Оросительные каналы, акведуки, плотины, мосты - еще с древних времен человек создавал всевозможные строения - в воде, над водой, около воды и даже под водой. Особого внимания заслуживают акведуки. Это каналы, трубы и водоводы, необходимые для того, чтобы обеспечить город водой, даже если поселение находится выше, чем сам .
Акведуки могли быть протянуты как под землей, так и на ее поверхности. В последнем случае акведуки перекрывались сверху, чтобы вода не приносила в город грязь и мусор. Там, где акведуки проходили по ямам и , строились арочные пролеты - настоящие чудеса архитектуры. Эти арки имели множество ярусов, что не только выглядело красиво, но и обеспечивало устойчивость всей конструкции.
Строить акведуки начали еще на . Первые сведения, дошедшие до наших времен, - об акведуке, возведенном в 603 году до нашей эры. Сооружение снабжало водой столицу Ассирии Ниневию. В Древнем и тоже строили акведуки. Но самый длинный был сооружен в Древнем , его протяженность более 315 километров.
Древнеримские акведуки, тем не менее, не идут ни в какое сравнение: они отличаются не только величием построения, но и масштабностью. Некоторые древние постройки сохранились и по сей день.
Необходимость в чистой питьевой воде заставила древних римлян строить акведуки еще в IV веке до нашей эры. Первый построенный акведук - Аквия Апия - достигал в длину 16 километров. В древние времена почти треть всей империи снабжалось чистой водой. Акведуки были протянуты почти по всей стране и завоеванным землям.
При правлении Августа в Римской империи уже насчитывалось около 16 акведуков, спускающих воду в города с высоких холмов. К началу ХХ века сохранилось 3 действующих (!) акведука - Аквиа Марена, Аквиа Вирго, Аквиа Трояна.
Лучше других сохранился Гарский акведук, который находится во близ города Нима. Его длина - 275 метра, высота - 48 метров (он выше знаменитого ). Этот акведук был сооружен в 19 году до нашей эры, об этом свидетельствует надпись, оставленная на одной из стен сооружения. Для того времени постройка акведука была очень сложным проектом, но древние строители с успехом справились с этой задачей.
Строился акведук под руководством друга и зятя императора Августа. Он возведен из каменных блоков, некоторые из которых весят почти 6 тонн. Иногда камни выпирают поочередно - это сделано специально: выступами рабочие пользовались как лестницей. Само собой, всю строительную работу выполняли рабы. Предназначался акведук для того, чтобы доносить воду из источника Фонтан-дель-Юр, что невдалеке от города Юза. Почти 50-тикиломеровое сооружение протянуто по очень сложной местности (через высокие холмы и ).
Акведук лишен каких-либо декоративных деталей, поскольку главная его задача - приносить пользу. Тем не менее, постройка достойна восхищения. Все сделано в строгом соответствии с расчетами. Детали акведука расположены по общим законам симметрии, без каких-либо отступлений. Арки хорошо выделяются на фоне неба, а сквозь проемы акведука видны продолжения реки Гардон.
Акведук состоит из 3 ярусов, расположенных друг над другом. Нижний ярус состоит из 6 арок, высота каждой - до 20 метров. На Среднем ярусе арок 11, а над ними построены еще 24. Края акведука сужаются В древние времена в Ними акведук впадал в водоисточник 6-метрового диаметра, от которого в 5 направлениях расходились трубы.
Древние жители, которые и не догадывались об истинном предназначении акведука, называли его дьявольским мостом: считалось, что всякий, кто пройдет по нему, отдает свою душу самому Сатане.
Неподалеку от Карфагена находятся руины большого акведука (Карфагенский акведук), подававшего воду в города с кряжа в горах . Акведук имеет общую длину в 132 км. Вода подавалась самотеком, проходя несколько больших долин, где акведук имел высоту более 20 м. Он был заложен еще карфагенянами, перестроен в 136 г. н. э. римлянами (при императоре Адриане, 117 - 138 гг.). При императоре Септимии Севере (193 - 211 гг.) сооружение снова перестраивали. Акведук разрушали и снова восстанавливали варвары. Его руины до сих пор поражают своими грандиозными размерами. Это был самый длинный акведук в античные времена, второй по длине находится близ Рима.
Римляне считали постройку акведуков большим достижением в развитии. Действительно, эти постройки совершенны, иначе до нас не дошла бы ни одна. Просто чудо, что у современного человека есть возможность полюбоваться на творения древних и оценить уникальность каждого из них.
