Iz kojeg se vijadukt opskrbljuje 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 sustave 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 prijevoz vode umjesto za organiziranje cestovnog ili željezničkog kolosijeka. Akvadukti su građeni od kamena, opeke, armiranog betona ili čelika. Takve se građevine sastoje od temelja na kojem su podignuti nosači od kamena, lijevanog željeza ili opeke (obično se između njih postavljaju kameni lukovi radi stabilnosti) i obalnog uporišta, na koji se polažu cijevi ili postavljaju jarci.

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

Zašto su bili potrebni akvadukti?
Antički gradovi obično su se gradili u blizini velikih vodenih površina, a Rim nije bio iznimka. U početku se voda uzimala iz rijeke Tiber te izvorišta i izvora koji su joj najbliži. Međutim, od 4. stoljeća pr. 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 kupališta, zvanih kupatila. Prvo javno kupalište u Rimu opskrbilo je vodom Aqua Virgo, akvadukt otvoren 19. pr. NS. Sagradio ga je Marko Agripa, prijatelj Cezara Augusta. Agrippa je velik dio svog znatnog bogatstva potrošio na obnovu i proširenje vodoopskrbe u Rimu.
Kupke su bile središte društvenog života. Najveći od njih čak su imali i vrtove i knjižnice. Voda koja je izlazila iz kupki tekla je kontinuiranim mlazom izravno u kanalizaciju, neprestano ispirući otpad iz zahoda ili zahoda, koji su bili uz kupke.

Njihova izgradnja i održavanje
Rimski akvadukti ... Možda su to po vašem mišljenju masivne arkade koje se protežu do samog horizonta. No, u stvarnosti su arkade činile manje od 20 posto akvadukata, od kojih je većina prolazila pod zemljom. Ovaj ekonomičan dizajn štitio je akvadukte od erozije i nije ometao poljoprivredu i urbani razvoj. Na primjer, duljina Aqua Marciusa, izgrađena 140. pr. e., bio je oko 92 kilometra, ali je njegov nadzemni dio - arkade - bio dug samo 11 kilometara.
Prije početka izgradnje akvadukta inženjeri su ocijenili vodu predviđenog izvora: njezinu čistoću, protok i okus. Također su uzeli u obzir zdravlje lokalnog stanovništva koje ga je pilo. Kad je donesena odluka o izgradnji, geodeti su planirali putanju vodovoda, izračunali kut njegovog nagiba, kao i duljinu, širinu i dubinu vodenog kanala. Robovi su se očito koristili kao radna snaga. Za izgradnju akvadukta mogle su proći 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 vodovoda uzeto je u obzir njihovo daljnje popravljanje i održavanje. Na primjer, napravljeni su otvori i inspekcijski bunari za pristup podzemnim područjima. A kad su bili potrebni veliki popravci, inženjeri su privremeno preusmjerili vodu iz oštećenog dijela akvadukta.

Gradski akvadukti
Do početka 3. stoljeća po Kr. NS. Rim se opskrbljivao vodom iz 11 velikih akvadukata. Prvi od njih - Aqua Appia - izgrađen je 312. godine prije Krista. NS. Relativno mali - dug oko 16 kilometara - gotovo je potpuno prošao pod zemljom. Djelomično očuvan 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? Veliki iznos. Na primjer, ranije spomenuta Aqua Marcius imala je kapacitet od oko 190.000 kubičnih metara vode dnevno. Dosegavši ​​urbana područja, voda je gravitacijom, pod utjecajem gravitacije, ušla u spremnike za distribuciju vode, a zatim u mrežu cjevovoda. Kroz njih je voda odlazila u druge distribucijske spremnike ili izravno do potrošača. Prema nekim procjenama, vodoopskrbni sustav 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, Španjolsku i Sjeverna Afrika, ljudi se i dalje dive ovim remek -djelima inženjeringa.

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

Stari rimski akvadukti služili su kao opskrbljivači vode stanovništvu. Hidroenergija i sustavi 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 građevina 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 vodovoda koristili su stupove - kamene, od lijevanog željeza ili opeke 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 Egipt... Tamo su izgrađeni akvadukti od vapnenca. Njihove su veličine bile skromnije. A akvadukt, koji je opskrbljivao vodom grad Nineveh, tadašnji glavni grad, bio je visok 10 m, dugačak 300 m, ukupne duljine 80 km akvadukta.

Ipak, već u 7. stoljeću. PRIJE KRISTA. postojali su vodovodi izrađeni u rimskom stilu. Kroz njih 11, ukupno oko 350 km duga, životvorna vlaga tekla je u Rim. Najduži je akvadukt koji se nalazi u Kartagi, danas modernom Tunisu - njegova duljina je 141 km. No većina ih je ležala pod zemljom. Primjer je Eifelov akvadukt (Njemačka). Ova se struktura još uvijek može vidjeti u blizini Kölna, 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. Primjerice, peta vodovoda Pont du Gard iznosi samo 34 cm po 1 km, a njezin silazak 17 m uz padinu. A ovo je duljine 50 km. Ovaj dizajn omogućio je akvaduktima da ostanu moderni čak i nakon tisuću godina nakon pada Rimskog Carstva.

