Iz kojeg se vijadukt napaja vodom. Akvadukt je rimska ideja, utjelovljena u cijelom svijetu

Akvadukt (od latinskog aqua - voda i duco - olovo) - vodovod (kanal, cijev) za opskrbu vodom naselja, navodnjavanje i hidroenergetske sisteme iz njihovih izvora koji se nalaze iznad. Akvadukt u užem smislu dio je akvadukta u obliku mosta preko jaruge, rijeke, ceste. Akvadukti dovoljne širine mogli su se koristiti i brodovima (vodeni most). Akvadukt je po strukturi sličan vijaduktu, s tom razlikom što se koristi za transport vode umjesto za organiziranje cestovne ili željezničke pruge. Akvadukti su izgrađeni od kamena, opeke, armiranog betona ili čelika. Takve se građevine sastoje od podloge na kojoj su podignuti nosači od kamena, lijevanog željeza ili opeke (obično se između njih postavljaju kameni lukovi radi stabilnosti) i uporišta na obali na koje se polažu cijevi ili postavljaju jarci.

RIMSKI akvadukti jedno su od remek -djela drevnog inženjeringa. Evo što je Sextus Julius Frontinus (35 - oko 103. poslije Krista), rimski pretor i čuvar akvadukta, napisao o njima u svojoj knjizi: strukture koje nose toliko vode? " Imajte na umu da Rimljani nisu bili pioniri u izgradnji akvadukta. Čak su se i ranije akvadukti koristili u takvim drevnim državama kao što su Asirija, Egipat, Indija i Perzija.

Zašto su bili potrebni akvadukti?
Drevni gradovi obično su se gradili u blizini velikih vodenih površina, a Rim nije bio izuzetak. U početku se voda uzimala iz rijeke Tiber i izvora i izvora koji su joj najbliži. Međutim, od 4. stoljeća prije nove ere. NS. Rim je počeo brzo rasti, a s njim je rasla i potreba za vodom.
Budući da je samo nekoliko ljudi imalo tekuću vodu u svojim domovima, Rimljani su izgradili stotine privatnih i javnih kupatila, zvanih kupatila. Prvo javno kupalište u Rimu snabdjelo je vodom Aqua Virgo, akvadukt otvoren 19. prije Krista. NS. Izgradio ga je Marko Agripa, prijatelj Cezara Augusta. Agrippa je veliki dio svog znatnog bogatstva potrošio na obnovu i proširenje vodoopskrbe u Rimu.
Kupke su bile centar društvenog života. Najveći od njih čak su imali vrtove i biblioteke. Voda koja je izlazila iz kupatila tekla je neprekidnim tokom direktno u kanalizaciju, neprestano ispirući otpad iz toaleta ili zahoda, koji su bili pored kupatila.

Njihova izgradnja i održavanje
Rimski akvadukti ... Možda su u vašem umu to masivne arkade koje se protežu do samog horizonta. Ali u stvarnosti, arkade su činile manje od 20 posto akvadukata, od kojih je većina prolazila pod zemljom. Ovaj ekonomski dizajn štitio je akvadukte od erozije i nije ometao poljoprivredu i urbani razvoj. Na primjer, dužina Aqua Marciusa, izgrađena 140. pr. e., bio je dugačak oko 92 kilometra, ali je njegov nadzemni dio - arkade - bio dug samo 11 kilometara.
Prije početka izgradnje akvadukta inženjeri su ocijenili vodu predviđenog izvora: njenu čistoću, protok i ukus. Također su uzeli u obzir zdravlje lokalnog stanovništva koje ga je pilo. Kada je donesena odluka o izgradnji, geodeti su planirali putanju akvadukta, izračunali kut njegovog nagiba, kao i dužinu, širinu i dubinu vodenog kanala. Robovi su očito korišteni kao radna snaga. Za izgradnju akvadukta mogle su biti potrebne godine, a to nije bilo jeftino, pogotovo ako je projekt zahtijevao izgradnju arkada.

Glavni dijelovi akvadukta

Osim toga, akvadukte je trebalo popraviti i zaštititi od oštećenja. Svojevremeno je u Rimu u to bilo uključeno oko 700 ljudi. Prilikom projektiranja akvadukata uzeta je u obzir njihova daljnja popravka i održavanje. Na primjer, napravljeni su otvori i inspekcijski bunari za pristup podzemnim područjima. A kad su bile potrebne velike popravke, inženjeri su privremeno preusmjerili vodu iz oštećenog dijela akvadukta.