Главным достижением инженерной мысли древнего Рима часто признается строительство акведуков. Именно эти сооружения выполняли важнейшую функцию водоснабжения городов, потребляющих все больше и больше воды. Но в узком смысле под акведуком понимают не всю систему водопровода, а лишь ее часть, являющуюся переправой через реки, овраги, дороги. И именно эти части сложной системы водоснабжения в настоящее время и привлекают тысячи туристов. Итак, сегодня посмотрим на римские акведуки.
История римских акведуков
Строительство акведуков началось в Риме. Население этого города превысило миллион жителей, и появилась потребность в снабжении города не только водой для питья, но и для технических целей. Здесь стоит вспомнить желание римлян создать повсеместный комфорт и обильное распространение римских терм-бань. Конечно, можно было брать воду из колодцев, но рост потребления заставил делать прямой подвод воды из горных источников.
Акведук в Риме появился уже в IV веке до нашей эры, а к III веку до н.э. здесь их насчитывалось уже 11 штук. В I веке нашей эры был построен знаменитый акведук Клавдия, который при высоте 27 метров был короче старого акведука Марция на 30 км (общая длина примерно 60 километров). Сокращение расстояния было достигнуто благодаря множественному использованию системы тоннелей и мостов.
Акведук Клавдия
Пон-дю-Гар в Ниме (Фрация)
Другой знаменитый римский акведук был сооружен во II веке нашей эры на юге Франции через реку Гард. Современное его название - Пон-дю-Гар или Гардский мост. Акведук обеспечивал водой город Ним. Мост является единственным дожившим до наших дней остатком сложной системы Нимского акведука, протянувшегося на 50 километров. Высота моста составляет 49 метров, длина - 275 метров. Выделяется три арочных уровня. Первый уровень составляют 6 арок. Центральная арка этого уровня, соединяющая берега реки, имеет пролет 24,4 метра. Второй уровень насчитывает уже 11 арок. Последний третий уровень, предназначенный для водопроводной трубы, имеет 35 арок меньшего размера. Пон-дю-Гар и в настоящее время используется в качестве мостовой переправы.
Пон-дю-Гар
Римский акведук в Сеговии (Испания)
Следующий акведук расположен в испанском городе Сеговия. Высота акведука 30 метров, протяженность 17 километров. Один из сохранившихся пролетов сейчас расположен прямо в центре города. Для обеспечения центрального водоснабжения в былые времена вода из этого акведука поступала в центральную цистерну, откуда уже распределялась по прочим внутригородским системам. В XI веке этот акведук подвергается частичному разрушению маврами, но в XV веке он восстанавливается и до сих пор обеспечивает водоснабжение районов Сеговии.
Акведук в Сеговии
Римские акведуками сооружались даже в Африке. Водоснабжением были обеспечены Цезария (акведук 23 км), Мактар (9 км), Карфаген (80 км).
Как подметил Юлий Фронтин (главный водоснабженец Рима в начале II века), акведуки являются главным свидетельством величия Римской империи, и их нельзя даже сравнивать с бесполезными египетскими пирамидами и прочими праздными постройками Греции. И действительно, эти системы водоснабжения дали толчок к развитию цивилизации, укоренили строительство бань, бассейнов, фонтанов. А учитывая то, что некоторые из этих построек времен величия древнего Рима функционируют и до наших дней, стоит только удивляться и наслаждаться их величием и гением инженерной мысли глубокой древности.
Акведук (от латинского — «вести воду») – ирригационное сооружение, выполняющее несколько функций. Прежде всего, это водопровод, по которому вода подводится к населённым пунктам. Затем – это сложно устроенная оросительная система, позволяющая довести воду до сухих полей с произрастающими на них сельскохозяйственными культурами.
Первые акведуки появились несколько тысячелетий назад на Ближнем Востоке. Доподлинно известно, что уже в VII веке до нашей эры известковые ирригационные системы присутствовали на ассирийских землях, через долины которых они несли бесчисленные воды в столицу страны – Ниневию. Общая протяженность акведука составляла более восьмидесяти километров.
Ирригация Древнего Рима предназначалась для насыщения водой городов и мест промышленных разработок. Местные акведуки строились на территории римского государства веками: в одну только столицу вело одиннадцать водопроводных систем, длиной более трёхсот пятидесяти километров.
В древности акведуки были известны всем без исключения цивилизациям – ими одинаково хорошо пользовались как индейцы майя, так и древние греки. В Средневековье римский опыт постройки наземных водопроводов был потерян, и до конца XIX века ирригационные системы постепенно сошли на «нет». Самый известный акведук России был построен на границе XVIII-XIX века в районе современных московских Мытищ.
