、透水性が高くなることが分かっているからです。

観察してみると、これらの亀裂は排水溝から始まり、ほぼ直線的に下層土へと伸びていき、多数の小さな排水溝、あるいは給水路を形成し、それらはすべてタイルへとつながっていることがわかります。これらの主要な亀裂からは、そこから多数の小さな亀裂が分岐しており、全体が極めて微細な部分に分割されています。主要な亀裂は、乾燥が進むにつれて徐々に大きくなり、同時に長くなります。そのため、非常に乾燥した時期には、排水溝の間全体にわたって亀裂が追跡されることもあります。以下の断面図は、乾燥期におけるこれらの亀裂の様子をある程度示しているでしょう。

[326]

図98.—排水による粘土のひび割れ。

ギズボーン氏はこう述べている。「粘土質の土地は干ばつで必ず収縮し、ひび割れが生じます。レンガ職人ならよく知っているように、粘土質が硬いほど収縮も大きくなります。36年前の大干ばつでは、ベルヴォア渓谷の保水性の非常に高い土壌に、あまり走り心地の悪いひび割れが見られました。まさにこの夏、所有者がまさにこの件に関して透水性がないと言っていた土地で、私たちは太陽のひび割れに3フィートの杖を突っ込みましたが、底を見つけることができませんでした。すると、表面全体がひび割れの網目構造になってしまったのです。排水された土壌では、根はひび割れに流れ込んだ植物性カビの糸に沿って伸び、永続的な土地を得ます。ミミズは根かカビに沿って動きます。粘土質に恒久的な亀裂が生じ、その性質全体が変わってしまいます。」

アメリカ合衆国では、降雨量はイギリスよりもはるかに不均一で、干ばつもはるかに深刻です。そのため、土壌の収縮とそれに伴うひび割れは、イギリスよりもアメリカの方が大きいはずです。

筆者がこれまで目にした中で最も硬い粘土質の、レンガや陶土が豊富に産出される近隣地域において、深さ4フィート以上の排水溝を敷設した際、これらの亀裂は排水溝の底まで達しているのが観察された。しかも、上から下まで単一の裂け目ではなく、あらゆる方向に走る無数の層となっていた。そのため、つるはしで動かした土は小さな立方体や薄片となって現れ、直径1インチ以下の破片にまで分解できた。これは、雲からしか水が供給されず、内部にも上部にも泉がない尾根の上でのことだったが、それでもほとんど水を通さないため、6月下旬まで軟弱で泥だらけのままであった。しかし、真夏の灼熱の太陽の下では、蒸発によって土壌は乾燥し、前述のような状態になった。

イギリスでは、こうした亀裂は4フィート以上の深さまで伸びていることが分かっています。ヒューイット・デイヴィス氏は、強固な土壌の排水に関する公開討論会で、「こうした土壌の排水溝の最小深さを4フィートとしたのは、干ばつや気温の変化によって、最も強固な粘土層に亀裂や裂け目が生じ、それが土壌の透水性を高めていることを常に発見していたからです」と述べています。[327]この深さより下まで延長され、表面からの水がこの距離の排水溝に到達する可能性があります。」

一度も乾燥していない粘土、例えば、最近水を汲み上げたばかりの湿地の下にある粘土には、もちろんこのような亀裂は見られないはずです。しかし、常水位線より下で掘削された粘土採掘場や井戸の中には、粘土が密集した塊となって、このような亀裂を全く示さずに裂けているものが時々見られます。

このような粘土質では、排水の効果がすぐに現れるとは期待できません。表面に落ちた水は、最初は非常にゆっくりと下方へと流れていきます。しかし、夏の暑さが下層の排水溝の助けもあって土壌を収縮させ、ひび割れさせると、すぐに水路が見つかり、数年後には排水溝の深部に至るまで、土壌全体が開いて透水性になります。あるイギリスの老農夫が自分の排水溝について言ったように、「年々良くなる。水がそこに流れ込むようになるのだ」。これは哲学的な言葉ではありませんが、事実は正しく述べられています。水は最も低い開口部へと流れていきます。深い井戸はしばしば浅い井戸の地下水流を迂回させ、それを干上がらせます。鉄道の開削一本で、近隣地域全体の水供給が途絶えることもあります。こうして形成された水路は水圧によって拡大され、すでに述べた原因によって新たな水路が開き、最終的に排水は実用上完璧なものとなります。このひび割れのプロセスは排水を促進するために非常に頼りにされており、熟練した排水業者はタイルを敷いた後、溝を部分的に開いたままにしておくことが多く、最初のシーズンに熱の影響がより大きくなる可能性があります。

硬質粘土における排水溝の深さについては、適切なタイトルで既に十分に説明されています。イギリスでは、4フィートの排水溝が推奨されています。[328]この国では、これまで一般的に、実際にはより浅い深さの排水溝が採用されてきましたが、これはより深い深さの排水溝が試みられなかったためだと考えられています。ニューヨーク州で最も成功している排水溝工法の技術者たちは、3フィートの排水溝で満足してきたと考えられています。これは、この国で4フィートの排水溝が失敗したという記録がないためではなく、より浅い排水溝の効果があまりにも良好であったため、より深く掘るのは無駄な出費だと考えられてきたためだと考えられています。セネカ郡のジョンストン氏とデラフィールド氏には、排水問題における彼らの企業精神とリーダーシップに、この国は深く感謝しています。ジョンストン氏は、「底がタイルを敷くのに十分硬いなら、3フィートの深さで十分だ。そうでなければ、より深く掘る」という見解を示しています。

ジョンストン氏の農場では、採用された排水方法以外の排水方法の方が良かったかもしれないと示唆するわけではありませんが、ジョンストン氏とその友人たちの意見に耳を傾けても、一般的に3フィートの排水溝は浅すぎるという我々の信念を譲るつもりはありません。ジョンストン氏は、適切な粘土質土壌の排水に関する経験は一切ないと明言しています。 1848年6月10日付のカントリー・ジェントルマン紙で、彼は次のように述べています。

「表土から30センチ以内の土壌が赤土、青土、あるいは硬盤土で、水を通さない下層土の場合、農家には排水作業に細心の注意を払うよう勧めます。もしイギリスのようにタイルや労働力が低ければ、そのような土地に16フィート間隔で排水溝を掘る余裕があります。そして、例えば心土耕耘機で土壌を20インチほど掘り起こせば、土地は完全に乾くでしょう。しかし、タイルや労働力のコストを考えると、まだそのような出費をする時期ではないと思います。それでも、最終的には報われるかもしれません。私の農場の排水作業で、赤土の下層土はほとんど見つかりませんでした。私の農場には青土や硬盤土があって困ったことはありませんでしたが、粘り強い赤土と同じくらい排水が悪いことは容易に理解できます。もし私が別の農場を購入するなら、表土よりも下層土にもっと注意を払うでしょう。もし下層土は正しいので、表土が間違っているはずがないと思う。」

[329]

同じ論文の7月8日付欄で、ジョンストン氏は「この郡（セネカ）の排水路を判断するために土壌を掘削した唯一の経験は、ナイアガラでの経験でした」と述べています。彼は観察結果を次のように述べています。

地表から数インチ下に、約15インチの深さまで硬い青い粘土層を見つけました。これは鉄分と同じくらい水を通さない層でした。その青い粘土層の下には赤い粘土層があり、一見すると水を通さないように見えました。しかし、青い粘土層を水が通らないので、推測するしかありませんでした。そして、一日の大半を5人の作業員と共に4～5フィートの深さの穴を掘る作業に費やした後、私は、排水溝を掘るのを見たことがない人と同じくらい、このような土地の排水方法が全く分からなかったことに気づきました。私はその紳士に、私が設計した通りに溝をいくつか掘り、心土鋤でできるだけ深く耕すという実験をしてみるようアドバイスしました。ただし、水が流れるかどうか確認するまではタイルを敷かないようにとのことでした。彼は私の旅費を負担し、とても親切に接してくれましたが、それ以来、彼からは何の連絡もありません。

「さて、もしあなたの通信員の土壌と下層土がその土壌に似ているなら、排水作業は慎重に行うことをお勧めします。確かに、排水する水がないのに、溝を掘ったり瓦を敷いたりするような愚かな人はいないでしょう。」

1858 年 11 月 18 日のCountry Gentlemanには、ジョンストン氏の発言に対する返答として、バーモント州マンチェスターのジョン S. ペティボーン氏による興味深い発言が掲載されています。

ペティボーン氏による、粘土に水を通すだけで透水性が高まることを示す実験は非常に興味深い。彼は編集者への手紙の中でこう述べている。

ジョンストン氏のような経験豊富な排水専門家が、排水できない土壌があると述べる場合、排水できない土壌がどのような土壌なのかを知ることが重要です。彼は排水できない土壌を「硬い青粘土」と表現しています。

「私は硬い青土と思われる標本を採取しました。その粘土は、湿っている状態では、鉄分と同程度の水分を保持します。しかし、私が行った実験から、そのような粘土質の土壌は排水可能であり、しかも硬盤土壌よりもはるかに低コストであると確信しています。水はそのような粘土質を通り抜け、粘土質は乾燥します。そして、[330]一度乾くと、水はこのような硬い青い粘土を容易に通り抜けると私は確信しています。標本は地表から約3フィート下、この粘土質の土壌を流れる小川と同じ高さで採取しました。私は同じ場所から採取した粘土を100ポンドの釘樽に詰めました。粘土は非常に湿っていたので、振ると水平になり、水は粘土の上部に上がりました。樽の底に穴を開け、ブロックの上に設置しました。24時間後、ジョンストン氏とほぼ同じ結論に達しました。つまり、この粘土は水が通らないということです。この実験は昨年の夏の暑く乾燥した天候の間に行いました。10日か12日後、粘土は乾いたように見えました。そこで粘土の表面に洗面器のような穴を開け、そこに水を入れると、水はゆっくりと減っていきました。私は洗面器に頻繁に水を入れましたが、頻繁に入れるほど、水は通りやすくなりました。激しいにわか雨が降ったとき、私はそのまま1週間以上放置しました。シャワーの後、樽の中を調べたが、水は一滴も見当たらなかった。そこでノミを取り、15センチほどの深さに穴を開けた。家の中で乾燥させたものと同じような粘土を取り出し、完全に乾くまで置いておいた。二つの粘土の見た目には明らかな違いがあった。質感が全く異なっていたと言わざるを得ない。水が通った粘土は、乾燥した後にはより目が開き、多孔質になっていた。青みがかっていなかった。雨が降ってから一時間も経たないうちに、樽の上から15センチほどの粘土を手でこすると崩れた。

熱が粘土質をひび割れさせて水に開放する効果、そして水自体が（おそらく空気の作用も加わって）土壌を透水性にする効果を観察すると、もし問題がこれらの証拠のみに基づいているとしても、私たちはほとんど落胆する必要はないでしょう。しかし、イングランドとスコットランドでは、極めて硬い粘土質の何千エーカーもの土地が排水によって完全な不毛状態から救われ、最大の収穫が得られるようになったことを考えると、実行可能性の問題は解決済みとみなすべきです。残された唯一の問題は、それぞれの個別の状況下で、粘土質の土地を排水することが適切かどうか、つまり、土地の価値の向上がその費用に見合うかどうかです。粘土質の深い排水溝に対しては、排水溝までの距離が長すぎて水が容易に流れないという批判がよくあります。[331]これほど大きな塊を通り抜けるなんて。一滴の雨粒が表面に落ち、亀裂や粒子の迷路を抜けて、4フィートの粘土の底に出口を見つけるまで、曲がりくねった道を探さなければならないと考えるだけでも、哀れな小さな孤独な生き物にとっては、確かに気が滅入る旅のように思えます。しかし、この問題にはより正確な見方があり、それによって困難はいくらか軽減されます。

土から流れ出るべき水はすべて流れ出てしまったが、土は引力によって大量の水を留めている。雨が降り始め、土が飽和状態になると、その一部が排水溝に流れ込む。しかし、それは決して最後に地に落ちた水ではなく、雨が降る前に排水溝の近くにあった水である。ほぼ満杯になった管に水を注いでも、反対側から最初に流れ出る水は、明らかに注いだ水ではない。このように、地面は両端が開いた小さな管でいっぱいであり、その中に水は引力によって留められている。地表の水滴は下端の水滴を押し出し、排水溝に流れ込む。このようにして、雨が降り始めるとすぐに排水溝の水が流れ始め、引力の原理が重力の力と釣り合ったときに初めて流れが止まる。

土壌内の水圧。
粘土質土壌における水の通過に関して、時折議論される疑問について触れておくのが適切でしょう。それは、水で満たされた土壌において、深さ4フィートの地点で、川や池の同じ深さにおける圧力と同じ圧力が存在するかどうかです。通常、ある領域における流体の圧力は、その垂直高さに比例します。そして、高さ4フィートの水柱の圧力は、下層の粒子をかなりの力で排水溝のような開口部に押し込むのに十分なものであり、そのような水柱の上部は、下部が下方に流れるのを実質的に助けることになります。この圧力は存在するのでしょうか？ギズボーン氏はこの点について、次のように明確に述べています。[332]

排水溝の深さは4フィート、地下水位は地表から1フィート下と仮定します。地下水位より3フィート下に位置する水粒子は、高さ3フィートの水柱の圧力を受けます。この圧力は、水粒子を抵抗のない方向に押し進めます。その速度は、水柱が作用する媒体の摩擦に反比例します。排水溝の底は抵抗を示さず、水粒子は前述の法則に従って排水溝に押し込まれます。媒体の摩擦が小さい場合は急速に、摩擦が大きい場合はゆっくりと押し込まれます。押し込まれた水は排水溝から流れ出し、水柱の圧力は流出する水の量に比例して減少します。