Urbani akvadukti
Do početka 3. stoljeća nove ere NS. Rim se opskrbljivao vodom iz 11 velikih akvadukata. Prvi od njih - Aqua Appia - izgrađen je 312. godine prije nove ere. NS. Relativno mali - dug oko 16 kilometara - gotovo je potpuno prošao pod zemljom. Djelomično očuvana do danas, Aqua Claudia, duga oko 70 kilometara, uključivala je oko 10 kilometara arkada; neki su dosegli visinu od 27 metara.
Koliko su vode akvadukti isporučili gradu? Odlična količina. Na primjer, ranije spomenuta Aqua Marcius imala je kapacitet od oko 190.000 kubnih metara vode dnevno. Dosegavši ​​urbana područja, voda je gravitacijom, pod utjecajem gravitacije, ušla u rezervoare za distribuciju vode, a zatim u mrežu cjevovoda. Preko njih je voda odlazila u druge distribucijske spremnike ili direktno do potrošača. Prema nekim procjenama, vodovodni sistem u Rimu toliko je narastao da je svaki stanovnik imao više od kubnog metra vode dnevno!
"Akvadukti su se pojavljivali gdje god je Rim širio svoje posjede", kaže se u knjizi o akvaduktima (Rimski akvadukti i vodoopskrba). I danas, putujući kroz Malu Aziju, Francusku, Španiju i Sjeverna Afrika, ljudi se i dalje dive ovim inženjerskim remek -djelima.

Francuski departman Gard (pokrajina Provansa, Francuska) jedno je od najsretnijih mjesta gdje je sačuvan akvadukt, drevni rimski spomenik. Zove se Garsky most - Pont du Gard, koji je izgrađen oko 19. stoljeća prije nove ere. Graciozno se prostirao preko rijeke Gardon, ranije poznate kao Gar.

Drevni rimski akvadukti služili su kao opskrba stanovništva vodom. Hidroenergija i sistemi za navodnjavanje također su se napajali akvaduktima.

Nazivaju ih i vodovodima. Svaki od njih je most koji se nalazi preko rijeke, ceste ili opkopa. Dovoljna širina ovih konstrukcija omogućila je brodovima da slobodno plove ispod njih. Kamen, cigla, armirani beton, čelik korišteni su kao materijali za izgradnju antiknih zgrada. Arhitekti starog Rima u podnožju akvadukta koristili su stubove - kamen, lijevano željezo ili ciglu i obalni upornjak, na koji su postavljene cijevi ili kivete. Kako bi konstrukcija bila stabilnija, nosači su povezani kamenim lukovima.

Iako su se stari Rimljani ponosili takvim inženjerskim uređajima, oni su bili prvi u Drevni Egipat... Tamo su izgrađeni akvadukti od vapnenca. Njihove su veličine bile skromnije. A akvadukt, koji je snabdijevao vodom grad Nineveh, tadašnji glavni grad, bio je visok 10 m, dugačak 300 m, ukupne dužine akvadukta 80 km.

Ipak, već u 7. stoljeću. Pne. postojali su vodovodi u rimskom stilu. Kroz njih 11, ukupno oko 350 km duga, životvorna vlaga tekla je u Rim. Najduži je akvadukt koji se nalazi u Kartagini, danas Tunis - njegova dužina je 141 km. Ali većina njih je ležala pod zemljom. Primjer je Eifelov akvadukt (Njemačka). Ova se građevina još uvijek može vidjeti u blizini Kelna, u koji se voda dopremala kroz takav podzemni vodovod.

Akvadukti starog Rima izgrađeni su od tadašnjih modernih materijala, na primjer, vodootpornog pucolanskog betona. Ali bili su previše komplicirani, unatoč točnim parametrima svojstvenim njihovom dizajnu. Na primjer, peta akvadukta Pont du Gard iznosi samo 34 cm po 1 km, a njen silazak 17 m uz padinu. I to je u dužini od 50 km. Ovaj dizajn je omogućio akvaduktima da ostanu moderni čak i nakon hiljadu godina nakon što je Rimsko carstvo već palo.