10 древних акведуков.
1. Тамбомачай (Tambomachay), Перу
Тамбомачай (в переводе на русский – «курорт» или «место отдыха») – один из наиболее древних акведуков, выполнявших в своё время, скорее, культурную и религиозную, нежели практическую функцию. Перуанский водопровод был построен для орошения царских садов, в которых любили отдыхать правители цивилизации инков. Долгое время Тамбочай сам по себе был священной реликвией Перу – это сооружение было посвящено культу воды. По своей структуре акведук представлял собой сложную систему каналов и водных каскадов, изящно стекающих по серым скалам.
2. Парк Акведуков в Риме (Aqueduct Park), Италия
Римский Парк Акведуков – грандиозный памятник древней культуры, состоящий из семи (из одиннадцати) дошедших до наших дней ирригационных систем. Проходящие по живописной долине, раскинувшейся между Новой Аппиевой дорогой и Тусколана, они, как и много веков назад, держат свой путь в сторону . Благодаря им, столица древней Империи осталась в веках, как одна из самых чистых и просвещённых столиц мира. Римские акведуки насыщали город в такой степени, что свободные граждане уже в те далёкие времена могли позволить себе принимать ванны, сливать за собой уборных и наслаждаться красотой многочисленных фонтанов.
3. Акведуки в Кесарии (Caesarea Aqueduct), Израиль
Акведуки в Кесарии начали строиться еще при небезызвестном Ироде Великом. В период его правления в только что построенном средиземноморском городе с горы Кармель был проведён первый акведук, общей протяжённостью в десять километров. Второй «водопровод» был сделан во времена императора Адриана, посчитавшего, что разросшейся Кесарии отчаянно не хватает питьевой воды. Оба акведука шли параллельно друг другу и имели одинаковую длину. Для подвода воды к ним в скале был вырублен специальный канал. Русла акведуков представляли собой цементные, оштукатуренные, как с внешней, так и внутренней стороны канала, стенки.
4. Подземные акведуки Наска (Nazca Aqueducts или Cantalloc Aqueduct), Перу
Подземные акведуки Наска были построены южноперуанскими индейцами для обеспечения своих сельскохозяйственных земель достаточным количеством поливной влаги. Они имели сложную систему внутреннего устройства и были такими большими, что в них свободно мог войти человек среднего роста. Стены подземных каналов были укреплены массивными каменными блоками, а потолки застелены балками из мескитового дерева. Подземный характер акведуков позволял предотвратить испарение влаги в условиях жаркого перуанского климата. При этом по всему пути следования водопровода имелись специальные отверстия, через которые можно было спуститься в акведук для его очистки. Через них же из индейской ирригационной системы выводились на земную поверхность излишки влаги.
5. Акведуки и каналы в Хампи (Hampi Aqueducts), Индия
В истории Индии Хампи известна как столица древней, могущественной империи Виджаянагар. От построенного в XIV веке города до наших дней дошли многие величественные архитектурные и коммуникационные сооружения, в том числе и разнообразные акведуки. В те далекие времена индийские водопроводы использовались для полива банановых плантаций. Кстати, и то, и другое вполне неплохо действует в Хампи и сегодня. Помимо орошения акведуки и каналы в Хампи, берущие воду с окрестных гор, использовались и для наполнения специальных каменных ванн-бассейнов, предназначенных для омовения.
6. Акведук в Мериде (Acueducto de los Milagros), Испания
Испанский акведук в Мериде известен под названием Лос-Милагрос, что в переводе на русский означает «Акведук чудес». Выстроенный из трех сверх прочных материалов – гранита, бетона и кирпича – он имел длину в двести двадцать семь метров и возвышался над землёй на двадцать пять метров. До наших дней Лос-Милагрос дошёл в полуразрушенном состоянии, что, впрочем, не мешает по достоинству оценить его архитектурную привлекательность. Гранитные столбы акведука содержали вставки из красного кирпича. Последним были выложены и полукружия арок ирригационного строения. Существует версия, что такая архитектурная концепция легла в основу арабской Кордовской мечети.