トーマス・アーケル氏は、1855 年に芸術協会で発表した論文の中で、この点について次のように述べています。

「4～5フィートの水頭による圧力は、その深さの水がハッチの隙間から流れ出る力から想像できます。そして、地面が水面まで満たされていると仮定すると、排水管の真空状態に入る水圧は、ハッチに作用する水圧と同じです。」

引用した学識ある紳士の見解に誤りがあるとは到底言えません。もし誤りがないのであれば、水が排水管に流れ込む性質についての説明は得られます。しかしながら、権威ある立場から見れば、純水柱にかかる圧力は、その粒子間に固体が介在することで本質的に軽減されると考えるべきだったと告白せざるを得ません。

第20章[333]
排水が小川や河川に与える影響。
排水は小川への水供給を早め、それによって増水を引き起こす。—排水が下流の牧草地および水利権に与える影響。—製造業と農業の利害の対立。—イギリスの意見と事実。—排水の用途。—灌漑。—家畜用の排水。—メチ氏による使用法。

排水が小川や河川に与える影響は、おそらく今のところ、この国では単なる実務家にとってはあまり関心を引くものではないだろう。しかし、近い将来、工場主や土地所有者がこの問題を調査せざるを得なくなる時が来るだろう。綿密な調査に慣れていない人々は、一見小さな原因がもたらす大きな影響を理解するのが遅い。そして、農業における排水活動は、細部に目を向ければ取るに足らないものであり、工場の小川や河川の流れに目に見えるほど影響を与えるとは考えにくい。少し考えれば、どんなに懐疑的な人でも、ニューイングランドの町であっても、湿地帯を徹底的に排水すれば、その余剰水を海へ流す河川に明らかな影響を与えるに違いないと確信するだろう。

町や都市に供給するために、天然であれ人工であれ、貯水池にどの程度の水量を供給することができるか調査する場合、まず貯水池に自然に水が流入する地域の測量を行い、面積の平方マイル数を求める。次に降雨量表を参照し、調査対象地域における降雨量を求める。[334]計算されます。通常は蒸発によって失われる降雨量の割合を差し引くことで、地表と土壌の両方を通って貯水池に流入する水の量を十分な精度で算出できます。増水による損失、貯水池からの水の溢れ出し時期、その他の既知の損失を適切に差し引くことで、貯水池に供給される水の量を事前に確実に推定できます。

さて、これらの貯水池は、自然が湖や池という形で私たちの谷すべてに設けたものであり、それらへの排水は天然の泉や小川によって行われています。そして、源流域の面積がわかれば、このように自然に流入する年間の水量を容易に計算できます。もし地表が鉄のように水を通さないなら、雨水は丘の斜面を流れ下り、緩やかな斜面を伝って小川に流れ込み、数時間で増水や洪水を引き起こすでしょう。しかし、そうではなく、柔らかな雨が、しばしば開けた乾いた土壌に降り注ぎ、徐々に吸収されます。雨水の一部はそこに留まり、蒸発によって雲へと戻ります。一方、一部はゆっくりと下方へと浸透し、沼地や湿地の平野へと流れ込み、最終的に数日から数週間の流転を経て、ゆっくりと、しかし確実に小川や池へと流れ出ます。

もし、この余剰水、つまり蒸発できず、遅かれ早かれ小川や池に流れ込むはずの部分が、人工の水路によって沼地や粘土質の土手による濾過を経ることなく、直接目的地まで運ばれるなら、小川や池の水位を上げる雨の影響は、より急激かつ即時的なものとなるはずだ。農業用排水路はこうした人工の水路を供給している。かつては真夏の干ばつまで水を蓄えていた平坦で苔むした沼地は、その後ゆっくりと水が分断されていく。[335]それにより、蒸発や緩やかな濾過によって、今では徹底的な排水によって、せいぜい二、三日で余剰水がすべて自然の流れへと送られる。以前はゆっくりと水がそこを通って道端の溝へ、そして川へと濾過されていた淀んだ粘土層は、今では排水によって、数時間でその分を川の水量の増加に寄与している。こうして蒸発は少なくなり、自然の流れに入る水の量が大幅に増加する。そして、さらに重要なことは、陸から流れ出る水が天から降った後、すぐに川へと送られるということである。これは水車小屋の水路に二重の効果をもたらす。第一に、突然の洪水を引き起こしてダムを氾濫させ、水車小屋を押し流すこと。第二に、乾季には水源を枯渇させ、水力を減少させることである。

渓流に接する低地では、その位置に応じて、その上の土地の排水の影響は様々である。多くの場合、夏の洪水による浸水に見舞われ、保護のために集水池や堤防、そして大規模な排水施設が必要となる。

排水は「水利権」に必然的にその価値を低下させる。つまり、定期的な水供給ではなく、突然の余剰水を与え、その後に干ばつをもたらすのだ。水力会社や工場主は、決して自らの利益を無視することはない。国内製造業を育成したいという愛国心から、州議会は製造業企業に多くの特異な特権を与えてきた。実際、ニューイングランドのあらゆる小川や河川は、自らの車輪で操業する労働に縛られている。

農業はこれまで自力でやってきているが、近いうちに製造業の特権と衝突する運命にある。土地所有者が水の流れを変える権利に関わる多くの疑問が残る。[336]工場主が水の流れを妨害し、農民に損害を与える工場主の権利に関わる多くの問題が、我々の裁判所で必然的に生じるであろう。製造業のささやかな利益は、農業という大きな根本的利益の前進の前に、ゆっくりと、そして一歩一歩後退していかなければならない。そして時が経つにつれ、蒸気、あるいはまだ発見されていない巨大な力が工場と製粉所の巨大な車輪を動かし、滞留していた水は自然の堤防へと沈静化するであろう。

これらが単なる私たちの憶測ではないことは、イングランドとスコットランドの著名な観察者たちに、大規模排水の実際の効果について質問したところ、返ってきた回答の抜粋から明らかになるだろう。それぞれの回答は独立して書面で提出されたため、意見の相違が見られる。そのため、より貴重な情報となる。

スミス氏：「乾期、特に夏には、徹底的な排水によって川の水量が大幅に減少します。比較的乾燥していて吸収力の高い土壌が雨を吸収するため、夏の雨は、よほど激しく連続しない限り、完全に吸収されます。」

パークス氏：「完全かつ体系的な暗渠排水の目的と効果は、雨水を排水しない場合よりも早く土地から排出することです。そのため、自然の通気口や川は、排水を十分に速く行い、低地への洪水を防ぐために、一般的に拡張または深くする必要があります。」

「特にイングランド中部と南部の緩やかな川は、通常、両岸まで、またはほぼ満水となり、数マイル離れた下流に建設された水車ダムによって一連の池に変えられ、土地の排水に大きな障害となります。そのため、牧草地を構成する最も肥沃な沖積土の効果的な排水は、盛土をしたり、ポンプを使用したり、その他の人工的で高価な手段に頼らない限り、しばしば不可能です。」

「イングランド全土の穀物工場やその他の水車の多くは、農業の利益のために取り壊されるべきであり、[337]製粉業者には蒸気動力が提供されるべきです。このような措置は、ほとんどの場合、土地所有者と製粉業者の双方にとって経済的であると私は信じています。

「イングランドにおける土地排水に関するあらゆる古今の権威者たちは、水車と製粉所ダムを非難してきた。もしイングランドの河川を海から源流まで測量し、そこに設置された製粉所の価値を算定し、製粉所ダムによって損害を受けた土地と利益を受けた土地の面積を確定し、土地所有者にもたらされた利益と損害のすべてを認識・評価すれば、その損害は、維持費を差し引いた製粉所の賃料をはるかに超えるものとなるだろう。そうなれば、製粉所を買い取り、製粉業者に蒸気動力を与えることが、国家経済の尺度となるだろう。」

スプーナー氏：「大規模な排水が地域の主要な水路にもたらす影響は、洪水時の水位上昇と、以前よりも急速な流れと沈下です。ツイード川がこの事実の顕著な例として挙げられ、この変化は現代の観察範囲内で起こっていると、私は何度も耳にしてきました。」

マコー氏：「国の高地にある羊の放牧地で大規模な表面排水が行われ、低地が溝で囲まれ、耕作のために部分的に排水された後、そこから流れるすべての河川は、大雨や降雪の後、以前よりも急速に水位が上昇し、余剰水をより速く排出することが観察されました。」

ビーティー氏：「洪水はより急速に、より高く、より早く流れ落ちるようになります。川の水位は夏は低く、冬は高くなります。」

ニールソン氏：「高地の排水の直接的な影響は、低地の浸水であることが多い。」

ジョン・アルジャーノン・クラークは、イギリスのネン川沿いの排水の影響について、受賞エッセイの中で次のように述べています。

高地の農場は、以前よりもはるかに大量の排水を、しかも崩壊直後から流し出し、ピーターバラの上下に広がる2万エーカーの空き地を3～6フィートの深さまで増水し、広大な貯水池を形成しています。ネン川はかつては降雨後3日目には堤防を最大の高さまで氾濫していましたが、今ではその半分の時間で同じ高さに達します。12時間の雨では通常、川から堤防で囲まれていない土地が氾濫し、[338]すでに水が満ち​​ていれば、これは6時間、あるいは2時間で起こります。このように急激に水位が上昇すると、1つの洪水が40マイルから50マイルにわたって連続して広がり、幅は4分の1マイルから1マイルまで変化しますが、地上に6週間、あるいは2か月も留まることがあります。そして、これらの洪水は驚くべき威力と速度で降り注ぎます。100年間も立っていた橋が流され、以前は洪水の知られていなかった地域が突然の周期的な浸水に見舞われるようになりました。土地全体が牧草地であるため、干し草の被害が甚大です。浸水があまりにも突然であるため、日中に作った干し草が夜には水に浸かって消えているのが見つかることもよくあります。ワンズフォードのパブの看板には、干し草の積み荷の上で眠ってしまった男性が突然の洪水で川に流されたという地元では有名な出来事が刻まれている。その町の橋の下で目を覚ました男性は、自分がどこにいるかを知らされると、驚いて「ここが『イギリスのワンズフォード』なのか」と尋ねたという。

「高地農場」の排水の結果、その地区の洪水が以前の半分の時間で最高水位に達するようになったという事実は、非常に意義深い。

デントン氏は、直接の主題が強制排水口であったにもかかわらず、同じ点について語っています。

排水された土地の面積は、まだ排水されていない土地の面積に比べれば少なかったものの、既に排水された水は排水口へと急速に流れ込み、その影響は日に日に深刻化していった。製粉業者たちは二つの原因に悩まされていた。まず、大雨が降り、製粉業者が過負荷状態になり、水量が過剰となった時、暗渠からの排水速度が速すぎるため、過剰水量はさらに増大した。そして、このように排水された水量は必然的にその後の供給量を減少させるため、干ばつの期間もそれに応じて長引いた。製粉業者たちは既にこの状況を認識し、損失の増大を予期していたため、公正な条件で水力に代わる手段を模索することになった。

この国の河川における排水の実質的な効果は、これまでほとんど観察されていない。しかしながら、排水全般に関する論文において、何年も経たないうちに深刻な注目を集めるであろうこの点を省略すると、全く不完全なものとなるだろう。[339] 徹底した排水が、川の下流にある製粉所や牧草地の所有者の利益に有利か不利かという議論は、真実をそのさまざまな側面から伝えることだけを目的とする人々に影響を与えるべきではない。

高地の排水によって低地の土地にもたらされるかもしれない悪影響を補うため、ここで低地の利のために排水がどのように利用されてきたかを簡単に触れておくのは興味深いでしょう。多くの場合、英国では排水された水は貯水池や人工池に貯められ、水田の灌漑に利用されてきました。そして、序章で引用したモーリー中尉の手紙で示唆されているように、英国でも多くの地域で同様のことが行われており、低地の牧草地では牧草の収穫量が3倍に増えることがよくあります。多くの場合、深い溝からの水は、納屋の庭や牧草地にとって最も便利な水源となります。夏には十分に清らかで冷たく、牛にとっては流れのある小川の水よりも好まれます。

イギリスのティプトリー・ホールにあるメチ氏の農場では、170エーカーの土地で最高レベルの耕作に必要な肥料がすべて液化される巨大な貯水槽を見学しました。そこから蒸気機関で汲み上げられた肥料は、農場全体に行き渡っています。貯水槽に供給される水はすべて、以前は水道がなかった農場のタイル張りの排水溝から集められています。

第21章[340]
法律—排水会社。

イングランドは農民を保護している。— 企業のダムにより牧草地が荒廃した。— 古い工場はしばしば迷惑な存在となっている。— 工場の貯水池。— 流量がダムの水位より上にまで及んでいる。— ライ川とダーウェント川の排水。— 水力発電に蒸気を供給する。— 他人の土地を通って排水する権利。— 水の自然な流れに対する権利。— マスの法則。— 流す権利、なぜ排水してはいけないのか？— イングランドの土地排水会社。— リンカンシャー・フェンズ。— 排水のための政府融資。

これほど明確にグレートブリテンの人々の普遍的な関心と信頼を示すものはありません。英国土地の排水事業においては、議会の法令よりも、この件に関する英国の法律の方が重要だ。アメリカ人の視点から見ると、英国の保守主義は際立っている。英国は自分が正しいと確信するまで、決して一歩も踏み出さない。諸国家の中での自国の立場を当然ながら誇りに思っている英国は、変化を危険な実験と見なし、過去のものは未来よりもはるかに安全だと考えている。英国では既得権、特に土地、特に不動産に関する権利は神聖視されている。

