Akwedukt

W starożytności akwedukty były środkiem transportu wody z jednego miejsca do drugiego, zapewniającym regularne i kontrolowane zaopatrzenie w wodę do miejsca, które w innym przypadku nie otrzymałoby wystarczającej ilości wody, aby zaspokoić podstawowe potrzeby, takie jak jak nawadnianie upraw żywności i fontanny do picia. Mogą mieć postać podziemnych tuneli, sieci kanałów i kanałów powierzchniowych, zakrytych rur glinianych lub monumentalnych mostów.

Odkąd rasa ludzka żyła w społecznościach i uprawiała ziemię, gospodarka wodna była kluczowym czynnikiem dobrobytu i dobrobytu społeczności. Osady, które nie znajdowały się bezpośrednio w pobliżu źródła słodkiej wody, wykopały szyby do podziemnych wód gruntowych, aby stworzyć studnie i cysterny, aby zbierać wodę deszczową, aby można ją było wykorzystać w późniejszym terminie. Jednak akwedukty pozwoliły społecznościom żyć dalej od źródła wody i wykorzystywać grunty, które w innym przypadku nie byłyby nadające się do użytku rolniczego.

Najwcześniejsze akwedukty

Najwcześniejsze i najprostsze akwedukty zostały zbudowane długości odwróconych glinianych płytek, a czasem rur, które odprowadzały wodę na niewielką odległość i dostosowywały się do konturów terenu. Najwcześniejsze ich przykłady pochodzą z cywilizacji minojskiej na Krecie z początku II tysiąclecia pne oraz ze współczesnej Mezopotamii. Akwedukty były również ważną cechą osadnictwa mykeńskiego w XIV wieku pne, zapewniając autonomię przed oblężeniem akropolu Myken i fortyfikacji w Tiryns.

Akwedukty w Mezopotamii

Pierwszy wyrafinowany systemy kanałów dalekiego zasięgu zostały zbudowane w Imperium Asyryjskim w IX wieku pne i obejmowały tunele o długości kilku kilometrów. Te osiągnięcia inżynieryjne pozwoliły na zbudowanie akweduktów w bardziej bezpośredniej linii między źródłem a wylotem. Babilończycy w VIII wieku pne zbudowali również rozbudowane i wyrafinowane systemy kanałów. W VII wieku p.n.e. szeroki kanał przecinał most o długości 280 m, doprowadzając wodę do Niniwy, a wodę doprowadzano 537-metrowym tunelem do Jerozolimy.

Kolejną ważną innowacją w zarządzaniu wodą był qanats. Prawdopodobnie pochodziły one z Persji (a może Arabii) i były to duże podziemne chodniki, które gromadziły wody gruntowe. Tunele na niższym poziomie niż zbiornik, często o długości kilku kilometrów, następnie odprowadzane z wody przez siłę grawitacji. Qanats byli obecni w całym starożytnym świecie od Egiptu po Chiny.

Grecka gospodarka wodna

Pierwsze greckie projekty dotyczące gospodarki wodnej na dużą skalę miały miejsce w VII wieku pne i zwykle miały na celu zaopatrzenie gminnych fontann do picia. Zarówno Samos, jak i Ateny były zasilane przez dalekodystansowe akwedukty z VI wieku pne; pierwsza miała 2,5 km długości i obejmowała słynny 1 km tunel zaprojektowany przez Eupalinusa z Megary. Pisistratus zbudował akwedukt z rur ceramicznych o szerokości od 15 do 25 cm w dolinie Ilissus o długości 8 km.

W IV wieku p.n.e. Priene w Azji Mniejszej miało podobny rurociąg, który prowadził przez sztuczny rów pokryty kamieniem płyty. Syrakuzy z III wieku p.n.e. korzystały z nie mniej niż trzech akweduktów i hellenistycznego Pergamonu, ok. 200 pne posiadał jedne z najbardziej wyrafinowanych struktur gospodarki wodnej znanych w tamtym czasie.