7. Акведук де лас Ферререс (Les Ferreres Aqueduct), Испания
Акведук де лас Ферререс или «Мост Дьявола» был возведён из каменных блоков в I веке до нашей эры для обеспечения водой древнеримского города Таракко. Вода в него поставлялась из двух рек – Гайя и Франколи. Собираясь в районе Роурей, она распределялась по более мелким каналам и акведукам, ведущим к де лас Ферререс. Испанский «Мост Дьявола» представляет собой архитектурное сооружение, общей длиной в двести семнадцать и высотой в двадцать шесть метров. Конструкция из двух арок (одиннадцать внизу и двадцать пять вверху) содержала водопровод на своём верхнем ярусе. Акведук де лас Ферререс – один из наиболее полно дошедших до нас европейских акведуков.
Турецкий акведук Валента был построен в IV веке нашей эры из камней, ранее составлявших основу известного древнегреческого города – Халкидон. Расположенный между двумя холмами, он обеспечивал водой Константинополь, ныне известный как Стамбул. Общая протяжённость Валенты составляла тысячу метров, высота акведука в её максимальной точке равнялась двадцати шести метрам. Валента была действующей водопроводной систеой Стамбула вплоть до XIX века. Сегодня акведук Валента – важная культурная достопримечательность Стамбула. Он располагается в старой части города, над бульваром Ататюрка.
Акведук в Сеговии известен как самый длинный из дошедших до наших дней западноевропейских акведуков. Его общая протяжённость составляет восемьсот восемнадцать, а высота в наивысшей точке – двадцать девять метров. В строительстве акведука было задействовано более двадцати тысяч гранитных плит. При этом сама конструкция является всего лишь наземной составляющей куда более сложной и длинной (многокилометровой) водопроводной системы. Дата постройки акведука точно неизвестна, но историки полагают, что он был возведен в период правления императора Веспасиана или Нерва, в I веке до нашей эры. В 1985-м году акведук в Сеговии был включён в .
Акведук Пон-дю-Гар или «Мост через Гар» известен как самый высокий из всех сохранившихся до наших дней древнеримских акведуков. В своей наивысшей точке он достигает высоты в сорок семь метров, что в два раза выше средней классической высоты древних европейских акведуков. Пон-дю-Гар был построен в I веке нашей эры для снабжения водой города ним. Архитектурная конструкция акведука состоит из трёх ярусов: внизу сооружения располагается шесть крупных, в середине – одиннадцать средних и на верху – тридцать пять маленьких арок.
Акведук (от лат. aqua — вода и ducere — веcти) — водовод (канал, труба) для подачи воды к населённым пунктам, оросительным и гидроэнергетическим системам из расположенных выше их источников.
Акведуком в более узком значении называют часть водовода в виде моста над оврагом, рекой, дорогой. Достаточные по ширине акведуки могли также использоваться судами. Акведук по своей структуре аналогичен виадуку, с тем отличием, что его используют для переноса воды вместо организации дороги или железнодорожного пути.
Акведуки сооружаются из камня, кирпича, железобетона или стали. Такие сооружения состоят из основания, на котором возводят каменные, чугунные или кирпичные опоры (обычно между ними для устойчивости помещают каменные арки), и берегового устоя, на которое укладываются трубы или устраиваются кюветы.
История
Pont du Gard, Франция, древнеримский акведук, сохранившийся до наших дней, одно из наиболее посещаемых туристами мест во Франции
Хотя акведуки больше всего ассоциируются с римлянами, они были изобретены столетиями ранее на Ближнем Востоке, где Вавилоняне и Египтяне строили сложные ирригационные системы. Акведуки римского стиля использовались уже в VII столетии до н. э., когда Ассирийцы строили акведук из известняка высотой 10 метров и длиной 300 метров, чтобы переносить воду поперёк долины в свою столицу, Ниневию; полная длина акведука составляла 80 километров.
Римляне строили многочисленные акведуки для доставки воды в города и к промышленным местам. В сам город Рим вода поставлялась через 11 акведуков, которые были построены в течение 500 лет и имели общую длину почти 350 километров. Однако, только 47 километров из них были наземными: большинство проходило под землёй (акведук Эйфель в Германии — очень хорошо сохранившийся пример тому). Самый длинный римский акведук был построен во II столетии нашей эры, чтобы поставлять воду в Карфаген (сейчас это место находится на территории современного Туниса), его длина составляла 141 километр.
При строительстве применялись передовые строительные материалы - такие как водостойкий пуццолановый бетон.
Римские акведуки были чрезвычайно сложными сооружениями, технологически они не устарели даже через 1000 лет после падения Римской империи. Они были построены с замечательной точностью: акведук Pont du Gard в Провансе имел уклон всего 34 см на километр (1:3000), спускался всего на 17 метров по вертикали при всей его длине 50 километров.