To je zato što je voda isporučena gravitacijom, što je bilo izuzetno efikasno. Velik dio iskustva starih rimskih graditelja koristi se i danas. Iako je, nažalost, veliki dio njihovog praktičnog znanja nestao u dalekim godinama Mračnih ratova. Tek u 19. stoljeću oživjela je izgradnja akvadukta.

Na sreću, povijest je za potomke sačuvala tragove kreativnosti starih rimskih inženjera. Današnji putnici mogu biti iznenađeni gotovo nakitnim obrisima nekih akvadukata. Raštrkani po cijelom svijetu, nalaze se u mnogim današnjim zemljama. Park akvadukta u Italiji i akvadukt Cezareje u Izraelu, akvadukti u Nazci (Peru) i Hampi (Indija) i akvadukt Les Ferreres u Španiji. Slične se građevine dive u Turskoj - Valenta, u Španjolskoj - Segoviji.

Izraz "akvadukt" došao je do nas iz latinskog jezika (aguae ductus) i u prijevodu znači "vodeći vodu" (agua - voda, duco - olovo). Šta je akvadukt u modernom ruskom smislu? Ovo je građevina za prolaz vodenih tokova na velikoj visini kroz neravan teren, uključujući prepreke prirodnog i umjetnog porijekla.

Akvadukt se koristi za opskrbu vodom naselja, industrijska proizvodnja ili poljoprivredno zemljište s udaljenog izvora vode smještenog na brdu. Princip rada akvadukta je slobodan dotok vode kroz oluk, jarak, cijev pod blagim nagibom. Stoga se koriste fizički zakoni koji omogućuju, bez dodatnih napora, kretanje velikih protoka vode duž umjetno stvorenih kanala.

Iz istorije nastanka akvadukta

Povijest akvadukata vodi porijeklo od starih Babilonaca i Egipćana, koji su naučili kako izgraditi vodove za opskrbu svojih domova vodom, promatrajući prirodni tok rijeka - od brda do nižeg područja.

Još u 7. veku pre nove ere. Asirci su podigli akvadukt od vapnenca kako bi osigurali vodu svom glavnom gradu Ninivi. Izvorište je od glavnog grada bilo odvojeno širokom dolinom. Dužina vodovodnog kanala bila je 80 kilometara, a njegov tristometarski dio iznad doline dostigao je deset metara visine.

Povijest je sačuvala podatke o akvaduktima koja su izgradila plemena Maja i stari Grci. Stari grčki putnik, geograf i istoričar Herodot pohvalio je akvadukt na ostrvu Samos kao jedno od svjetskih čuda.

Akvadukti koje su izgradili stari Rimljani znatno su se razlikovali od prvih građevina po svojoj tehnologiji, već su se u to vrijeme za njihovu izgradnju koristili vodootporni materijali poput pucolanskog betona.

Najbolji arhitekti su učestvovali u izgradnji akvadukata, praveći složene, tačne proračune. Na primjer, akvadukt u Provansi Pont du Gard imao je razliku u visini između izvora i odredišta od samo 17 metara. Štoviše, njegova ukupna dužina bila je 50 kilometara, a za svaki kilometar nagib je bio samo 34 centimetra. Takva preciznost i najbolje građevinske tehnologije osigurali su rimskim akvaduktima vjekove uspješne upotrebe - čak i hiljadu godina nakon raspada Rimskog carstva, akvadukti nisu izgubili svoj tehnološki značaj.

U nekim slučajevima, prilikom izgradnje akvadukta, razlika u površini je bila veća od 50 metara. Kako bi osigurali slobodan protok vode, graditelji su stvorili dodatni vodovodni tlak (sifon). Ove se tehnologije koriste i danas, kada polaganje vodovodnih cijevi mora prelaziti mjesta sa značajnim ulegnućima.

Savremena upotreba akvadukata

U modernom smislu, definicija šta je akvadukt je da opiše strukturu dizajniranu za kretanje velikih protoka vode iznad glave. S obzirom na visoke troškove izgradnje i održavanja akvadukata u usporedbi s podzemnim vodovodima, danas je njihova izgradnja opravdana samo u gusto naseljenim planinskim zemljama, uglavnom tamo gdje je postavljanje podzemne vodovodne cijevi povezano s određenim poteškoćama.