それが国民の感情であり、国民の代表者であり代弁者である貴族院と庶民院の感情でもある。

しかし、イギリスは土地を排水することで人々の生活水準を向上させ、国の富を増大させ、借地人と地主の両方を豊かにすることの重要性を深く認識しており、そうした事業を支援するためのイギリスの立法の歴史は、若いアメリカ人にも進歩の教訓を与えている。抵当権のある土地に排水費用を課す権限が与えられ、残余地所有者や再取得者は同意なしに現在の改良に貢献することを強制される。不注意で頑固な隣接地主は、隣人の排水路への排水のために自分の溝を開けておくことを強制される。水車ダムやその他の自然な水の流れを妨げる障害物は、農業の利益のために撤去される。そして最後に、政府は自ら…[341] この種の改善を支援するために、数百万ポンドの資金を融資という形で提供した。

アメリカでは、個人の権利は全体の利益のために譲らざるを得ないのが通例であり、利己主義や頑固さが進歩の道を阻み、人々の生活の明白な改善を阻むこともほとんどない。しかし、土地耕作の改善を促進するための法的手段の整備においては、イギリスにはまだ遠く及ばない。これは、この問題に対する国民の関心が特に高まっていないためである。

製造会社は特別な法律によって設立されます。多くの州では、工場の水力発電を支援するために、河川沿いや池や湖畔の貴重な土地を水没させ、水没させる権利が会社に付与されており、土地所有者は委員会または陪審員が査定する補償金と引き換えに牧草地を手放さなければなりません。

ニューイングランドのほぼすべての町には、農民にとって最も生産性の高い数百エーカー、時には数千エーカーもの土地がある。それらは年間の半分は水で溢れ、古い製材所、製粉所、あるいは綿糸工場を稼働させているが、四半世紀もの間、配当金も経費も支払われていない。おそらく1000エーカーもの肥沃な土地を耕作地として荒廃させ、近隣の谷間に小さな小川や沼地を作り出して農場を分断し、分断する水力は、公平な立場の人間であれば1000ドルの価値も、またそう評価されることもないだろう。しかし、製造業者の利益のために農民の土地を奪う力はあっても、農業の利益のために会社のダムを撤去する力はない。春の洪水のときだけ数日しか稼働できない古い製材所は、しばしば半町分の土地を水浸しにする。土地に価値がなく、製材所が公共の祝福だった時代に、誰かの曽祖父が流出の慣例権を持っていたためである。

我々の知る限りでは、ある法人によって荒廃させられた土地が、自然に木材や樹木が生育するのを許されていれば、水力で運ばれる機械を動かす蒸気機関に必要な燃料の10倍を供給することができたであろうという事例が数多くある。

大手企業は、川の流れを遮るだけでは飽き足らず、最近では内陸50マイルから100マイルほどの湖を貯水池として利用し、夏の干ばつに備えて製粉所で使う水を貯めている。こうして何千エーカーもの土地が水没し、役に立たないどころか、最悪の状況になっている。水は真夏まで貯められ、猛暑が訪れる頃には引き抜かれるからだ。[342] 池の濃厚でぬるぬるした堆積物を、疫病を呼ぶ蒸気に変えてしまう。製粉所の所有者によって管理されているこれらの水もまた、夏至には洪水となって放水され、農家の牧草地やトウモロコシ畑、あるいはその下の谷間や低地に溢れ出る。

さて、私たちは工場主の権利を侵害したり、農業の利益のために彼らの利益を犠牲にするよう求めたりするつもりは決してありませんが、土地の価値が最も高い地域において、最良の土地が洪水に見舞われ、土壌の生産力が損なわれていることに目を向けるのは当然のことです。工場主は多くの場合、水力ではなく蒸気力を導入し、土地を水没させる企業ではなく、土地を排水する企業になることはできないでしょうか。少なくとも、 自然が穏やかに流れる川を自由に流し、地球がもはや洪水に悩まされないという約束が果たされるようにしましょう。

我々は土地所有者に対し、製粉所所有者との平等な権利を単純に求めます。もし議会が製造業を振興するために、所有者の意に反して流域の土地の権利を認めるならば、同じ議会が、適切な機会があれば、農業を振興するためにダムやその他の河川の障害物を撤去する権利も当然認めるべきです。製粉所所有者の権利は土地所有者の権利ほど神聖ではありませんし、製造業の利益は農業の利益ほど重要ではありません。

我々は私的権利への過度の干渉を主張するものではない。一部の州では、水力会社に特別な特権が与えられていない。会社は土地所有者との私的契約によって水利権を獲得するに任されている。そして、そのような州では、議会は他の権利と同様に水利権への介入にも消極的であろう。しかしながら、地域社会の健全性と公共の便宜を守るため、政府が至る所で私有財産への介入権を行使し、所有者の支配力を制限する例もある。公衆衛生を守るため、我々は法的手続きによって、屠殺場やその他の健康や快適性を害する施設を迷惑施設として排除し、土地所有者への強制的な賦課金によって、都市における下水道や歩道などの整備を行っている。

どこでも、公共の利益のために、私たちは正当な補償のもと高速道路用の私有財産を接収しており、企業の財産も個人の財産と同様に接収されている。

また、隣接する所有者に、その土地をフェンスで囲い、法定の高さの区画フェンスの割合を維持することを義務付け、フェンス監視員を選出し、そのような費用を公平に調整する権限を与えています。[343] フェンス。ほとんどの州では、独身者や未婚者から校舎建設や他人の子供の教育費を徴収し、様々な方法で社会のあらゆる構成員に公共の福祉への貢献を義務付けています。

広大で不健全な湿地帯の排水を州議会がどの程度まで支援あるいは援助できるか。個々の所有者はどの程度まで、自らの土地の共同改良に貢献するよう義務付けられるべきか。また、ある土地所有者が自らの土地の有効利用を確保・維持するために、どの程度、またどのような場合に他人の土地に立ち入ることが認められるべきか。これらは、我々が判断しようとする必要のない問題である。しかし、これらの問題は、近い将来、大きな注目を集めることになるので、提案しておくのは良いことである。また、保守的な英国がこの方向で適切と考えた措置についても理解しておくべきである。そうすれば、我が国の重大かつ主要な利益に貢献するために、我々の州が安全にどのような方策を取ることができるのか、また取るとすればどのような方策を取ることができるのかをより適切に判断できるだろう。

ニューイングランドの小川や川沿いの沼地や淀んだ牧草地は、製粉所の利益のために農民から流れ水によって奪われているが、ニューイングランドでは、町の中で最も肥沃な部分であることが多く、西部の低地に匹敵する。そして、遠く離れた新しい州の豊かな土地が、故郷の土地では得られない誘惑を与えてくれるため、若者たちは後悔しながら故郷を去る。

古来の諸州にとって、こうした問題を調査し、水力発電のための河川利用に適切な制限を設けることは、確かに極めて重要であった。製造業者の富と影響力は、土地所有者の個々の努力よりも常に強力である。

貯水池は常に大きくなり、ダムは絶えず高く狭くなっています。水は少しずつ、障害物よりはるかに高い牧草地に忍び寄り、そして入り込んでいきます。土地所有者は、この攻撃に屈するか、強力な相手との退屈な訴訟に直面するかの選択を迫られることがよくあります。小川や河川の障害物による悪影響は、目に見える形で水が流れている土地やダムの高さにある土地に限ったものではありません。流水は決して水平ではありません。そうでなければ流れません。草や茂みに遮られた牧草地を流れる曲がりくねった小川では、ダムによって上げられた水は、ダム地点よりも1～2マイル後方で何フィートも高い位置にあることがよくあります。このような水の流れの影響を制限することは極めて困難です。水は地下水に流れ込み、あるいはむしろ流出を阻止されます。土地の自然な排水が妨げられ、本来であれば…[344]流れが妨げられていなければ人工的に排水できるはずの川が、逆流やダムによって生じた緩やかな流れによって必要な勾配が失われるほど水位に非常に近いところにあることが判明した。

こうした排水の障害はイギリスで大きな注目を集め、さまざまな形で立法介入の対象となっており、調査で明らかになった事実の中には非常に示唆に富むものもある。

1855 年に芸術協会で行われた討論会では、排水の経験のある多くの紳士が参加し、工場のダムによる障害という問題が取り上げられました。

G・ドナルドソン氏は、土地の排水工事に多大な労力を費やしてきたが、多くの場合、水利権のせいで、工場動力などのための河川沿いの排水口を確保するのに非常に困難を経験したと語った。

R・グランサム氏は、「公道の下の橋や暗渠を低くし、河川や小川を直線化し深くするための権限を与える」ための更なる立法の必要性を述べた。しかし、何よりも「製粉所、ダム、その他の河川の障害物を撤去するための権限が不足している。これらの施設は、河川の水位を上昇させ、隣接する土地の排水を完全に不可能にすることで、多くの場合、製粉所の価値をはるかに超える計り知れない損害をもたらしている」と彼は述べた。

RFデイビス氏は「もし彼らが中部地方に行けば、工場用の水をせき止めることで大きな損害が起こるだろう」と語った。

スコットランドでも同じ問題が発生している。「この国の多くの地域では、小さな湖やダムが古い土地所有権の下で製粉所のために維持されている。もしこれらを干拓すれば、その事業で得られる土地は、多くの場合、製粉所の賃料の10倍の価値を持つだろう」とスコットランドのある作家は述べている。

ライ・ダーウェント排水路の事例（その記録は王立農業協会誌第14巻に掲載されている）では、ダムやその他の障害物の撤去が必要になった際に補償計画が採用された。これは注目に値する。1846年の法律に基づき、委員会は水車を撤去し、工場で実際に使用されている動力に相当する蒸気機関を導入した。これにより、所有者は不便さを被り、新たな動力源の将来的な追加費用も負担することになった。

「短い運河の航行、2つの漁場、そして改修工事中の事業の混乱による小作人の損害に対する要求は、大きな出費なしに処理された。そして、この工事の金銭的利益は、頻繁に発生するような一度の洪水で、[345]土地を溢れさせた洪水は、公正に金銭で評価した場合、その法律のもとで支出された総額よりも多くの損害を与えることが知られています。」

この法律により、工場主に水力と同等の蒸気力を与えるという委員会の考えを実行するために、委員会は蒸気力と水力の比較コストを見積もる必要が生じました。

水力の大部分は製粉所と製粉所で使用されていたため、計算は主にこれらの水力に基づいていました。製粉用の石臼2組を適切に回すには、馬2.5頭分、つまり平均20頭分の馬力が必要であり、8組の石臼を回転させ、稼働させるのに相当します。また、20頭馬力の蒸気機関とそのすべての機器の総費用は5,000ドル、つまり1馬力あたり250ドルになるという説は、ほぼ真実に近いと一般的に認められていました。

蒸気動力の維持のための計算も示されていますが、これは地域の状況に大きく依存するため、イギリスの見積もりは私たちにとってあまり価値がありません。

この場合の工場所有者との取り決めは契約によってなされたものであり、いかなる恣意的な権力の強制によってでもなく、土地の排水、特に干し草や収穫期の洪水被害の防止、植物、そして人間と動物の健康の改善において、事業の成功は顕著であると言われている。

この法律は「水管理官」を規定しており、その任務は川、小川、水路などを検査し、堤防の適切な維持管理と常時の放水を実施することである。

排水口は必須です。
特にニューイングランドでは、農場が小さく、土地が起伏に富んでいるため、沼地や低い牧草地、あるいはほぼ平坦な高地など、水が過剰に流れ込む貴重な土地の所有者が、自分の土地を排水したいと思っても、下の所有者の土地を通らなければ十分な勾配が確保できないということがよくあります。隣接する所有者は、排水の利点を理解していないか、あるいは彼らの土地に排水が必要ないのかもしれません。あるいは、善悪を問わず様々な動機から、自分の土地に手出しされることを拒否する場合もありますが、これは珍しいことではありません。

さて、法的な観点から申し上げるとは承知しておりませんが、土地所有者が自らの土地を排水する目的で隣人の領土に立ち入ることができる法的根拠は、現在では存在しません。また、そのような権限は付与されるべきではないかもしれません。しかしながら、大小を問わず、河川の所有者は皆、自然の流れに対する権利を有しています。[346]上流と下流の両方の水の権利は、下流の隣人が水の流れを遮って上流の土地に水を逆流させたり、流入させたりすることはできません。また、溝や排水溝などの人工の水路が長年開通している場合、それらによって恩恵を受けるすべての人が、それらを開通させ続ける権利があると推定されます。

議会は全能であるとみなされており、1847年のリンカーン卿法として知られる法律は、その権力を如実に示している。また、農業用地の排水という大事業の進展を、いかなる些細な障害も妨げてはならないという英国国民の決意も示している。この法律は、事実上、自らの土地の排水に関心を持つ者に対し、工事費と補償金を支払う価値がある限り、あらゆる障害物を突破して通路を開削する権限を与えている。

その一般規定は、王立農業協会誌第 15 巻に掲載されています。

各州の権限の範囲内で、公的または私的な排水事業を支援するために何が適切に行われるかを決定するのは、筆者の専門分野ではない。州議会は議会のように全能ではない。成文憲法によって制約される。受益者に排水費用の負担を強いること、そして公的または私的な利益のために個人の権利に干渉することに関して、フェンスや流水に関する権力の行使ほど、権力の行使基準として適切なものはおそらく存在しないだろう。

多くの州で行われているように、ある人物に自分の土地を柵で囲ったり、他人の家畜を締め出したり、柵の設置を怠った場合には補償なしにその人物に略奪を受けさせることを合法的に強制できるとしたら、あるいは、たとえ自分の畑に出入り禁止にできる動物がこの世にいないとしても、一定の高さの区画柵の建設に協力するよう強制できるとしたら、自分と隣人のために区画溝の半分を掘るよう強制することにも同様の理由があるように思われる。