To je zato što je voda isporučena gravitacijom, što je bilo izuzetno učinkovito. 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.

Srećom, 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) te akvadukt Les Ferreres u Španjolskoj. 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). Što je akvadukt u modernom ruskom smislu? Ovo je građevina za prolaz vodenih tokova na velikoj visini kroz neravan teren, uključujući prepreke prirodnog i umjetnog podrijetla.

Akvadukt se koristi za opskrbu vodom naselja, industrijska proizvodnja ili poljoprivredno zemljište s udaljenog izvora vode smještenog na brdu. Načelo rada akvadukta je slobodna opskrba vodom kroz oluk, jarak, cijev pod blagim nagibom. Stoga se koriste fizikalni zakoni koji omogućuju, bez dodatnih napora, kretanje velikih protoka vode uz umjetno stvorene kanale.

Iz povijesti nastanka akvadukata

Povijest akvadukata potječe od starih Babilonaca i Egipćana, koji su naučili graditi vodovode za opskrbu svojih domova vodom, promatrajući prirodni tok rijeka - od brda do nižeg područja.

Još u 7. stoljeću pr. Asirci su podigli akvadukt od vapnenca kako bi osigurali vodu svom glavnom gradu Ninivi. Vrelo je od glavnog grada bilo odvojeno širokom dolinom. Duljina vodovodnog kanala bila je 80 kilometara, a njegov tristometarski dio iznad doline dosegao je deset metara visine.

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

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

Najbolji arhitekti sudjelovali su u izgradnji vodovoda, izrađujući složene i točne proračune. Na primjer, akvadukt u Provansi Pont du Gard imao je razliku u visini između izvora i odredišta od samo 17 metara. Štoviše, njegova je ukupna duljina bila 50 kilometara, a za svaki kilometar nagib je bio samo 34 centimetra. Takva preciznost i najbolje građevinske tehnologije osigurale su rimskim akvaduktima stoljetnu uspješnu uporabu - čak tisuću godina nakon raspada Rimskog Carstva akvadukti nisu izgubili svoj tehnološki značaj.

U nekim slučajevima, tijekom izgradnje vodovoda, razlika u površini bila je i preko 50 metara. Kako bi osigurali slobodan protok vode, graditelji su stvorili dodatni vodovodni tlak (sifon). Ove se tehnologije koriste i danas, kada polaganje vodovoda mora prijeći mjesta sa značajnim udubljenjima.

Suvremena uporaba akvadukata

U modernom smislu, definicija onoga što je akvadukt je opisati strukturu dizajniranu za kretanje velikih protoka vode iznad glave. S obzirom na visoku cijenu izgradnje i održavanja vodovoda u usporedbi s podzemnim vodovodima, danas je njihova izgradnja opravdana samo u gusto naseljenim planinskim zemljama, uglavnom gdje je polaganje podzemne vodovodne cijevi povezano s određenim poteškoćama.

Međutim, brojne zemlje vode akvadukte namijenjene prolasku plovila preko korita rijeke ili doline. Ove konstrukcije mosta omogućuju povezivanje sustava 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 otpremu su:

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

Pontkisillte Aqueduct, Wrexhem (Velika Britanija, 1795-1805). U dolini Dee izgrađen je vodeni most za povezivanje rudnika ugljena 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 vodovod izgrađen je 1894. godine i nema analoga u cijelom svijetu.

Glavno dostignuće inženjeringa stari Rim izgradnja vodovoda često se prepoznaje. Upravo su te građevine obavljale najvažniju funkciju opskrbe vodom gradova koji troše sve više vode. No, u užem smislu, akvadukt ne znači cijeli vodoopskrbni sustav, već samo njegov dio, koji je prijelaz preko rijeka, provalija, cesta. Upravo ti dijelovi složenog vodoopskrbnog sustava trenutno privlače tisuće turista. Dakle, danas ćemo pogledati rimske akvadukte.

Povijest rimskih akvadukata

Gradnja akvadukta započela je u Rimu. Stanovništvo ovog grada premašilo je milijun stanovnika, a postojala je potreba opskrbe grada ne samo pitkom vodom, već i u tehničke svrhe. Vrijedi podsjetiti na želju Rimljana za stvaranjem rasprostranjene udobnosti i obilnom distribucijom rimskih termi. Naravno, bilo je moguće uzimati vodu iz bunara, no rast potrošnje natjerao nas je na izravnu opskrbu vodom iz planinskih izvora.

Akvadukt u Rimu pojavio se već u 4. stoljeću prije Krista, a do 3. stoljeća prije Krista. bilo ih je već 11. U 1. stoljeću poslije Krista izgrađen je slavni Klaudijev vodovod koji je na visini od 27 metara bio 30 km kraći od starog Marcijevog vodovoda (ukupna duljina je oko 60 kilometara). Smanjenje udaljenosti postignuto je višestrukim korištenjem sustava tunela i mostova.