Međutim, brojne zemlje vode akvadukte namijenjene prolasku plovila preko korita rijeke ili doline. Ove mostovske strukture omogućuju povezivanje sistema kanala kroz koje mogu proći mala plovila. Njihova izgradnja započela je u 17. stoljeću, a neki od njih uspješno djeluju i danas.

Najpoznatiji moderni vodeni mostovi za transport su:

Magdeburški plovni akvadukt (Njemačka, 2003.) dužine 918 metara položen je iznad površine zemlje preko rijeke Labe i povezuje kanale Elba-Havel i Mitteland.

Pontkisillte Aqueduct, Wrexhem (Velika Britanija, 1795-1805). U dolini Dee izgrađen je vodeni most za povezivanje rudnika uglja Denbigshire s nacionalnim pomorskim kanalima preko kanala Ellesmere.

Okretni vodeni most, Barton (UK). Izgrađen je na rijeci Irwell i namijenjen je prevozu kanala Bridgouter kroz brod Manchester. Okretni akvadukt izgrađen je 1894. godine i nema analoga u cijelom svijetu.

Glavno dostignuće inženjeringa stari Rim izgradnja akvadukata često je prepoznata. Upravo su te građevine obavljale najvažniju funkciju opskrbe vodom gradova koji troše sve više vode. Ali u užem smislu, akvadukt se ne shvaća kao cjelokupni vodoopskrbni sistem, već samo njegov dio, koji predstavlja prijelaz preko rijeka, provalija, cesta. Upravo ti dijelovi složenog vodovoda trenutno privlače hiljade turista. Dakle, danas ćemo pogledati rimske akvadukte.

Istorija rimskih akvadukata

Izgradnja akvadukta započela je u Rimu. Stanovništvo ovog grada premašilo je milion stanovnika, pa je postojala potreba za opskrbom grada ne samo pitkom vodom, već i u tehničke svrhe. Vrijedi podsjetiti na želju Rimljana da stvore široku udobnost i obilnu distribuciju rimskih termi. Naravno, bilo je moguće uzeti vodu iz bunara, ali nas je rast potrošnje natjerao da izravno opskrbljujemo vodu iz planinskih izvora.

Akvadukt u Rimu pojavio se već u 4. stoljeću prije nove ere, a do 3. stoljeća prije nove ere. bilo ih je već 11. U 1. stoljeću naše ere izgrađen je slavni Klaudijev akvadukt, koji je na visini od 27 metara bio 30 km kraći od starog Marcijevog akvadukta (ukupna dužina je oko 60 kilometara). Smanjenje udaljenosti postignuto je višestrukim korištenjem sistema tunela i mostova.

Klaudije akvadukt

Pont du Gard u Nimesu (Francuska)

Još jedan poznati rimski akvadukt izgrađen je u 2. stoljeću poslije Krista na jugu Francuske preko rijeke Garde. Njegovo moderno ime je Pont du Gard ili most Garde. Akvadukt je vodosnabdijevao grad Nîmes. Most je jedini preživjeli ostatak složenog sistema Nimskog akvadukta, koji se proteže na 50 kilometara. Most je visok 49 metara i dugačak 275 metara. Tri lučna nivoa se ističu. Prvi nivo se sastoji od 6 lukova. Središnji luk ovog nivoa, koji povezuje obale rijeke, ima raspon od 24,4 metra. Drugi nivo već ima 11 lukova. Posljednji treći nivo, posvećen vodovodnoj cijevi, ima 35 manjih lukova. Pont du Gard i trenutno se koristi kao prijelaz za most.

Pont du Gard

Rimski akvadukt u Segoviji (Španija)

Sljedeći akvadukt nalazi se u španskom gradu Segovia. Visina akvadukta je 30 metara, dužina 17 kilometara. Jedan od preživjelih raspona sada se nalazi u samom centru grada. Kako bi se osiguralo centralno vodosnabdijevanje, nekada je voda iz ovog akvadukta ulazila u centralnu cisternu, odakle se već distribuirala u druge gradske sisteme. U 11. stoljeću ovaj akvadukt su djelomično uništili Mauri, ali je u 15. stoljeću obnovljen i još uvijek opskrbljuje regije Segovije vodom.