また、すでに示唆したように、立法府が、綿糸工場用の水力発電のために、不本意な住民の土地に水を流して浸水させることを企業に許可できるのであれば、同じ立法府が、貴重な健康に良い排水システムの排水口を開けるために、抗議する工場所有者や無名または頑固な所有者の土地に立ち入ることを許可することを禁じるのは、適切な権限の区別であるに違いありません。

最近ニューヨークで出版されたシンシナティのウォーダー博士の貴重な論文「Hedges and Evergreens」には、フェンスに関するほとんどの州の法令の概要が示されており、このテーマに関する法律についてこれほど優れた知識を簡単に得られる本は他に知りません。[347]

マサチューセッツ州の法令により、既存の水車施設を妨害しない限り、航行不可能な河川に水車やダムを建設し、維持管理することができます。また、既存の水車施設を妨害しない限り、いかなる者も水車施設の稼働に必要な水を汲み上げるためにダムを建設することができます。水が溢れた土地の所有者は、苦情申し立てにより、陪審による裁判と評決を求めることができます。陪審は、ダムの高さを定め、年間を通じてダムを開放するかどうかを決定し、損害に対する補償（年間または総額）を決定することができます。水車施設の流出に対するその他の救済手段はすべて剥奪され、所有者の土地は、所有者の同意なしに水車池に転用される可能性があります。

マサチューセッツ州法には、湿地の改善を望む土地所有者に、工場所有者の土地排水権を何らかの形で妨害する権限を与える規定は見当たりません。しかしながら、マサチューセッツ州法は、湿地の排水に不本意な所有者を強制するための、寛大かつ厳格な規定を設けています。

この件に関する法律の制定を希望される方々の便宜を図るため、この問題を規制するマサチューセッツ州の主要法令の概要を簡単に説明します。この法令は、1836年改正法典第115章に掲載されています。第1節では、その概要が説明されています。

牧草地、沼地、湿地、海岸、またはその他の低地が複数の所有者によって所有されており、その土地を排水または流すか、またはそこから流れる川や小川の障害物を除去することが必要または有益である場合、そのような改良は、委員の指示により、この章に規定する方法で実施することができます。

法令では、所有者、または利害関係を有する所有者の大部分が、請願により、改善案を提示し、請願に加わらない所有者への通知と審問を請求して、民事訴訟裁判所に申し立てることができると規定されている。裁判所は、改善を実施させるために3人、5人、または7人の委員を任命することができる。委員は、敷地内に、自らが指示する場所に、自らが指示する方法でダムまたは堤防を建設する権限を有し、また、毎年最も有益と考える期間、そこから土地に水路を流すよう命じることができる。さらに、敷地内に溝を掘らせ、そこから流れる河川または小川の障害物を撤去させることもできる。

改良にかかる費用は、各所有者が得る利益に応じて各所有者に賦課され、賦課された金額が徴収される。

「委員が、敷地の眺望を確保するため、または障害物のより便宜的または迅速な除去のために、水位を下げたり上げたりすることが必要または適切であると判断した場合[348]その中で、彼らは、工場の水門を開けたり、そのダムを通過または迂回するその他の必要な通路を作ったり、訴訟の当事者ではない人物の土地に一時的なダムを建設したり、前述の目的のために必要な限り、そのようなダムまたは水路を維持したりすることができる。」

当事者以外の者への事前通知、干渉によって生じた損害の賠償、裁判所への控訴の規定が設けられています。

この法律は、あらゆる必要な排水への貢献を強制するために必要な権限を全く与えていません。第一に、この法律の適用範囲は「牧草地、湿地、湿地、海岸、またはその他の低地」に限定されているからです。ニューイングランドにおける「牧草地」という言葉は、本来の意味で平坦で湿地という意味で使われています。第二に、この法律は、そのような低地の所有者以外の土地に恒久的な溝を掘る権限を与えているようには見えません。ただし、「敷地内の視認、または敷地内の障害物のより簡便かつ迅速な除去」を目的とした一時的な通路は規定しています。ここで「敷地内」とは、改良中の「敷地」を指しており、この法律では、自然の流れを通じたものを除いて、排水口は規定されていません。

1855年3月28日の法令により、マサチューセッツ州議会は排水のあらゆる目的のために望ましい限り広範な権限を行使した。ただし、当該法令の規定は、排水口を開放し、排水のあらゆる障害物を除去するために必要と考えられるほど広範囲ではないかもしれない。この法令は特異なものと考えられるため、その概要は以下のとおりである。

「特定の場合における道路および排水溝の設置を許可する法律」

第1条低地、湖沼、湿地、採石場、鉱山、または鉱床を所有する町や市、個人、会社、または法人で、他人の所有する隣接地または幹線道路によって、当該土地または幹線道路を横断せずに通常の方法で接近、作業、排水、または使用することができないものは、ここに規定する方法で、当該場所への道路、排水溝、溝、トンネル、および鉄道を設置することが認められる。

「第2条当該改良を希望する者は、当該建物が所在する郡の行政官に請願書を提出しなければならない。その際、請願者が知っている場合は、利害関係者の氏名、提案されている改良の内容、隣接する土地の状況を詳細に記載しなければならない。」

第3条は、所有者および町当局への通知について規定しています。

第4条は、聴聞会と改善計画の策定について規定しており、[349] 各当事者に対する損害の評価は、「彼らが受け取る利益を厳格に考慮して」行われる。

第 5 条では、受益者の過半数による修理を規定しています。また、第 6 条では、高速道路の場合と同様に控訴を規定しています。

1857 年の法律により、この法律は、改良が望まれる土地がすべて 1 つの町または市にある場合には、希望する改良の申請を町の選出議員、または市の市長および市会議員に対して行うことを許可するように改正されました。

州は、最も広範かつ徹底的な排水事業に必要な私有財産へのあらゆる干渉を認める権限を有することは明白である。湿地の所有地の改良を強制できる権限は、湿地の斜面にも適用される。また、所有者の同意なしに土地やダムに一時的な通路を開設できる権限は、必要であれば、それらを恒久的に開設し続けることもできる。

土地排水会社。
何世紀にもわたって、湿地や沼地、その他の低地の排水のために、様々な時期に企業に特許状が付与されてきましたが、近代においては、英国政府によって高地の排水やその他の改良事業が大いに奨励されてきました。企業には、独自の手段で目的を達成するための広範な権限が付与されているだけでなく、政府自身も、排水などの改良事業を支援するために、融資という形で資金を拠出してきました。

二つの議会法の規定により、こうした改善を支援するために少なくとも2,000万ドルが融資されています。これらの法律は一般に公金排水法として知られています。既に同じ目的のために認可された会社が4つあり、民間資金で膨大な事業を行っています。

おそらく、これらの各法に基づく運用方法を一般的な言葉で述べれば十分でしょう。

イングランドの土地のほとんどは、何らかの負担の下で保有されています。多くの土地は、いわゆる「相続」、つまり、特定の人物に終身帰属し、その後他の人物に譲渡されるもので、終身借地人はその土地を売却する権限を持ちません。多くの場合、終身地主は一人の人物によって所有され、残りの土地は他人、あるいは遠縁の親族によって所有されていますが、終身借地人は彼らに利益を与えることを望んでいません。このような場合、借地人、あるいは居住者は、数年間しか利益を得ず、その後は他人の手に渡る可能性のある、自費で高額な改良を行うことを望まないでしょう。[350]

一方、終身借家人が占有している間は、残余地所有者は財産に干渉する権利を持たないため、利害関係者全員が団結して、そのような改良によって不動産の全体的な価値を高める努力に同意することは稀であろう。

そこでの最大の目的は、体系的な、そしてしばしば費用のかかる排水作業の欠如に悩まされているそのような土地を改善し、利害関係者に不当な扱いをしないように改善費用を土地に課す手段を考案することであった。

最終的に採択された計画は、借地人または占有者が私財を投じるか、政府もしくは民間企業から借入れを行うことで改良工事を行うことを認め、その支出額を土地に担保として設定し、毎年占有する者がその額を毎年支払うというものである。これらの法律の一つでは、支払い期間は22年に定められており、その後の法律では50年に定められている。

例えば、A が土地の終身所有権を所有し、B が残りの所有権を所有し、その土地の排水が必要な場合、A は、22 年または 50 年で利子を含めた全費用を賄える金額で借り入れ、毎年返済することにより、改良を行うための措置を講じることができます。また、A が期間満了前に死亡した場合、全額が支払われるまで後継者が支払いを継続します。

例えば、Aが1,000ドルを借り入れ、それを土地の排水に充てたとします。これは、抵当権のように土地に担保を設定し、50年間、毎年均等に返済することになります。6%の金利で計算すると、年間返済額は約63.33ドルとなり、50年間で負債額と利息の全額を返済できます。Aは生きている限りこの金額を毎年返済し、その後Bが土地を取得し、毎年の分割払いで返済します。

借主が自分のお金を使い果たし、期間満了前に死亡した場合、未払い残高を遺産として、または自分の財産の一部として相続人に残すことができます。

この手続き全体は、土地の地代または収入が十分に増加し、すべての当事者にとって有利な運営となるという考えに基づいています。これらの法令のいずれかに基づく排水事業は、少なくとも50年間、この年間支払額まで地代を増加させる効果があると想定されています。英国政府が徹底的な調査を行った上で、適切に実施された排水事業は地代を増加させ、少なくとも半世紀は完全に機能し続けるという見解を表明したという事実は、排水管の有用性と耐久性の両面において、最良の証拠となります。

第二十二章[351]
地下室の排水。
湿った地下室は不健康です。—ニューイングランドにおける地下室の重要性。—対照的に屋根裏部屋を見てみましょう。—排水溝の必要性。—浸水した地下室のスケッチ。—排水溝に最適なタイル。—地下室の排水溝のベストプラン、イラスト。—セメント固めはダメです。—納屋の地下室の排水。—その用途。—ひどい地下室の実際の排水について説明。—外部と内部の排水、イラスト。

一年中地下室に水を置いておくのは不便であるだけでなく、健康にも良くないことは、誰に説明するまでもありません。ニューイングランドでは、地下室は家の不可欠な部分です。霜で傷みやすいあらゆる種類の野菜、根菜、果物は地下室に保管されます。また、牛乳、ワイン、サイダー、そして桶やバケツ、乳搾り器、洗濯機といった、暑さや寒さ、その他の気候の変化によって傷みやすい無数の「貴重な器」も、地下室に安全に保管されています。アリオストが月を描写したように、地上のあらゆる無用なものを収容する屋根裏部屋を除けば、地下室は家の中で最も大きな「骨董品店」なのです。

詩人は月に見出し、

「この世で無駄になったものは何であれ、
ここに安全に保管されている—忘れ去られた良きものはすべて、
時間は浪費され、機会は不当に与えられました。
そこで彼は輝く鎖と金の結び目を見つけた。
相性の悪い恋人たちが持つ、見せかけの絆。
あらゆる苦労、あらゆる損失、あらゆるチャンスは、
愚かさだけが全てに浸透しているが、
なぜなら、フォリーはこの地上の舞踏会を決してやめないからだ。」
[352]
屋根裏には、古い糸紡ぎ車、時計の糸巻き機、糸巻き棒付きの麻糸紡ぎ車、祖父のリュックサックと弾薬箱、コンチネンタルコート、大叔母のレグホン帽とサイドサドル、あるいはタンデムシート、村の新聞「モーニング・クライ」と「ミッドナイト・エール」の膨大なファイル、そして数え切れないほどの使い古されたトランクや箱が置いてある。地下室には、牛肉、豚肉、リンゴ、ジャガイモ、カブの樽といった、いわば家族の冬の食料が詰まっている。

ニューイングランドの地下室の多く、おそらくほとんどは、何らかの方法で排水されており、通常は地下室の底より少し低い位置に敷設された石の暗渠によって排水されます。春になると、水は壁を突き破って流れ込み、または表面に掘られた小さな溝を通って底から湧き上がり、地下室に流れ込みます。

一部の地域では、人々は地下室の排水溝のことなどほとんど理解していないようで、平地では地下室を地上にするために家を高く建てようとします。これは、家への出入りが非常に不便なだけでなく、屋根からの雨水が地下室に流れ込み、浸水を引き起こすため、地下室を乾燥した状態に保てないことが多々あります。そして、無計画な建築業者が控えめに言うように、こうした事故は、排水溝の設置が不完全なために起こることが多いのです。

こうした洪水の際に水に浮かぶ地下室を見た子供は、決してその印象から逃れられないだろう。地下室の階段に立つと、その下には果てしなく広がる暗い水の荒野が広がっている。ろうそくの薄明かりに照らされた光景は、「混沌と古き夜」をそれなりに描写しているものの、筆舌に尽くしがたい。空の乾樽、サイダー樽、洗面器、箱などが水面を勝ち誇ったように漂い、その下では半分しか水に浸かっていない酢や糖蜜の樽が、まるで水に浸かった船のように重々しく揺れている。割れた板や厚板、古い輪や樽板、そして無数の樽の頭が浮かんでいる。[353]この天体の変化とともに、カブやリンゴが浮かび、ところどころに輝くキャベツの穂先を添えて、この地下の天空にきらめき、満月の輝きに霞んだきらめく星々のようだ。艦隊の小型船の中でも壮麗なのは、「まるで背の高い提督のよう」に巨大な「マッシュタブ」で、驚いたネズミたちがその底の暗い水面に飛び散り、真夜中に荒波に甲板からさらわれたばかりの船乗りたちのようだった。

見物人たちは様々な感情に満たされる。農夫は1000ブッシェルのジャガイモ水に沈み、急速に朽ちていく。良き妻は薄まったピクルスやアップルソース、水に沈んだ大量のバターを嘆き悲しむ。一方、少年たちはいかだに乗ったり、桶に入ったりして、楽しみと発見の旅に出るのを待ちわびている。