Rzymskie akwedukty

To znaczy, jednakże Rzymianie, którzy słusznie zdobyli sławę jako par excellence budowniczowie akweduktów. Ogromnie ambitne rzymskie projekty inżynieryjne z powodzeniem opanowały wszelkiego rodzaju trudne i niebezpieczne tereny i sprawiły, że ich wspaniałe łukowe akwedukty stały się powszechnym widokiem w całym Cesarstwie Rzymskim, dostarczając miastom wodę, aby zaspokoić nie tylko podstawowe potrzeby, ale także duże publiczne łaźnie rzymskie, ozdobne fontanny ( nimfaea) i wille prywatne. Podczas gdy większość akweduktów nadal biegła wzdłuż powierzchni i podążała za konturami lądu, gdy tylko było to możliwe, wynalezienie łuku pozwoliło na budowę konstrukcji o dużej rozpiętości, wykorzystując nowe materiały, takie jak beton i wodoodporny cement, które mogą ignorować niekorzystne cechy terenu i rysować woda po najprostszej możliwej trasie o regularnym nachyleniu. Podobnie wzrost wiedzy inżynieryjnej umożliwił realizację projektów głębokiego tunelu na dużą skalę.

Kolejną innowacją, która pozwoliła akweduktom na przekraczanie dolin, był odwrócony syfon na dużą skalę.Były one wykonane z gliny lub wielu ołowianych rur wzmocnionych kamiennymi blokami i dzięki sile grawitacji i ciśnieniu, gdy woda spływała w dół doliny, uzyskany pęd mógł wypchnąć wodę w górę po przeciwnej stronie. Łukowate mosty biegnące po dnie doliny mogą zmniejszyć wysokość, z jakiej woda musiała spaść, a co ważniejsze, wznieść się w górę podczas wznoszenia. Zawory odcinające do zarządzania ciśnieniem i regulacją przepływu wody, zbiorniki retencyjne, osadniki do ekstrakcji osadu i filtry siatkowe na wylotach były innymi cechami rzymskich akweduktów. Niekiedy wodę „odświeżano” również napowietrzając ją systemem małych kaskad. Co ciekawe, rzymskie akwedukty również były prawnie chronione i nie wolno było w ich pobliżu prowadzić działalności rolniczej w przypadku uszkodzenia przez orkę i wzrost korzeni. Z drugiej strony akwedukty odniosły korzyści w rolnictwie, ponieważ w wielu przypadkach utworzono kanały odpływowe, aby zapewnić wodę do nawadniania gruntów.

Pierwszymi akweduktami obsługującymi Rzym były 16-kilometrowy Aqua Appia (312 pne), Anio Vetus (272-269 pne) i 91-kilometrowy Aqua Marcia (144 -140 pne). Sieć stale się rozrastała, a nawet tworzyły połączenia między akweduktami: Aqua Tepula (126-125 pne), Julia (33 pne), Virgo (22-19 pne), Alsietina (2 pne), Aqua Claudia i Anio Novus (ukończone w 52 n.e.), Aqua Traiana (109 n.e.) i Aqua Alexandrina (226 n.e.). Stopniowo w całych Włoszech budowano inne akwedukty, na przykład w Alatri (130-120 pne) i Pompejach (ok. 80 pne). Juliusz Cezar zbudował akwedukt w Antiochii, pierwszy poza Włochami. August (ok. 27 pne – 14 n.e.) nadzorował budowę akweduktów w Kartaginie, Efezie oraz 96-kilometrowego akweduktu, który służył Neapolowi. Rzeczywiście, w I wieku n.e. nastąpiła eksplozja budowy akweduktu, być może związana z rozprzestrzenianiem się kultury rzymskiej i ich zamiłowaniem do kąpieli i fontann, ale także z zaspokojeniem potrzeb wodnych coraz większej koncentracji ludności.

Od I do II wieku n.e. granice wykonalności architektonicznej zostały rozciągnięte i zbudowano jedne z największych rzymskich akweduktów. Miały one dwa lub trzy arkady łuków i osiągały zdumiewające wysokości. Akwedukt w Segowii miał 28 m wysokości, a Pont du Gard w południowej Francji miał 49 m wysokości, z których oba przetrwały do dziś jako spektakularne pomniki umiejętności i śmiałości rzymskich inżynierów.