Транспортировка воды только за счёт силы тяжести была очень эффективна: через Pont du Gard проходило 20000 кубических метров воды в день. Иногда, при пересечении углублений поверхности с перепадом больше 50 метров, создавались напорные водопроводы — дюкеры (хотя почти всегда для этих целей использовали внутренности мостов). В современной гидротехнике используются аналогичные методы, позволяющие коллекторам и водным трубам пересекать различные углубления.
Большая часть опыта римских инженеров была потеряна во времена Тёмных Войн, и в Европе строительство акведуков практически прекратилось до XIX века. Воду часто добывали путём рытья колодцев, хотя это могло вызвать проблемы здравоохранения, когда местное водоснабжение стало загрязняться.
Одним известным исключением была Новая река, искусственный водный путь в Англии, открытый в 1613 году для снабжения Лондона свежей питьевой водой. Её длина составляла 62 километра. Развитие каналов дало новый толчок в строительстве акведуков. Однако только в XIX столетии их строительство вновь возобновилось в крупных масштабах, чтобы поставлять воду в быстрорастущие города и к промышленным местам, нуждающимся в воде. Разработки новых материалов (таких, как бетон и чугун) и новых технологий (например, паровой двигатель) позволили провести множество существенных усовершенствований. Например, чугун позволял строительство больших дюкеров, нагруженных бо́льшим давлением, а создание насосов на паровой тяге позволило значительно увеличить скорость и объём водяного потока.
В XIX веке Англия стала ведущей державой в строительстве акведуков, обеспечивая водой свои крупнейшие города, такие как Бирмингем, Манчестер и Ливерпуль. Самые большие акведуки были построены в Соединённых Штатах, чтобы поставлять воду в самые крупные города этой страны. Акведук Catskill доставлял воду в Нью-Йорк на расстояние 190 километров, но это достижение было затмено акведуками на крайнем западе страны, наиболее примечательным был Акведук Colorado River, который снабжал водой Лос-Анджелес и окрестности с расстояния в 400 километров к востоку. Хотя такие акведуки — несомненно большие технические достижения, огромное количество воды, которое они переносили, привело к серьёзному экологическому ущербу, следующему из истощения рек.
Использование воды в Римской империи
Провинция Сирия находилась под властью Рима более семи веков — с 64 года до н. э. вплоть до 637 года. Эту провинцию в VII веке завоевали арабы. В мирное время римляне тратили огромное количество воды. В одной только столице существовали тысячи фонтанов, водостоков с питьевой водой, бань и других потребителей воды. Богатые сенаторы купались в собственных бассейнах и сооружали маленькие фонтаны в своих садах. Поэтому ежедневно на человека расходовалось 500 л воды (сегодня в Европе на человека в среднем уходит около 125 л). Именно римские инженеры придумали стандартные свинцовые трубы, высокие арочные акведуки и трубопроводы, рассчитанные на давление в 15 атмосфер.
Однако когда незадолго до рождения Христа римские легионы пришли в неплодородные земли Палестины, им пришлось отказаться от своих привычек, во всяком случае на некоторое время. Завоеванная территория оказалась слишком засушливой, воды не хватало. Но это препятствие не остановило завоевателей. Вскоре они придумали, как решить вставшую перед ними проблему. В бывшей римской провинции Сирия (ныне территория Иордана) немецкие ученые уже несколько лет изучают огромную систему искусственных каналов. Часть римского трубопровода находится под землей, и длина этих туннелей составляет 106 км.
Подземный акведук
Туннель обнаружил в 2004 году Матиас Деринг (Mathias Döring), профессор гидромеханики из Дармштадтского университета прикладных наук (Германия). Изучение древнего акведука длится до сих пор. Более того, ученые только недавно смогли в общих чертах представить себе историю создания гигантского водопровода. Местные жители, которые называли акведук Qanat Firaun — «канал Фараона», считали, что в туннелях, прорытых на глубине до 80 м, спрятано золото. Деринг первым понял, что акведук имеет римские корни. Водопровод начинался у болота в Сирии, которое уже давным-давно высушено: 64 км он шел по поверхности и затем трижды исчезал под землей в туннелях длиной в 1, 11 и 94 км. Ранее ученые считали самым длинным подводным каналом Древнего мира акведук в Болонье, который имел в длину 19 км.
Методы строительства акведука
Туннели акведука оштукатурены водонепроницаемым известковым раствором, на стенах сохранились греческие надписи, а под потолком живут целые колонии летучих мышей. «Иногда нам даже приходилось прерывать работы, потому что в пещерах людям не хватало кислорода», — рассказал руководитель проекта.