上記のような事態を避けるためには、乾燥した砂州以外の場所にあるすべての地下室に、常に安全な何らかの排水溝を設ける必要があります。

地下室からの主排水管には、4インチまたは6インチのタイルで十分であり、入手が困難な場合は石材よりもはるかに安価です。掘削、石材の運搬、そして敷設にかかる費用を考えると、石材製の排水管は、タイル製の排水管（タイルは比較的安価）よりもはるかに高額になります。タイルは排水管の入口と出口をしっかりと固定すれば、地下室への石材製排水管に常に発生するネズミの侵入を完全に防ぐことができます。地下室の表面から排水管に水を流す場合は、純水以外の水が入らないように注意する必要があります。これは、ワイヤーやプレートでできた目の細かいストレーナーや、排水管を通る空気の流入も防ぐため、より効果的な方法です。

地下室の排水に最も効果的な方法は、筆者が自身の敷地内で実践している方法です。実際には、それは単なる[354]畑の排水の一般的な原理を応用した。地下室は粘土質の上に砂を掘り、冬季の通常の水位より1～2フィート下になるようにした。そして、地下室から約20ロッド離れた低地まで、栗材の板で排水溝を敷設した。当時、近隣では瓦は使われておらず、家が建てられた当時は瓦の使用は考えられていなかった。

春になると、地下室の底から水が湧き上がり、その目的のために作られた地表の小さな窪みから流れ出ました。

この厄介な湿気が気に入らなかったので、次に数センチの深さの溝を掘り、砂が入らないように側面に板を置き、溝に小石を詰めました。この方法は効果はありましたが、ネズミは石の間に居場所を見つけてしまい、砂が入り込んで通路を塞いでしまいました。最終的にタイルが役に立ち、以下の計画を採用することで、あらゆる厄介な湿気を完全に防ぐことができました。

地下室からの排水管は引き上げられ、地下室の底から18インチ下の排水口に再設置されました。次に、地下室の底に壁から2フィートの溝が掘られました。排水口から最も遠い角では1フィートの深さで、壁に沿って地下室全体を囲むように、排水口に向かって深くなっていきます。この溝には2インチのパイプタイルが敷かれ、タンニンなめし皮で丁寧に覆われ、溝は土で埋められました。このタイル排水管は地下18インチ下の排水口に接続され、全体の土は平らにならされました。これは2年前に行われた作業ですが、完成以来、地下室には水滴が一滴も見えていません。水は地表に上がる前に排水管に受け止められ、排出されます。

今ではあらゆる種類の野菜が地下室の底に山積みにされており、そこは固まるのにちょうどよい湿気があり、樽や底付きの容器よりも乾燥した地下室の方が野菜の保存状態が良い。[355]

地下室の排水方法の小さなスケッチ。 地下室おそらく、前述の説明により、この問題はより明確に提示されるだろう。

図99—地下室の排水。

多くの人が、地下室の底と側面の一部をセメントで固めることで、地下室への水の侵入を防ごうと試みてきました。地下室の壁をセメントで非常に密着させ、底にもセメントを厚く塗れば、うまくいくかもしれません。しかし、少し考えてみると、この方法がうまくいく可能性は低いことがわかります。経験上、うまくいくことは滅多にないからです。

地下室に入ってくる水は、多くの場合、[356]地下室の壁の後ろの表面は、ネズミがいつも通り道を作っていて、特に地面が凍っているときは、地面とこれらの道を埋め尽くし、壁の後ろに高さ 6 ～ 8 フィートの水柱を作ります。水圧は常にその高さまたは水頭に比例し、表面の広さには関係ありません。すると、セメント壁にかかる水圧は、高さ 6 ～ 8 フィートの垂直のダムにかかる水車池の水圧に等しいことになります。水頭 7 フィートのダムの下流側にセメントを少し塗って締め固めようなどと、まともな人間は考えないでしょう。それは、前述の方法と条件下で地下室から水を締め出すのと同じことです。

納屋の地下室の排水。
ニューイングランドの納屋のほとんどは、6フィートから9フィートの深さと堅固な石壁を持つ、しっかりとした地下室を備えています。地下室には3つの目的があります。1つは、上の牛舎や馬舎から投げ捨てられた肥料を保管すること、2つ目はカブ、マンゴールド、その他の家畜用の野菜を保存すること、そして3つ目は荷車、荷馬車、その他の農具を保管することです。通常、地下室は石、レンガ、または木で仕切られ、それぞれの用途に応じた部屋に分けられています。肥料用の地下室は、水が流れ出るほど湿っていても、また、肥料が浸出するほど乾燥していてもいけません。その他の用途には、乾燥した地下室が望ましいです。

おそらく、私たちの敷地内にある納屋の地下室の排水の様子から、肥料貯蔵庫と根菜類貯蔵庫の両方にとって最適な排水方法が見えてくるかもしれません。納屋は1849年に、わずかに南に傾斜した場所に建てられました。壁の掘削作業中、土台の高さより約2メートル下のところで、ほぼ流動的な柔らかい青い粘土質の土を見つけました。[357]10フィートの柱が、目に見えないほど垂直に、簡単に突き刺さるなんて！ ジレンマだ！ 重い壁と建物を、あんな土台の上にどうやって立てられるというんだ？ 熟練した技師に相談した。彼はまさにそのような場所に重いレンガ造りの建物が建てられているのを目にしており、これは非常に扱いやすいケースだと断言した。「泥が上がらなければ、その上に載っている壁も沈み込むことはない」と彼は言った。この考えに基づき、彼の助言に従って、私たちは粘土の上に厚い板を敷き、均等な支持が得られるように壁を建てた。そして、壁の端から端まで、厚さ2インチの板を約90センチの深さまで打ち込み、壁の底から30センチほど上に残した。さらに、粗い砂利をしっかりと押し固め、地下室の底を壁の底から30センチほど上に残して、重量が壁と建物の圧力と釣り合うようにした。建物は継続的に使用されており、1インチも沈み込んでいないようだ。

地下室は当初、肥料と豚の飼育にのみ使用されていました。地下室は非常に湿っており、水が地下室に流れ込むにつれて年々湿り気を増していき、ついには使用を中止するか、両生類の豚を飼わなければならないという結論に至りました。水の大部分は建物の北隅から浸入し、地表から3フィート以内の粘土層に支えられていることが分かっていました。通常の排水方法で大量の水を排水溝に流し込むと肥料が浸出してしまうため、地下室に到達する前に建物の外側で水を遮断することが決定されました。そこで、約20ロッド下流の川から納屋まで排水溝を掘り、納屋の両側を8フィートの深さで囲むようにしました。この場所には、ほとんどの水が流入していました。

私たちは砂を切り開き、粘土を4～5フィート掘り下げ、2インチのパイプタイルを1列だけ敷きました。[358]底に水を引き込むためだけの排水溝ではなく、集水用の溝として設計されていたため、タイルを黄褐色で覆った後、粘土層より上まで粗い砂を溝に詰め、その上に粘土を敷きました。この排水溝は、まるで開渠のように流れ込む水をすべて受け止める完璧な機能を果たし、水は一度も流れ込んだことはありません。肥料貯蔵庫は十分に乾燥していましたが、もう一方の貯蔵庫は根や農具を置く場所が必要でした。水は柔らかい粘土の底を絶えず上昇し、モルタルのような硬さを保ち、肥料の排出を困難にし、あらゆる面で不快な状態でした。

この部分を乾燥させるため、もう一つの努力が払われた。納屋を通る幹線道路から南の角まで、そして地下室の底から約70センチ下、壁の内側に沿って、壁から約90センチ離れた両側に排水溝が開けられた。そして、地下室の中央にも同じように排水溝が開けられた。これらは厚さ5センチのタイルを敷き、砂利を詰めて繋ぎ、道路脇に流した。地下室と、その両側にある二つの給水所の排水は、別の外部から水道管を通して供給される水は、瓦に導かれ、静かに排出されました。排水溝に砂利が詰められているのは、瓦が敷かれた柔らかい粘土質が直射日光の熱を表面に受けないため、水が通過できるほどのひび割れが生じない可能性があるためです。そこで、この排水溝を水門として利用し、そこを越えようとする水を止めるのです。

作業は昨年の秋に完了し、まだ1シーズンしか経験していませんが、目的は達成できたと確信しています。以前は常に柔らかく泥だらけだった農具貯蔵庫の表面は、夏の高速道路のように乾いてしっかりとしています。また、セメントで固められた貯蔵庫も、[359]底は納屋の床と同じくらい乾いています。これで、轍を残さずに肥料を運び出すことができ、その効果は私たちが考えていた以上に大きいと断言できます。

次のカットでは、すべての排水管がどのように敷設されているかが一目でわかります。点線はタイル排水管を表しています。

図100.

納屋の外、右側にある排水溝は、約60メートル離れた泉から地下室と庭へと流れ込み、図示の地点で牛に水を供給しています。その後、排水溝に流れ込み、排出されます。

第23章[360]
沼地の排水。
アメリカ合衆国の広大な湿地帯。—その土壌。—その水分の源。—どのように排水するか。—排水により土壌は沈下する。—集水溝。—泉。—バージニア州のラフィン排水路。—過剰排水の危険性はあるか?

ほぼすべての州で、広大な沼地が、自然の状態では耕作に適さないだけでなく、多くの場合、淀んだ水から生じる不快な悪臭のために健康に有害である。

こうした土地の広大な範囲については、議会による許可のもと、自然の状態では政府にとって価値がなく近隣住民に迷惑であるとして、その土地が位置する州に譲渡された公有地の数を考慮すれば、ある程度の見当がつくだろう。推定では、その土地には 6 千万エーカーが含まれることになる。

これらは公有地であり、しかも新設された州に限った話です。ニューイングランドのどの町にも、数百エーカーもの湿地帯があり、排水費用を正当化するのに十分な価値があるとして、所有者の目に留まり始めています。

これらの沼地がニューイングランドで最も肥沃で最も価値のある土地であると言うことは、沼地を開拓する実験に成功したすべての人々の主張を繰り返すことに過ぎません。

自然の状態では、これらの沼地は通常、密生した木々で覆われているが、大部分は[361]それらの土地は部分的に開墾され、その多くは刈り取られ、粗くて野生化した、ほとんど価値のない草が生えています。

これらの地域の土壌は通常、黒い泥や泥炭で、一部は植物がその場で生育し腐敗したもの、一部は雨や春の雪解けによって運ばれてきた高地の軽い土壌の堆積物です。周囲の森の葉も秋の風によって自然に低い場所に落ち、これらの沼地は長年それを受け入れてきました。通常、これらの土地は丘陵地帯の盆地に位置し、時には小川や河川の岸沿いにあり、常に国土の最も低い標高にあり、アイルランドの沼地のように丘の頂上にあるのではなく、他の場所のようです。その表面は、古い州の他の土地と比較して、通常平坦で均一です。土壌、つまり堆積物の深さは、1フィートから20フィートまで様々で、しばしば水にほとんど浮いているため、歩くと足元が揺れるほどです。

下層土は概ね周辺地域と一致するが、粘土よりも砂質であることが多く、また、沖積地であることを示唆する様々な薄い層から成っていることも少なくない。カエルやヘビはこれらの沼地を快適な住処とし、野生動物は共通の敵から逃れる安全な隠れ家となっている。こうした土地は不衛生で、近隣で発熱や悪寒を引き起こすことで知られており、その発生源はわずか数エーカー程度の土地にまで及ぶことが多い。

このような土地の排水方法を考える際、まず最初に問うべきは水源です。土地が過度に湿潤になる原因は何でしょうか？雨が直接降り注ぐからでしょうか、それとも十分な排水口のない目に見える小川からの流入でしょうか、近隣の丘陵からの雨水や雪水の流下でしょうか、それとも地下からの湧き水でしょうか？[362]

これら 4 つの水分源のうち、どれがどれだけが問題の地域の洪水に寄与しているかを調べ、判断してください。沼地は盆地内にあるか、少なくとも近隣地域で最も低い土地であると仮定します。年間 3 ～ 4 フィートの雨水がそこに降り注ぐため、排水口がない限り、沼地となります。沼地自体が最も低い地点であるため、通常、下方への自然排水は不可能であり、隣接する土地は沼地の底から水を汲み取ることができません。もちろん、自然の排水口に向かって低い土地は存在しますが、通常、その土地は狭く、横方向の浸透による排水を許容するには全く不十分です。そのため、丘陵地からは常に多かれ少なかれ水が地表またはそのすぐ下を流れており、上から流れ込む水がない場合は、沼地内に小川が見られるのが普通です。

最初のステップは、全体の勾配を確かめるための測量であり、次に、十分に深くて排水口を確保することです。ここで、このような土地の特殊性を念頭に置いておかなければなりません。すべての土地は、排水によって多かれ少なかれ沈下しますが、ここで話題にしている土壌は、他の土地よりもはるかに大きく沈下します。湿地や沼地は、しばしば30 ～ 60 cm、あるいはそれ以上沈下します。繊維状の根、腐葉土などからなる土壌は、ほとんど浮いているか、少なくともスポンジのように膨張します。そして、水が除去されて固まると、以前よりもはるかに小さなスペースを占めるようになります。この事実は、すべてのプロセスにおいて念頭に置いておかなければなりません。排水口は十分に低く、排水溝は十分に深くして、土壌が最も低い地点まで沈下した後に水を排出できるようにする必要があります。

土地を流れ抜ける、あるいは土地から流れ出る自然の小川は、通常、最低水位を示します。そして、適切な排水口を開設した後、この自然の排水路をまっすぐにし、排水路を清掃することが、通常、最初の作業となります。その後、高地と低地の境界に、沼地全体を囲むように、集水用の開放式排水路を設置する必要があります。[363]沼地に流れ込む水をせき止める。この水は通常、表面と地下の両方から流れ込み、その量は周囲の土地の地形によって増減する。この水受けは成功に不可欠である。沼地で最も湿潤な場所は、しばしば沼地の端である。なぜなら、そこで地表水が受けられるだけでなく、不浸透性の地層を流れてきた水もそこに流れ込むからである。沼地の中心部にどんなに深い排水路を設けても、沼地を乾かそうとするのは無駄である。水は中心部に到達する前に既に害を及ぼしている。沼地に入り込む前にせき止め、再生させるべきである。