Akvadukt u Segoviji

Rimski akvadukti izgrađeni su čak i u Africi. Vodosnabdijevanje su osigurali Caesaria (akvadukt 23 km), Mactar (9 km), Kartagina (80 km).

Kao što je Julius Frontinus (glavni dobavljač vode u Rimu početkom 2. stoljeća) primijetio, akvadukti su glavni dokaz veličine Rimskog carstva, pa se ne mogu čak ni usporediti s beskorisnim egipatskim piramidama i drugim praznim građevinama Grčke . Zaista, ti vodoopskrbni sustavi dali su poticaj razvoju civilizacije, ukorijenili su izgradnju kupališta, bazena, fontana. S obzirom na činjenicu da neke od ovih građevina od vremena veličine starog Rima funkcioniraju do danas, treba se samo iznenaditi i uživati ​​u njihovoj veličini i genijalnosti inženjerske misli duboke antike.

U davna vremena opskrba vodom gradova u složenom terenu u smislu reljefa odvijala se uz pomoć složenih inženjerskih struktura. Akvadukt je jedna od mogućnosti za postavljanje autoputa od izvora na visokim nadmorskim visinama do potrošača koji se nalaze ispod. U čemu je posebnost takvih građevina i zašto su ih preferirali stari graditelji?

Akvadukt: šta je to?

U različitim državama pokušali su izmisliti najbolju opciju za prijenos vode iz izvora do potrošača. Ako su na putu bile poteškoće u reljefu, a nije ih bilo moguće zaobići ili je to bilo skupo, inženjeri dizajna obično su autoput opremili na visokim podupiračima.

Šta znači "akvadukt"? U prijevodu s latinskog, to je u suštini vodovod. Međutim, mnogi s akvaduktima povezuju samo složene i često lijepe višeslojne strukture, slične stepenastim mostovima. Zapravo, akvadukt je integralni sistem i treba ga sveobuhvatno razmotriti cijelom dužinom od izvora do krajnje tačke potrošnje.

Visoka građevina nesumnjivo igra važnu ulogu u prolazu kroz težak dio rute. Ako se nalazi u gradu, u blizini stambenih zgrada, tada su inženjeri pokušali učiniti ga ugodnim oku. No, vodovod se nije sastojao samo od lijepih lukova i oslonaca. Cijelom dužinom (mogu biti od nekoliko stotina metara do desetina kilometara) mogli su postojati podzemni dijelovi.

Vodovod ovih razmjera nije izgrađen godinu ili dvije. Može se koristiti decenijama, pa čak i vekovima. Stoga su sami dizajn i izgradnja pažljivo provedeni. Kamenje za podlogu i nosače odabrano je i obrađeno odvojeno. Proračuni za lukove i stropove morali su biti besprijekorni. Konstrukcija je bila izložena stalnom vjetru i padavinama. Najmanja nepreciznost ili nedostaci u procesu izgradnje mogli bi negirati grandiozne radove.

istorija

Izgradnja mostova, nadvožnjaka i nadvožnjaka prakticirala se u mnogim drevnim državama. Pokušano je u Grčkoj i na istoku da se na takvu konstrukciju postavi cijev ili otvoreni oluk i u Grčkoj i na istoku, međutim vodovodi ove vrste bili su najrašireniji u starom Rimu. Neki od njih su preživjeli do danas. Oni nisu samo spomenici arhitekture, već su i u sadašnjem stanju.

Drugo je pitanje zašto su se tako raširili. U to vrijeme, u teoriji i praksi, već su postojali tlačni cjevovodi za opskrbu vodom, postojali su sistemi izgrađeni na principu sifona.

Rimski akvadukt - šta je to? Drevni dizajneri odabrali su gravitacijski gravitacijski sustav za opskrbu vodom. Većina ovih akvadukata izgrađena je na visokim podupiračima. Ponegdje im je visina bila i do pedeset metara.

Karakteristično

Drevni akvadukti obično su se gradili od kamenih blokova. Mali vodovodi mogu se postaviti na relativno niske drvene nosače. Kasnije, s razvojem građevinskih tehnologija, inženjeri su koristili ciglu i beton. Procvat metalurgije omogućio je upotrebu čelika i lijevanog željeza u složenim konstrukcijama.