Города Декаполис
Группа из десяти городов, расположенных на восточной границе Римской империи (современные Иордания, Израиль и Сирия). Эти города не представляли собой официальную лигу или политический союз, но их объединяли общий язык, культура, географическое расположение и политический статус. Города Декаполиса находились в центре регионов, где процветала семитская культура. Здесь жили набатеи, арамеи и евреи. Каждый город обладал некоторой автономией и самоуправлением. Названия этих десяти городов известны благодаря римскому писателю Плинию-старшему. По другим источникам, Декаполис насчитывал 18−19 городов.Акведук, скорее всего, строили легионеры. Солдаты выдолбили длинные коридоры и подняли на поверхность более 600 тыс. куб. м камней (в качестве эквивалента можно сравнить этот объем с одной четвертью пирамиды Хеопса). Этот колоссальные проект по водоснабжению обеспечивал запасами воды города Декаполиса. Акведук заканчивался в Гадаре— в городе с населением в 50 тыс. человек.
Расцвет Римской империи и города Гадара
Деринг вместе со своими студентами проводил исследование с помощью теодолита — геодезического инструмента, который измеряет горизонтальные и вертикальные углы, и GPS-приборов. Ученые искали новые входы, ведущие в этот подземный туннель. В конце концов исследователи смогли определить, что строительство подземных коммуникаций началось в 90 году н. э. В то время Римом правил император Домициан (81−96), и империя переживала период расцвета. Римский аристократ Секст Юлий Фронтин (40−103) руководил работами по строительству девяти каменных акведуков в Вечном городе и ввел в обиход некоторые технические новшества. Левант также находился на подъеме благодаря торговле с восточными странами. В Рим привозились тигры, вокруг трона Домициана ходил ручной лев, богатые сенаторы покупали индийские специи и носили одежды из китайского шелка. Кто угодно мог себе позволить ладан или рабов из Аравии. Торговые пути через пустыни в этот период процветали. Многие караваны подходили к воротам Гадара, который стал со временем крупным городом. Римляне построили там два театра и даже запланировали сооружение храма нимф с фонтанами и бассейном длиной в 22 м.
Дефицит воды и сложности строительства акведука
Однако местных источников не хватало, поэтому вскоре этот регион начал страдать из-за дефицита воды. Администрация города была вынуждена срочно предпринимать какие-то меры. В отдаленном регионе Сирии римляне нашли реку, от которой и начали строительство водопровода из римского бетона (лат. opus caementicium).
Канал сверху закрывали плитами, чтобы защитить от животных, птиц и грязи. Кроме того, в полной темноте в канале не росли водоросли. Первый город, через который прошел водопровод, - Адраа. Но затем путь каналу перекрыли гористые районы Северного Иордана. Первым серьезным препятствием для римских инженеров стало широкое ущелье Вади аль-Шалаль глубиной в 200 м. Через такую пропасть римляне построить мост не могли. Но тем не менее, они нашли выход из этой ситуации.
Акведук около ущелья резко поворачивает влево и идет вдоль горного региона на юг. Когда неровности ландшафта привели к тому, что прокладывать акведук по поверхности стало невозможно, римляне начали прорубать через скальные породы подземный канал, длина которого составила 11 км. Так инженеры добрались до того места, где ущелье становилось гораздо уже, и где они смогли построить мост. Сам мост до наших дней не сохранился, но каменные блоки, из которых он был построен, до сих пор покоятся на дне ущелья. Однако после ущелья дорога стала еще сложнее - на пути постоянно возникали холмы и крутые спуски. Римляне уже сталкивались с подобными проблемами около Карфагена, поэтому возвели арочный каменный акведук длиной в 19 км.
Подземное строительство
Дальше канал решили строить под землей - благодаря такому решению римлянам не нужно было воздвигать мосты через овраги и ущелья. Строители просто выдалбливали туннели под землей. Однако и здесь возникли серьезные трудности. В античности люди еще не знали компаса. Поэтому не могли ориентироваться под землей и точно знать, куда дальше прокладывать туннель и как обеспечить достаточную вентиляцию подземного канала. Пробив всего несколько метров, рабочие не могли нормально дышать — весь ход наполнялся во время строительства густой завесой пыли. Кроме того, в туннеле, высота которого составляла в среднем 2,5 м, а ширина 1,5 м, одновременно могли работать только четыре легионера. А четыре человека за день продвигались лишь на 10 см. Если бы работы шли именно такими темпами, то римляне могли бы рыть туннель до Гадара до сих пор.