この排水溝は深く、したがって、常に開いた状態を保つために幅が広く、傾斜していなければなりません。また、排水口まで高地の地形に沿って湾曲している必要があります。イギリスでは、深さ6～8フィートの排水溝1本で、雲水以外の水源をすべて遮断し、20～30エーカーの土地を完全に排水してしまうという事例がしばしば見られます。この種の土地は多孔質で透水性が高く、容易に水を放出し、排水も容易です。そのため、高地で必要な頻繁な排水溝は、多くの場合全く不要です。このような土地に深い排水溝を1本設置することで、作業現場からかなり離れた場所にある井戸の水位を下げたり、完全に干上がらせたりする効果があったという例は数多くあります。

地表水と浅い湧き水がこのように遮断されると、排水作業員はすぐに水腫症の患者を治癒できたかどうかを判断できるだろう。こうした低地の真ん中で、深層に湧き出る湧水がしばしば発見され、良質で純粋な水を供給する。これらの湧水は、遠く離れた高所の泉から供給され、最も深い排水溝の下を流れ、土壌の亀裂から噴出する。その氷のように冷たい水は土壌中に拡散し、水生植物の成長を阻害する。[364]貴重な植生のすべてを奪ってしまう。こうした植生には、エルキントンのシステムを適用し、まさにその目玉を狙い撃ちにしなければならない。つまり、側面の排水溝や中央の排水溝から深い排水管をまっすぐに通し、損傷を防げるほど地表から十分に深いところまで水を排出するのだ。直径5cmのパイプを備えた小さな蓋付き排水溝があれば、通常はこうした湧き水への排水口として十分である。

このように地表流、浅い湧き水、深い湧き水から水を排出し、低地に溜まった水を排水すれば、この種の排水に特有の機能はすべて達成されます。ただし、地表から蒸発する量の2倍にも及ぶ雲水は依然として処理しなければなりません。下層土が既に飽和状態にあるため、雲水は浸透によって直接下層に浸透することはできないと考えられます。そのため、他の水分源をすべて遮断したとしても、小麦やトウモロコシを栽培するには水浸しの土地が依然として残ってしまいます。湿地が非常に小さければ、これらの主溝で十分に排水できるでしょう。しかし、広大な場合は、おそらく不可能でしょう。排水によって処理しなければならない水は、約40～60cm程度あることがわかりました。これは、適切な耕作を行えば蒸発だけで除去できる量ではありません。非常に深い泥炭土壌では、この量の水は横方向にかなり遠くまで浸透して排水口を見つけることができるが、保水性の強い下層土の上にある浅い土壌では、湿地の畑で採用されているのと同程度の距離で排水口が必要になる可能性がある。したがって、この作業には、通常の排水の原則を適用し、可能であれば通常4フィート以上の深さに、40フィートから60フィートの距離で、タイルで覆った排水口を設置するべきである。ただし、泥炭や黒泥では、100フィートの距離で4フィートの排水口でも十分であることがよくある。

バージニア州のエドマンド・ラフィン氏のご厚意により、[365]1857 年のバージニア州農業協会紀要に掲載された、バージニア州南部とノースカロライナ州の平地と湿地の排水と処理に関する 3 つの詳細かつ貴重な論文が私たちに提供されました。彼のシステムの主な特徴は、その地域の地質構造に関する正しい知識、特にその低地全体の地下には、ほぼ水平に横たわる純粋な砂層があり、水で満たされており、いくつかの大きな深い排水溝によってその砂層を引き下げることができるという事実に基づいています。こうして、包括的でありながら単純な手段によって表土から余分な水を取り除くことができます。

ラフィン氏は20年以上前にジョンストン著『エルキントンの排水理論と実践など』を出版したことで知られていますが、彼の最近のエッセイには、彼がエルキントンのシステムを自身の州でいかに徹底的に実践的に活用したかが示されています。実際、掘削によって滞留水を排出するというエルキントン特有のアイデアを顕著に活用した事例を記録しているアメリカ人作家は他に知りません。しかしラフィン氏は、この原理を、彼の管轄する地域の低地の下にある飽和砂層に適用し、大きな成功を収めました。これらの砂層の水層は、通常、地表から4フィートから8フィートの深さにあります。この表層は比較的緻密で、排水されるまでは水がほとんど浸透しません。下からの水は常にゆっくりと地層を押し上げており、当然ながら雨水が下方に浸透するのを防いでいます。広い間隔で深い排水溝を敷設し、この表層をオーガーで掘削することで、下に溜まっていた水が穴から噴き出し、豊富な水が湧き出て、排水溝の底より地表に近づくことなく流れ去ります。こうして上向きの圧力が軽減され、排水溝の深さに応じて水位が下がります。[366]

ラフィン氏は、半マイル離れた井戸が、砂床に深い溝を掘って水位を下げ、干上がった例を挙げています。

間違いなく、我が国の多くの地域では、優れた地質学的知識があれば、この排水の原理を非常に経済的かつ完璧に適用できる地層を発見できるでしょう。

湿地の過剰排水には危険があるのでしょうか？排水による被害について述べた際に、この問題について既に触れました。

ここで我々の結論を簡単に述べよう。英国の著述家の間では、軽い泥炭質土壌は排水が過剰であるという考えが一般的であるが、多くの著名な排水専門家はこの主張に疑問を抱いている。確かに、最初に排水しただけでは、多孔質で軽すぎるため、生産性が低い土壌が存在する。そのような土壌は、固まるまでに1～2シーズンかかる場合があり、必要な密度を得るには砂、粘土、または砂利が必要となる。しかし、これらの土壌は、浅く排水すれば通常は生産性が低いと我々は考えている。

簡単に言うと、私たちの考えは、一般に、どのような状況でも生産性があるように構成された土壌は、通常の距離で 4 フィートの排水溝が交差していても、引力によって作物に十分な水分を保持するということであり、底の淀んだ水たまりから根まで冷水を汲み上げるのは、自然においても技術的にも効果的な灌漑方法ではないということです。

それでも、泥炭質土壌は多孔質であるため、通常はほとんどの高地よりも長い距離、あるいは浅い排水路で排水できると考えられます。経験の浅い方には、短期間で安価な排水路の運用を観察するまで、短距離に並行した排水路を設置するという無駄な労力を費やすべきではありません。そうすれば、最小限の費用で目的を達成できるでしょう。最初の排水路を慎重に設置しても不十分であれば、最初の排水路の間に別の排水路を設置し、排水が完了するまで作業を進めることができます。

第24章[367]
アメリカの排水実験—アイルランドの排水。
メイン州の BF Nourse 氏の声明。—マサチューセッツ州の Shedd 氏と Edson 氏の声明。—ニューハンプシャー州の HF French 氏の声明。—アイルランド、グラスネヴィンの Albert Model Farm の Wm. Boyle 氏の手紙。

本書の当初の計画には、アメリカの農家による排水の成功例を多数掲載することが含まれていました。しかし、実例は豊富であるにもかかわらず、紙面の都合上、ここではごく一部にとどめました。これらの事例は図解とともに掲載されており、理解を容易にするだけでなく、排水溝の配置や施工方法、そして将来の参考となる計画図への配置方法の好例となることを期待しています。シェッドとエドソンが採用した、排水溝の線に点の数でパイプのサイズを示す方法は独創的で便利です。よく見ると、2インチのパイプは2つずつ点、3インチのパイプは3つずつ点、といった具合に表記されていることがわかります。

ヌース氏の実験は、アメリカでこれまでに行われた排水工事の中で最も徹底的かつ成功したものの一つと考えられています。彼の計画は195ページにあります。

BF NOURSE 氏による声明
グッドールズコーナー、オリントン、メイン州、
1858年9月1日。

拝啓：徹底した排水と灌漑工事を安価に実施し、最大の効果を得るには、事前の調査と「レベル」に大きく依存します。そのため、有能な人が、[368]技術者や熟練した土地排水工など、もし見つけられるなら、そうした専門家を雇って作成してもらうべきです。残念ながら、数年前にこの作業を始めた当時は、国内にそのような熟練した人がいなかったか、あるいはそのような専門家を知り得ることもありませんでした。そのため、自分で設計を行うしかありませんでした。こうしてある程度の知識を身に付けたので、他の仕事から離れて夏休みをこの作業に費やし、楽しんでいます。この数週間、この仕事に追われていたため、ご質問への回答が遅れてしまいました。今シーズンの作業の費用や範囲などの数字も、もっと早く算出できたはずです。

これは10日以内に完了する予定で、その後、

石造りの排水管（本管を含む） 702 ロッド
タイル排水口（2インチ以上） 1043 「
全体として 1745 「
あるいは、約5.5マイル、約35エーカーの乾いた状態が良好です。工事の内容と範囲については、この文書に同封した農場の図面をご覧いただければよりご理解いただけると思います。

初期の部分については、バンゴー園芸協会委員会によって適切に説明されています（メイン州農業委員会の1856年報告書を参照）。実践的な知識なしに行われた新しい種類の工事ではよくあることですが、費用がかかりすぎました。私の排水作業は、今シーズンの作業を含め、メイン州で行われるべきほど安価に行われたことはありません。タイルが手頃な価格で入手できるようになったら、すぐに行う予定です。私が特にこの点にご留意いただきたいのは、私が提示する費用の大きさは、同様の改良を検討している人にとって、必ずしも平均費用、あるいは1エーカーあたりの標準費用として捉えるべきではないからです。なぜなら、ほとんどの農家がはるかに少ない費用で同等の成果を上げることができるからです。私の不必要な支出が、他の人々が利益を生む方法を示す指標となるならば、無駄にはならないでしょう。

私の土地の表面には、その表土に大量の石が混じっていました。巨大な岩石は、何度も粉塵を吹き付けないと動かせる大きさに砕けませんが、荷車からシャベルで溝に流し込む砕石も、大小様々でした。畑をきれいにするためには、先人たちの勤勉さによって積み上げられた多くの「山」に加えて、これらすべてを取り除かなければなりませんでした。タイル排水管は、パイプの上に石を追加する必要がありません。実際、石は害虫の隠れ家となるだけでなく、表面から60センチ以内にまで達すると、深耕を妨げ、タイル上やタイル内に土粒子が入り込みやすくなり、悪影響を及ぼす可能性があります。[369]それらは水の急速な利用を促進します。4フィートの排水溝に6または8インチの深さに注意深く配置された非常に小さな石は、おそらく有用であり、確かに表面からの排水を容易にします。これは、スコットランドおよびイングランドの一部で最良の排水方法として多くの人々に定められた方法であり、現在でもそうです。タイルの上に石を追加するとコストが増加するのは明らかです。そして、それらの石を受け入れるために排水溝の幅が広げられると、コストは大幅に増加します。しかし、最初は必要性を感じてそうしてきましたし、ずっとそうしてきたのは、私が豊富に持っている小さな石を目につかないように活用したいという願望からです。2,500荷を超える重い石を移動して運ぶ全コストは、1,745ロッドに計上されている排水溝のコストに含まれています。

この費用はタイルでは決して必要なく、また単純な粘土質や石のない粘土質壌土では発生しないため、最後の 700 ロッドの完成費用は 1 ロッドあたり平均 97 セントでした。これには最大の幹線も含まれており、73 ロッドのうち 1 ロッドは溝の底で幅 4 フィートに開口しており、その水路容量は 18 × 18 = 324 平方インチです。他の 110 ロッドは底の幅が 3 フィート半と 3 フィートで、これらの幹線はすべて完全に石で敷設されています。残りの 700 ロッドには 2 インチのタイルが敷設されており、農場では 1,000 枚あたり 18 ドルの費用がかかりました。これらの最後のロッドは 4 ロッド間隔で開口しており、約 17 エーカーの土地に乾燥状態で敷設され、幹線を含めて 678 ドル、つまり 1 エーカーあたり 40 ドルの費用がかかりました。これには人間と家畜の毎日の労働とすべての付随費用が含まれており、賃貸されている農場からは何も支払われません。

賢明な農夫であれば、正しい出発点に立ち、干し草を刈った後の乾期など、他の作業から最も解放される時期に農作業チームや農作業員を活用するか、溝掘りのみに適正な料金を支払い、残りの作業を農場で行うことで、1エーカーあたり20ドルの費用で、4ロッドの間隔で4フィートの深さの排水、または1エーカーあたり25ドルの費用で、40フィートの間隔で3フィート9インチの深さの排水を徹底的に行うことができるだろうと私は推測する。

私の家の土は非常に硬く、つるはしを常に使い、毎日つるはしを研ぐ必要があったため、土をほぐす作業はシャベルで掘り出す作業の3分の1から半分の労力しかかかりませんでした。タイルを敷くための幅3フィート半（あるいは平均3フィート4分の3）の深さまで掘り下げるだけで、ロッド1本あたり25セントでした。この価格で、道具を使いこなす勤勉な男たちは1日1ドル12セントから1ドル25セントを稼ぎ、さらに[370]板を敷き詰め、実際に必要な量の3分の1ほどの土を捨てた。彼らの言葉を借りれば「作業スペース」を確保するためだ。 しかし、彼らは1日14時間という重労働を強いられた。同じ作業員たちが、石のない土壌とより掘削しやすい下層土で作業すれば、同じ時間で溝の長さを50～100パーセントも長く掘り進めることができた。