Uređenje akvadukta rimskog tipa zahtijeva prisustvo otvorenog ili zatvorenog tipa... Ovo je vrsta kanala ili oluka od materijala koji su otporni na razorne učinke protoka vode. Za to su se najčešće koristili kameni blokovi. Zatvoreni kanal bio je prekriven odozgo svodom ili pločama kako bi se isključilo zagađenje vode.

Cijevi koje su se tada koristile u nekim akvaduktima mogle su biti keramičke ili olovne. Keramika je izrađena od pečene gline, ali ovaj materijal nije bio pouzdan. Bušenje rupa u kamenim blokovima bilo je teško. U to vrijeme već se znalo o opasnostima koje olovo predstavlja po zdravlje ljudi. Međutim, ta je činjenica pomirena. Osim toga, na mjestima sa tvrdom vodom, olovni zidovi cijevi brzo su se prekrili gustim slojem plaka.

U davna vremena Veliki grad broji od 500 hiljada ljudi. U vrijeme procvata carstava, do dva miliona građana moglo je trajno boraviti u glavnim gradovima. Da bi im se osigurala voda, bio je potreban pouzdan, trajno funkcionalan sistem. U nekim gradovima moglo bi raditi i desetak akvadukata istovremeno. Ukupna dužina sistema je postala preko 400 km. Količina vode koja se isporučuje dnevno, prema nekim procjenama, mogla bi iznositi do 1,5 miliona kubnih metara.

Akvadukt je složen sistem, a radio je na takav način da osigurava stalan prirodni tok vode po cijeloj dužini pod utjecajem gravitacijskih sila. Proračuni su napravljeni tako da je nagib kanala bio optimalan. Nisu svi akvadukti uglavnom bili visoki. Udio takvih složenih dionica mogao bi činiti samo do 10% ukupne dužine.

U nekim slučajevima smatralo se uputnim napraviti dublje u tlu. Stene su odsečene. Rahlo tlo položeno je obrađenim blokovima, prekrivenim svodovima. Glavni zadatak je bio osigurati dosljednost nivoa. U sistemu mogu postojati dodatni rezervoari. Oni mogu poslužiti za taloženje vode, akumuliranje rezervi, stvaranje volumena za tlačne strukture.

Drevni akvadukti i modernost

Drevni akvadukt je složen inženjerski sistem. Baveći se uređenjem takvih vodovodnih cijevi, stručnjaci napominju da su ih projektirali pravi arhitekti. Mora se shvatiti da su njihovi autori činili prava čuda, pokazujući duboko znanje u hidraulici, mehanici i građevinarstvu.

Neki vjeruju da su ti akvadukti preživjeli samo zato što su imali višestruki faktor sigurnosti. Međutim, savremena istraživanja i studije postojećih sistema dokazuju da oni zadovoljavaju zahtjeve savremenih vodovodnih sistema. Poznato je da su tadašnji inženjeri uspjeli izračunati opterećenja i otpor materijala tokom izgradnje. Međutim, kako su uspjeli izračunati učinak sila prevrtanja vjetrova i poplava ostaje misterija. Formule za izračunavanje koeficijenata opskrbe gravitacionom vodom pojavile su se mnogo stoljeća kasnije. Sistem matematičkih proračuna koji je u to vrijeme bio na snazi ​​pomoću kamenčića i tabli za brojanje bio je vrlo naporan i nezgodan.

Legende i činjenice

Uprkos veličini i složenosti rimskih akvadukata, u njihovim sistemima nije bilo ventila. Voda je stalno tekla: danju i noću. Njegova potrošnja je bila ogromna čak i po današnjim standardima. No, prednost takvog otpada bila je u tome što se kanalizacijski sustav stalno ispirao, bilo je manje problema s začepljenjima.

Akvadukt je zaista grandiozna arhitektonska građevina. Nije ni čudo što se prema jednoj od legendi autorstvo svjetski poznate lučne građevine u Segoviji pripisuje vragu. Kao da ga je sagradio grandiozna struktura u zamenu za devojčinu založenu dušu. Ali uhvatila se na vrijeme i molila oproštaj od Svemogućeg. Nije dozvolio da se izgradnja završi. Đavo nije imao vremena staviti samo jedan kamen. Građani su zajedno završili posao i nakon osvećenja pustili u rad vodovod.