Система шахт
Землемеры, инженеры и горняки совершили небольшое путешествие на восток и нашли решение этих проблем. Деринг уверен, что смог понять, как именно работали древние строители. «Мы нашли множество указаний на то, что сначала инженеры наметили путь водопровода на поверхности, а потом через некоторое расстояние, от 20 до 200 метров, строили наклонные шахты к подземному каналу». Через эти шахты вниз проникал и свежий воздух. Но самое главное — такой метод позволил одновременно работать сотням людей, которые соединяли отрезки канала между собой, продвигаясь навстречу друг другу. Легионеры работали в основном заостренным долотом, освещая туннель масляными светильниками.
Исследования современных ученых
Сегодня старые шахты позволяют ученым определить местоположение древнего подземного водопровода. «Почти все служебные входы были заделаны, чтобы животные не провалились в шахты. Некоторые шахты оказались засыпаны или наполнены строительным мусором», — объяснил Деринг. А в одной из шахт ученые нашли куриные кости. Спуск в шахты несколько сложен и сейчас - ученые вынуждены пользоваться альпинистским снаряжением. Лестницы уходят вглубь под углом в 50°, а ступени со временем поросли мхом и стали слишком скользкими, чтобы по ним можно было просто спуститься. В самом туннеле царит полная темнота, иногда исследователям не хватает воздуха. Проходы загораживают обломки блоков, в таких местах собирается дождевая вода, которая порой доходит почти до пояса.
Загадки акведука
Сегодня ученые нашли уже около 300 шахт. Но у них до сих пор осталось множество вопросов, на которые исследователи все еще не смогли получить ответы. «Например, на протяжении первых 60 километров уклон подземного канала составляет всего 0,3 на тысячу сантиметров», — объяснил глава проекта. То есть за 1 км туннель понижается всего на 30 см — это очень мало. У римлян не было нивелира, они пользовались шестиметровым инструментом под названием хоробат, который позаимствовали у персов. А также наполняли козьи кишки водой, чтобы вычислить уклон у углов сооружения. Однако существование этих примитивных инструментов не объясняет поразительную точность, с которой построен акведук.
«Сначала землемеры должны были вычислить точный многокилометровый маршрут пролегания акведука и отметить этот путь столбами», — отметил Деринг. Даже это было чрезвычайно сложно сделать при неровном ландшафте. Затем они должны были повторить этот путь глубоко под землей вплоть до последнего сантиметра. Но как именно им это удалось сделать с такой высокой точностью? Акведук невозможно было построить прямо под намеченной линией, так как шахты уходили вглубь не вертикально, а под углом. Удивительно, почему римские строители не совершали серьезных ошибок. Чтобы встретиться под землей и соединить отрезки туннеля, легионеры должны были точно знать, в какую сторону рыть. Но единственным способом связи между строительными секциями могло быть лишь перестукивание. Рабочие долбили камень, ориентируясь на этот звук, но вполне могли забрать вбок - тогда туннель имел бы зигзагообразный вид. Но все туннели абсолютно прямые.
Итог строительства
Для завершения акведука римским инженерам потребовалось 120 лет. Только после этого подземные и наземные каналы наполнила вода из отдаленной сирийской речки. Исследователи изучили минеральные отложения на стенах туннелей и пришли к выводу, что поток воды несся со скоростью от 300 до 700 л в секунду.
Однако жителей Гадара постигло разочарование. Изначально считалось, что вода соберется в высоком каменном резервуаре, который сможет снабжать городские фонтаны и запланированный к постройке храм. Но этого не произошло. Видимо, землемеры и инженеры совершили ряд серьезных ошибок. И вода, преодолев 170 км пути, прибывала в город слишком медленно, чтобы стали возможны великие планы римлян. Резервуар полностью не наполнялся, и фонтаны в городе так и не заработали. По словам Деринга, этот водопровод скрывает еще множество загадок. Поэтому ученый и его команда продолжат исследования акведука начиная с апреля 2009 года.
Акведук (от лат. aqua - вода и duco - веду) - водовод (канал, труба) для подачи воды к населённым пунктам, оросительным и гидроэнергетическим системам из расположенных выше их источников. Акведуком в более узком значении называют часть водопровода в виде моста над оврагом, рекой, дорогой. Достаточные по ширине акведуки могли также использоваться судами (водный мост). Акведук по своей структуре аналогичен виадуку, с тем отличием, что его используют для переноса воды вместо организации дороги или железнодорожного пути. Акведуки сооружаются из камня, кирпича, железобетона или стали. Такие сооружения состоят из основания, на котором возводят каменные, чугунные или кирпичные опоры (обычно между ними для устойчивости помещают каменные арки), и берегового устоя, на которое укладываются трубы или устраиваются кюветы.