これらの排水溝の大部分は4ロッド間隔で敷設されました。この間隔で初めてこの土地を耕作しようとした際、土壌は「弾力があり冷たい」と言われ、春から初夏にかけては耕作するには湿りすぎていたため、「徹底的な」排水ではなく部分的な排水が試みられました。そして、将来的には中間排水溝を敷設する計画でした。この計画の実施は、既に得られた土壌の状態が予想以上に良好であったにもかかわらず、まだ適切であるように思われるかもしれません。

春と秋に過剰な水が土壌を飽和させたため、農場の以前の所有者は長年、前述の畑の耕作を試みませんでした。元々は干し草の豊作だったこの畑は、30年以上も刈り取られており、「枯渇した土地」の好例で、1エーカーあたり0.5トンから4分の3トンの干し草を収穫していました。この畑は図面では「1858年の大麦畑」と指定されており、住居の南西に位置し、約6エーカーの広さがあります。北側半分、つまり畑の下端は、夏に耕起され、ソバが播種された後、1855年に排水されました。ソバは開花期に休耕作物として土に埋められました。残りの半分は1856年に排水され、同年秋に耕起と心土入れが行われました。 1857年には、畑のほぼ全域にジャガイモ、ルタバガ、マンゴールド、ニンジン、カブなどの根菜類が植えられ、1エーカーにはトウモロコシが植えられました。これらの作物には、十分な量の肥料が施用されました。1エーカーあたり、納屋堆肥を10～12台分の荷車に鋤き込み、グアノまたは骨粉を100ポンド、すき込み、または耕うん機にまきました。また、乾燥した汚泥またはピートも1エーカーあたり約15台分の荷車に鋤き込みました。根菜類はすべて収穫量が多かったのですが、トウモロコシにとっては不作でした。昨春、施肥できる範囲で、軽く肥料を施し、畑全体を耕し、すき込み、大麦をまき、すき込み、転圧しました。大麦は先週収穫しました。 5.25エーカーの畑からは、17個の重い荷が納屋に運び込まれました。それぞれ1トンを超える重さだったと推定されます。1エーカーの穀物は別々に脱穀するために分けられており、収穫量が判明次第お知らせします。[A]それを見た多くの農民たちはこう言った。[371]西部諸州から来た人々も含め、この畑は「今まで見た中で一番美しい穀物畑」だと喜んでいました。若い草は順調に育っています。来年の夏には、「干し草の収穫」が順調に実ることを期待しています。

昨冬は、3月まで雪が降らず、そり遊びができるほど地面が覆われませんでした。雪に覆われていない畑は、異常なほど深く凍りついていました。しかし、排水溝は冬の間も止まりませんでした。農場の作業員で、正確な記録を依頼されたOW・ストロー氏は、今年の春に私にこう書きました。「排水した土地の霜は約1週間早く消えました」（つまり、隣接する排水していない土地よりも早く）そして、「作業状況に関して言えば、排水した土地は排水していない土地よりも少なくとも10日は進んでいました」。雪が降らなかったため、この異常な深さの霜が降り、昨年の春は珍しく両土地の状態が均衡していました。霜が消えるまでは、排水溝は地表水を汲み上げることができなかったからです。通常、地面を守るために早い時期に雪が降り、それが冬の間ずっと覆われている場合は、霜は雪と一緒に、あるいはそれより早く消え、数日以内に土地は耕作に適した状態になります。これは、私の排水されていない畑や近隣の他の畑の中で最も乾燥した場所よりも 2 週間も早いのです。

これらの指摘は、排水溝が4ロッ​​ド間隔で設置されている土地に当てはまります。農場は北東方向に傾斜しており、勾配は1/33から1/8まで変化します。4ロッド間隔で設置されているほとんどの排水溝では、勾配は約1/25です。「大麦畑」の排水溝は平均1/27の勾配で、いずれも急流となっており、その構造とその後の土壌改良により、排水溝への水の流れが容易になっています。そのため、激しい雨が降っている時でも雪解けの時でも、排水された土地の表面に水が流れているのを目にすることはありません。かつて耕作地を荒らしていた地表からの無駄な「洗い流し」もなくなりました。

相当な勾配があるために、4 ロッド離れた場所に排水溝を設置するのが効果的であると考えるのが妥当でしょう。また、勾配がわずかで、他の状況が同じであれば、同等のサービスを提供するには、排水溝をずっと近くに設置する必要があるでしょう。

ある人の実験や実践の結果は、成功であれ失敗であれ、すべての状況が同一でない限り、他の人にとっては決定的なものとはなりません。状況は農場ごとに常に異なります。そして、適用される自然法則や原理を正しく理解することによってのみ、それぞれのケースにおいて何が最善かを判断できるのです。したがって、私が用いた方法の説明や、経験に基づいて私が提供する詳細な提案は、それらに適用される十分に確立された規則によって検証されない限り、あまり意味がありません。[372]科学と技能は、英国における大規模な排水事業、そして我が国で開始された排水事業によって採用され、実証されてきました。これらは現在、精緻な論文としてまとめられ、農業雑誌にも引用されています。しかし、これらの実践的な詳細と、労働力が高く土地が安価な我が国に適した手法は、すべての農家に周知されるべきです。一方、英国では「徹底的な排水」が広く普及し、地主と借地人の双方の生活水準が大幅に改善されています。貴著はまさにこれを実現し、ひいては大きな利益をもたらすでしょう。排水は我が国の土地の生産力を飛躍的に向上させ、ひいてはその価値を高めると同時に、雇用者と被雇用者双方にとって労働の効率と収益性を高めるからです。

排水によって一定量の土地から生産量が増加するという事実は疑いの余地なく立証されており、その増加額は、たとえ1エーカーあたり50ドルであっても、その増加額の6%の利息を上回る。こうして便宜性の問題は解決される。耕作地の所有者にとって、これほど安全で確実、かつ収益性の高い投資は他にない。彼は、支払いが滞ることなく、年間6%以上の配当を受け取れる銀行に資金を預けるのだ。

敬具、BF ヌースより。
HF French名誉牧師、エクセター、ニューハンプシャー州

[あ]これは11月中旬頃に脱穀され、「概算で51ブッシェル」の収穫がありました。畑全体の平均収穫量は1エーカーあたり45ブッシェルでした。

シェッドとエドソンの声明。
ボストン、1859年2月1日。

拝啓: — ここにコピーをお送りした徹底した排水システムの計画は、ロクスベリーの IP ランド氏のために作成されたものです。

排水口は、ロクスベリー・アンド・ドーチェスター・ブルックを約4分の1マイル（約1.2キロメートル）にわたって深く掘削することで確保されました。そのうち約120メートルは岩盤を貫通しており、発破を要しました。こうして得られた落差は、全長でわずか約5センチでした。

メイン排水管で得られる勾配は 100 フィートあたり 2 インチ未満ですが、メイン排水管に流入する側溝の勾配は 100 フィートあたり 2 インチから 1 フィートまで変化します。

この平面図には、等高線、つまり地面に沿って引かれた線が描かれており、等高線は等高線と交差し、それぞれが1/4フィートの勾配を示しています。等高線はどの部分においても、その上にある等高線より1/4フィート低くなっています。等高線が近い場所では、1/4フィート低い地点に到達するまでの水平距離が短いため、勾配が大きくなります。

徹底した排水 シェッド＆エドソン著 アグリ・エングズ・ボストン、1859年
[373]計画を見ると、主排水管が占めるラインの勾配は非常に小さいのに対し、側溝の勾配はそれよりかなり大きいことがわかります。

側溝は最も急な下り坂に沿って設置されており、当然ながら等高線の方向に対して直角になっています。

システム全体の水が集められ、1つの出口から小川に流れ出ます。

副本管と本管の交差点に覗き穴が設けられ、全体の約半分の範囲をカバーします。残りの半分は排水口によってカバーされます。

2 インチのタイルが横方向の排水管に敷かれ、3 インチ、4 インチ、5 インチのタイルが副本管と本管に敷かれます。

このような平坦な土地で排水計画を成功させるには、技術者用の水準器を用いて地表を綿密に測量し、地表面の自然な傾斜を一目で把握できるような投影図を作成することが不可欠です。こうすることで、最適な位置に容易に配置でき、計画的に作業を進めることができます。このような地盤調査に費やす時間と労力は有効に活用され、そこから得られる知識を活用することで、当初の調査費用を何倍も節約できるほど経済的に作業を進めることができます。

シェッド＆エドソン より
HF French名誉牧師、エクセター、ニューハンプシャー州

ニューハンプシャー州エクセターのヘンリー・F・フレンチの声明
図面（図 102）に示されている排水された畑は、約8エーカーの広さがあります。私は1846年にこの畑を購入しました。上部は砂地で、その下層には4フィートから10フィートの深さの粘土地層があります。畑は川に向かって傾斜しており、斜面では粘土層が地表に現れ、自然に水を汲み出すため、斜面の斜面はクランベリーが実るほど湿っていました。これは、鍬を使った作物にはまったく適さないほど湿っていました。丘の麓は、砂と砂利の鉱脈がある硬い粘土質です。中央には湿った渓谷があり、泉の自然の出口として機能し、また、黒いハンノキが生い茂っていたため、ヤマシギの格好の隠れ場所となっていました。土地が排水されるまでは、この渓谷は干し草の季節でさえ、私が架けた橋を除いては通行不能でした。今では、季節を問わず、どこからでも渡ることができます。

私はまず、最も湿った部分をブラシドレンで排水しようと試みました。ブラシドレンを湿った場所に流すだけで、土地を十分に乾燥させ、干し草を豊富に収穫することができました。ブラシドレンを1本、[374]丘の麓に5フィートの深さの排水溝を掘り、粘土質の表面を流れていると思われる水をすべて遮断しようとした。これにより土地は数ロッドの間乾いたが、水は依然として畑の低い部分を荒らし、排水溝はその上の土地にはほとんど効果を及ぼさなかった。1856年、私の灌木排水溝が全く不十分であることがわかり、読者の左側の下部にある斜面の斜面を、50フィート間隔で、斜面を上下に平均約4フィートの深さで徹底的に排水し、丘の麓に5フィートの深さまで掘り、灌木排水溝を切り開いた。小排水溝には2インチのソールタイルを、大排水溝には3インチのソールタイルを使用した。

効果は瞬時に現れました。1856年の春には、ブラシドレンで部分的に排水したにもかかわらず、6月5日までは植え付けができないほど湿っていた土地が、1857年には雪が消えるや否や作業の準備が整いました。私の農作業日誌には、4月6日付で「激しい嵐の2日後、排水した土地をダブルプラウで耕した。十分に乾いていた」と記されています。その夏はヨーロッパで過ごしました。その土地にトウモロコシを植え、豊作でした。帰国後の日誌には、「排水した土地は夏の間ずっと良好な状態だった。湿りすぎず、乾きすぎず。」という記述があります。

1857年の秋、私は畑の他の場所にも約170ロッドを同様の深さと間隔で敷き詰め、1858年には上部のリンゴ園を完成させました。この果樹園の一部は、最初の年に木々を枯らしてしまうほど水浸しでしたが、灌木排水路によって乾燥させ、次の木々が生育できるようにしました。地表には水は見えず、土地はトウモロコシやジャガイモを栽培できるほど乾燥していました。それでも木々は見栄えが悪く、多くは冬枯れしていました。私は当初十分な知識を持っていなかった自分の敷地周辺の土壌の成り立ちを学んでおり、冬であっても冷たい水に浸かった果樹は生育できないと確信していました。苗木業者や果樹栽培業者は皆、果実を収穫するには土地の排水をよくする必要があることに同意しています。そこで私は、この一見乾燥した砂地に、木々の列の間に4フィートのタイル排水路を設置しました。最も乾季でも水位は 4 フィートあり、豊富な水量を確認できました。水は途切れることなく豊富に流れ続けています。

果樹園の約1.5エーカーの排水を受ける本管からの流量を、地面が凍りつく冬の時期に平均的な流量と思われる時期に正確に測定したところ、1日あたり約480バレルという結果が出ました。この推定は、10クォート（約10リットル）のバケツを排水口の下にかざして行ったもので、15秒で満水になり、1分間に10ガロン、1時間あたり600ガロン（約20バレル）、1日あたり480バレルにも達することが分かりました。[375]

同じ排水溝から、時には少なくともその4倍の量が流れ出るのを見たことがあります。覗き穴から確認できるのですが、その結果、激しい雨が降った後の1、2日を除いて、常に地下水位は地表から4フィート下に保たれていることがわかりました。

この計画には明らかに体系性の欠如が見られます。これは、フェンスの線に少しでも沿わせたいという私の意図と、かなり起伏のある土地の地形に起因しています。渓谷近くの数カ所から、どうやら深い泉から湧き出ていると思われる泉があり、短い排水溝がそこに通されて地表より下に保たれていました。

結果として、湿地が早く温まり、庭に適した土壌となり、私の土地はより乾燥し、より健康的になり、そして地域社会のためにタイル排水の有効性を示すことができました。この作業全体の費用は、人件費を1日1ドル、タイルを1000枚あたり12ドル、作業はすべて手工具で行ったと仮定すると、1ロッドあたり50セントと見積もっています。数年後には、同じ作業をこの半分の費用で行うことができるようになるでしょう。この点に関する詳細は、「排水費用」の章で述べられています。

我々の論文が印刷段階に入った後、アイルランドのアルバート・モデル農場の農家、ウィリアム・ボイル氏から、筆者が提起した一連の質問に対する回答として、下記の論文をいただきました。アルバート・モデル農場は、若者に農業の科学と実践を教育することにより、農業振興を図る政府機関の一つです。1857年8月に訪問し、一日かけて施設を視察した限りでは、その成功ぶりは明らかでした。当時栽培されていた作物は、これまでどの国でも目にしたどの作物にも劣らず、あるいはそれ以上でした。作物が栽培されている土地の多くは排水された土地です。この国における真の排水原理は、この施設で教えられ、実践されるべきだと確信した我々は、そこで承認されたシステムと、我々がこれまでに述べた他のシステムとを比較する手段をアメリカの農家に提供することは、有益であり、また興味深いことであろうと考えました。[376]

この論文がもっと早く届いていれば、本書のもっと早い段階で言及できたはずです。しかしながら、私たちの作業がほぼ完了した後の今、アルバート・モデル農場で抱かれていた見解と、私たち自身のささやかな教えが見事に一致していることに、ある種の満足感を覚えていることを告白します。アイルランドにおける土地排水の最も承認された原則を信頼できる形で解説したこの論文を読者の皆様にお勧めするボイル氏の貴重な手紙に深く感謝し、論文全文をここに掲載します。

アルバート・モデル・ファーム、ダブリン、グラスネビン、
1859年1月31日。

ニューハンプシャー州エクセターのヘンリー・F・フレンチ名誉議員殿

拝啓：土地の排水に関するご質問は長らく未回答でした。ここに、ご指摘いただいた点についての私の見解をお送りできることを大変嬉しく思います。

手紙を書くのが遅くなって申し訳ありません。
敬具、忠実なる僕、 ウィリアム・ボイル。

土地排水 – 質問等への回答
序論。アイルランドには約2100万エーカーの土地があり、そのうち1350万エーカーが1841年に「耕作地」として返還された。政府による融資を通じて実施された「幹線道路」や徹底的な排水などにより、耕作地の面積は1550万エーカーにまで増加した。「公共事業委員会」は、排水と土地改良全般のために交付された資金を管理し、有能な検査官が任命されて工事が適切に実施されているかを確認している。融資を受けた所有者または農民は、資格があれば、自らの土地の監督官の任命を申請し、任命を受けることができる。これにより、返済すべき金額（元本と利息）を22回に分けて経済的に支出する機会が得られる。公共事業委員会による徹底的な排水の平均費用は、法定1エーカーあたり約5ポンドであった。 1847年に政府が土地排水のための最初の融資を行ったとき、タイルは現在ほど容易に入手できず、タイル排水もこの国ではよく理解されていませんでした。当時、そしてその後も数年間、排水溝の大部分は、様々な大きさの導管に石を敷き詰め、細かく砕いた石で覆うか、あるいは後者は排水溝の底に約1フィートの深さまで埋め立てられていました。これはスミスが推奨した方法です。[377]ディーンストン。石で下水道を敷設した小規模な排水溝の寸法は、通常、深さ3.5フィート、上部の幅15インチ、下部の幅3～4インチ（間隔は21フィート）でした。監督官は、作業員が一目で作業内容を把握できるよう、対応する大き​​さの木製ゲージを携行していました。これらの排水溝は概ね満足のいくものだったと報告されており、石はほとんどどの畑にも豊富に存在したため、安価に建設できました。新しい土地では、排水溝の建設と同時に溝掘りが行われることもあり、こうして地表に出た石の除去に多大な費用がかかることがよくありました。しかし、これらの石は排水溝の敷設や頑丈な柵の建設に役立ち、利益をもたらしました。ほとんどの場合、排水溝は土地の最も傾斜の大きい方向に敷設され、これは全国で行われている慣行です。例外は丘陵の斜面にあり、そこでは排水溝が傾斜線に対して鋭角に敷設されているのを目にしたことがあります。地形の傾斜方向に排水する科学的な理由については、既に引用した貴誌の記事で十分に論じられ、分かりやすく説明されているため、改めて説明する必要はございません。それでは、ご質問に移りたいと思います。

徹底した排水 ヘンリー・F・フレンチ著 エクセター、ニューハンプシャー州
排水溝の深さと間隔。これらの点、特に硬質粘土質土壌の排水に関しては、依然として意見の相違が見られます。この国で最も賢明で実践的な農家の中には、このような土壌では、最大深さは3フィートを超えず、間隔は16フィートから20フィート（4.8～6.3メートル）にすべきだという意見を持つ人もいます。下層土が多少とも自由な埴壌土では、一般的には、排水溝の深さは3.5～4フィート（9.3～12.3メートル）、間隔は21～30フィート（7.6～9.8メートル）です。下層土が自由なより軽い土壌では、深さ4フィート（12.3メートル）、間隔は40フィート（12.3メートル）が通常制限となります。この農場は、排水のテストとして、アイルランドの土地の平均的な土壌と見なすことができます。土壌は深い埴壌土で、下層土は堅い粘土と石灰質砂利が密に混ざり合ったもので、石はほとんどありません。農場には30マイル（48キロメートル）の排水溝が作られており、最小間隔は21フィート（9.3メートル）、最大間隔は30フィート（9.8メートル）です。いずれの場合も、小規模な排水溝では3.5～4フィートの深さを確保しました。この排水溝の設置は非常に満足のいくものでした。作業の大部分はここで研修中の農業科の生徒たちが担当しましたが、タイルが詰まった1件を除いて、排水溝を1つも作り直す必要はありませんでした。その件については後ほど説明します。

タイル：サイズ、形状、排水、容量など。長さが1.5インチ以下のすべての平行排水管には、内径1.5インチの円形パイプタイルを使用します。[378]長さは100ヤードを超えてはならず、150ヤードまでの追加の長さには2インチのパイプを使用してください。これは、並行排水管が主排水管または副排水管に排出する前に到達すべき最大長さである、私の考えではこの長さです。この農場では、タイルを置くための堅固な地面があり、排水管をタイルにぴったり合うように切断できるため、カラーを使用する必要はないと考えています。主排水管および副排水管のタイルのサイズに関しては、 土地が開墾され、小さな排水管が排出されているのを確認した後、特定の場所の排水担当者によってのみ調整できます。一般的な規則として、内径3インチの円形パイプは、5または6法定エーカーの通常の排水を排出し 、空気の循環に十分なスペースを提供します。ただし、これは年間降雨量が26〜30インチの地域に適用されることに注意してください。アイルランド全体の降雨量は約35インチです。さらに、他の国々のように数時間に大雨が降ることもありません。排水路の見積もりにあたっては、これらすべての点を慎重に考慮する必要があります。この農場では、排水溝の底が非常に硬く平らであるため、タイルにカラーは使用しないと既に述べました。しかし、タイルの敷設面が柔らかく、下層土が 流動性がある場合は、必ずカラーを使用する必要があります。カラーの価格は、接続するタイルの約半分であるため、カラーを使用すると下水道資材の費用が3分の1増加します。また、既に指摘したように、下層土が硬く、排水溝の底をタイルに合うようにできる場合は、カラーを使用する必要は全くありません。本管や支管に下水道を設置するための太い管が容易に入手できない場合は、直径の小さい管を同数設置すれば十分です。 小管と本管を接続するための枝管を設けることは非常に望ましいことです。枝管は、小排水管の最後のタイルの端が接続されるようにソケットで固定します。主管への接続点は、主管の上部または側面のいずれでも構いません。枝管を主管の側面に導く場合は、両方の水流が最小限の抵抗で合流するように、枝管と主管を鋭角で接続する必要があります。

タイル排水工事では、落下は避けられません。安全に作業するには、100ヤードあたり1フィートの落下が最低限必要だと考えています。

排水口の確保。主排水管からの排水口はすべて、石工の手すりに組み込んだ錬鉄製の格子で害虫の侵入を防いでしっかりと保護する必要があります。水はオーバーフロー管を備えた石の樋に流れ込み、これによりいつでも排水量を確認することができます。これにより、降雨前と降雨後の排水量を比較することができます。[379]など

トラップ、またはシルト池。低地で大規模な排水が行われ、主要な排水口がかなり離れている場合、タイルから排出されたシルトを貯留するトラップを数か所に設置する必要がある。これらのトラップは鋳鉄製、またはセメントで固めた石工製のものでもよい。また、定期的に清掃・点検できるような設備を設ける必要がある。この期間中、各トラップの排水状態も点検する必要がある。

排水鋤。私の知る限り、アイルランドでは排水鋤は使われていません。一般的な鋤は、排水溝の目印をつけたり、側面を切り開いたり、土をかなり深く掘り下げたりするのに時々使われ、それによって手作業の負担がかなり軽減されています。イギリスでもこの種の効率的な道具を開発する努力がなされてきましたが、発明家のジョナサンがこの分野で利益を生む特許を取得し、貴国で既に取得されている数多くの貴重な特許に新たな特許を加える可能性は十分にありそうです。

タイルの閉塞事例。数年前、この農場の主要な排水溝の一つが、大雨の後、これまで通り自由に排水できていないことが観察されました。また、隣接する土地は明らかに湿っていることが分かりました。排水溝を開け、閉塞箇所までたどってみると、小さなポプラの木の根が5フィート半の深さでタイルにまで入り込み、小川の方向へ数ヤードにわたってタイルを完全に埋め尽くしていました。当館の博物館には、当時排水溝から引き上げられたままの馬蹄形のタイルがいくつか展示されており、閉塞の深刻さを如実に示しています。私の知る限り、排水口の保護が不十分だったために、カエルやヒキガエルが大量に排水溝のタイルに入り込んで、深刻な閉塞が発生した事例ももう一つあります。この場合、被害を修復するために多額の費用が発生しなければなりませんでした。

栽培植物の根による閉塞は一度も観察していません。マンゴールドの根は、その下の排水溝まで達すると言われています。特に、排水溝の水量が多い場所では顕著です。1954年に、この農場の排水溝からタイルを剥がしました。このタイルは、1944年頃に（以前の居住者によって）敷設されたもので、深さは2フィート半を超えませんでした。この畑ではパースニップ、ニンジン、キャベツ、マンゴールドなどが栽培されていましたが、タイルはどれも少しも閉塞していませんでした。鉱泉の影響で閉塞が生じることもあります。[380]しかし、少なくともこの国では、この種の事例はほとんど見られません。土地の性質上、この種の障害が発生することが予想される場合は、排水溝の勾配を高くし、主要な排水口から必要な距離がある場合は、トラップを より頻繁に設置することで、このような障害を事前に防ぐことができます。私の意見では、樹木の根、特に ポプラ、ヤナギ、ハンノキなどの針葉樹の根は、最も警戒すべき侵入者です。排水溝と樹木の距離は、常に樹木の高さと同じであるべきです。

乾燥工程でタイルが平らになる現象について。この件については、私はほとんど詳しくありません。ほとんどのタイル工場では、成型機を通ったタイルは、棚の上に水平に置かれます。棚は上下に積み重ねられ、作業場を横切る加熱された煙道によって乾燥されます。あるいは、人工的な加熱を施さずに乾燥させる場合もあります。私は後者の方法で作られたタイルの方が好きです。十分な時間をかけて十分に乾燥させれば、より均一に燃え、より耐久性が増すからです。タイルは棚の上で最初の1、2日は多少平らになりますが、その後、ローラーで伸ばされます。ローラーは少年たちによって行われます（少年たちには、タイルを作った時の直径と同じ木片が渡されます）。彼らはすぐに毎日大量のタイルをローラーで伸ばせるようになります。ローラーには肩付きのハンドルが取り付けられ、その厚さはタイルの厚さを超えてはいけません。肩 部加工は、タイルの端面を均一にするために必要です。これにより、排水溝に敷設した際に目地が極端に開いた状態になることを防ぎます。適切なタイミングでロール加工を行えば、タイルが再び平らになることはほとんどありません。

私が今まで見た中で最も良質なタイルは、全く転がされることなく、異なる方法で乾燥されていました。機械からタイルが一度に6枚ずつ取り出されると、運搬人はそれぞれトレイを持って進み、平らな床の上にタイルを注意深く立てて置きました。乾燥室の全長にわたってタイルが5列か6列並べられると、タイルが片側に落ちないように板が立てられました。その後もさらに5列か6列並べ、乾燥室がいっぱいになるまでこれを繰り返しました。

これは数年前、ダブリン近郊のタイル工場で採用された計画です。この工場で作られたタイルのいくつかを調べたのはまだ数日前のことですが、それらは排水溝から持ち出され、9年間も使用されていました。タイル同士をぶつけたときに響く澄んだ音は、その長い年月がタイルにどれほどわずかな変化を与えていたか、そしてどれほど丁寧に作られていたかを物語っていました。[381]

タイル代。最近工事現場で支払いました。

のために 1.5 インチパイプ 17シリング6ペンス。 千あたり。
「 2 「 25秒。 「
「 3 「 45秒。 「
各タイルの長さは 1 フィート、1.5 インチのパイプの重量は 1,000 個あたり 16 cwt です。

タイル製造における大きな困難の一つは、多くの地域で石灰分を十分含まない粘土を入手することです。タイルはサンプル販売されることが多く、かなり遠くまで送られるため、に私たちは、タイルを一晩水に浸してテストします（石灰の有無を検査します）。タイルの中に石灰が含まれていれば、当然、膨張してタイルを壊したり、穴だらけの状態になったりします。

追伸でいただいたご質問にお答えしようと努めましたが、読者の皆様が既にご存知の点については、詳細に述べることを慎重に避けました。もし私がこの問題に少しでも新たな光を当てることができれば、過去12年間、徹底した排水に注いできた努力は十分に報われるでしょう。

ここで申し上げておきたいのは、ご質問の部分が別紙に書かれていたのですが、書類の中に紛れ込んでしまい、まだ見つかっていないということです。そのため、ご質問を記憶に留めておくのに、かなり頼りない記憶力に頼らざるを得ませんでした。そのため、いくつか見落としている可能性が非常に高いです。これが、書面作成が遅れた主な原因です。

この通信を自由に利用していただいて結構です。

ウィリアム・ボイル。

*** プロジェクト グーテンベルク 電子書籍 農場排水の終了 ***
《完》