РИМСКИЕ акведуки - один из шедевров античного инженерного искусства. Вот что о них писал в своей книге Секст Юлий Фронтин (35 - ок. 103 гг. н. э.), римский претор и смотритель акведуков: «Разве можно сравнить бестолковые пирамиды или бесполезные, хотя и известные, строения греков с этими столь необходимыми сооружениями, проводящими так много воды?». Заметим, что римляне не были первопроходцами в строительстве водопроводов. Еще ранее водопроводы использовались в таких древних государствах, как Ассирия, Египет, Индия и Персия.
Зачем были нужны акведуки?
Древние города обычно строились близ крупных водоемов, и Рим не был исключением. Первоначально воду брали из реки Тибр и ближайших к ней родников и колодцев. Однако с IV века до н. э. Рим стал быстро разрастаться, а вместе с ним росла и потребность в воде.
Так как водопровод был в домах лишь немногих людей, римляне построили сотни личных и общественных бань, называемых термами. Первую общественную баню в Риме снабжал водой Аква Вирго - акведук, открытый в 19 году до н. э. Он был построен Марком Агриппой, другом Цезаря Августа. На ремонт и расширение системы водоснабжения в Риме Агриппа потратил значительную часть своего немалого состояния.
Термы были центром общественной жизни. В самых больших из них размещались даже сады и библиотеки. Выходящая из терм вода текла непрерывным потоком прямо в канализацию, постоянно смывая туда и отходы из латрин, или уборных, которые примыкали к термам.
Их строительство и обслуживание
Римские акведуки… Возможно, в вашем представлении это массивные аркады, тянущиеся до самого горизонта. Но в действительности аркады составляли менее 20 процентов акведуков, бо?льшая часть которых пролегала под землей. Такая экономичная конструкция защищала акведуки от эрозии и не препятствовала земледелию и градостроительству. Например, протяженность Аква Марция, построенного в 140 году до н. э., была около 92 километров, однако его надземная часть - аркады - составляла всего 11 километров длины.
До начала строительства акведука инженеры оценивали воду предполагаемого источника: ее чистоту, скорость течения и вкус. Они также принимали в расчет состояние здоровья местных жителей, которые ее пили. Когда решение о строительстве принималось, землемеры планировали путь пролегания акведука, рассчитывали угол его наклона, а также длину, ширину и глубину водного канала. В качестве рабочей силы, очевидно, использовались рабы. На строительство акведука могли уходить годы, да и обходилось оно далеко не дешево, особенно если по проекту требовалось возведение аркад.
Основные части акведука
К тому же акведуки нужно было ремонтировать и защищать от повреждений. В одно время с этой целью в Риме было задействовано около 700 человек. При проектировании акведуков учитывали их дальнейший ремонт и обслуживание. Например, для доступа к подземным участкам делались люки и смотровые колодцы. А когда требовался капитальный ремонт, инженеры на время отводили воду от поврежденной части акведука.
Городские акведуки
К началу III века н. э. Рим снабжался водой из 11 крупных акведуков. Первый из них - Аква Аппия - был сооружен в 312 году до н. э. Относительно небольшой - протяженностью около 16 километров,- он почти полностью проходил под землей. Частично сохранившийся до наших дней Аква Клавдия длиной около 70 километров включал в себя около 10 километров аркад; некоторые из них достигали 27 метров в высоту.
Сколько воды доставляли акведуки в город? Огромное количество. Например, у Аква Марция, упомянутого ранее, пропускная способность составляла около 190 000 кубометров воды в день. Достигая городских районов, вода самотеком, под действием силы тяжести, поступала в водораспределительные резервуары, а затем в сеть трубопроводов. Через них вода шла в другие распределительные емкости или напрямую к потребителям. По некоторым подсчетам, система водоснабжения в Риме разрослась настолько, что на каждого жителя приходилось более кубометра воды в сутки!
«Акведуки появлялись везде, куда распространял свои владения Рим»,- говорится в книге, посвященной акведукам (Roman Aqueducts & Water Supply). И сегодня, путешествуя по Малой Азии, Франции, Испании и Северной Африке, люди все так же восхищаются этими шедеврами инженерного искусства.