Klaudijevog akvadukta

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 osiguravao vodu za grad Nîmes. Most je jedini preživjeli ostatak složenog sustava nimskog vodovoda, koji se proteže na 50 kilometara. Most je visok 49 metara i dugačak 275 metara. Ističu se tri lučne razine. Prva razina sastoji se od 6 lukova. Središnji luk ove razine, koji povezuje obale rijeke, ima raspon od 24,4 metra. Druga razina već ima 11 lukova. Posljednja treća razina, posvećena vodovodnoj cijevi, ima 35 manjih lukova. Pont du Gard i trenutno se koristi kao prijelaz za most.

Pont du Gard

Rimski akvadukt u Segoviji (Španjolska)

Sljedeći akvadukt nalazi se u španjolskom gradu Segovia. Visina akvadukta je 30 metara, duljina 17 kilometara. Jedan od preživjelih raspona sada se nalazi točno u središtu grada. Kako bi se osiguralo centralno opskrbljivanje vodom u stara vremena, voda iz ovog akvadukta ulazila je u središnju cisternu, odakle se već distribuirala u druge unutargradske sustave. U 11. stoljeću ovaj su akvadukt djelomično uništili Mavri, no u 15. stoljeću je obnovljen i još uvijek opskrbljuje regije Segovije vodom.

Akvadukt u Segoviji

Rimski akvadukti izgrađeni su čak i u Africi. Opskrbu vodom osigurali su Caesaria (akvadukt 23 km), Mactar (9 km), Kartaga (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 ni usporediti s beskorisnim egipatskim piramidama i drugim praznim građevinama Grčke . Doista, ti vodoopskrbni sustavi dali su poticaj razvoju civilizacije, ukorijenili su izgradnju kupališta, bazena, fontana. A 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 na složenim terenima u smislu reljefa provodila se uz pomoć složenih inženjerskih struktura. Akvadukt je jedna od mogućnosti za postavljanje autoceste 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: što je to?

U različitim državama pokušali su izmisliti najbolju opciju za prijenos vode s 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 autocestu opremili na podupiračima u visokim zgradama.

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

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

Sustav vodoopskrbe ovih razmjera nije izgrađen godinu ili dvije. Mogao se koristiti desetljećima, pa čak i stoljećima. Stoga su sami dizajn i izgradnja pažljivo provedeni. Kamenje za podlogu i nosače odabrano je i obrađeno odvojeno. Izračuni za lukove i stropove morali su biti besprijekorni. Konstrukcija je bila izložena stalnom vjetru i oborinama. Najmanje netočnosti ili nedostaci u procesu izgradnje mogli bi negirati grandiozne radove.

Povijest

Izgradnja mostova, nadvožnjaka i nadvožnjaka prakticirala se u mnogim drevnim državama. Pokušavalo se u Grčkoj i na Istoku postaviti cijev ili otvoreni oluk na takvu strukturu 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 sustavi izgrađeni na principu sifona.

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

Karakteristično

Drevni akvadukti obično su se gradili od kamenih blokova. Mali vodovodi mogli bi 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 vodovoda rimskog tipa zahtijeva prisutnost 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 onečišćenje 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 se vrijeme već znalo o opasnostima olova za zdravlje ljudi. Međutim, ta je činjenica bila pomirena. Osim toga, na mjestima s tvrdom vodom, olovni zidovi cijevi brzo su se prekrili gustim slojem plaka.

U drevna vremena Veliki grad broji od 500 tisuća ljudi. U doba procvata carstava, do dva milijuna građana moglo je trajno boraviti u glavnim gradovima. Kako bi im se osigurala voda, bio je potreban pouzdan, trajno funkcionirajući sustav. U nekim je gradovima moglo raditi i desetak akvadukata. Ukupna duljina sustava postala je preko 400 km. Količina dnevno isporučene vode, prema nekim procjenama, mogla bi iznositi do 1,5 milijuna kubičnih metara.

Akvadukt je složen sustav, a radio je na takav način da je pod utjecajem gravitacijskih sila osigurao stalan prirodni protok vode cijelom svojom dužinom. Proračuni su napravljeni tako da je nagib kanala bio optimalan. Nisu svi akvadukti bili uglavnom visoki. Udio takvih složenih presjeka mogao bi činiti samo do 10% ukupne duljine.

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

Antički akvadukti i suvremenost

Drevni akvadukt složen je inženjerski sustav. 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, suvremena istraživanja i studije postojećih sustava dokazuju da zadovoljavaju zahtjeve suvremenih vodoopskrbnih sustava. Poznato je da su tadašnji inženjeri uspjeli izračunati opterećenja i otpor materijala tijekom gradnje. Međutim, kako su uspjeli izračunati učinak sila prevrtanja vjetrova i poplava ostaje misterija. Formule za izračunavanje koeficijenata opskrbe gravitacijskom vodom pojavile su se mnogo stoljeća kasnije. Sustav matematičkih izračuna koji je u to vrijeme bio na snazi ​​pomoću kamenčića i tablica za brojanje bio je vrlo naporan i nezgodan.

Legende i činjenice

Unatoč veličini i složenosti rimskih vodovoda, u njihovim sustavima nije bilo ventila. Voda je stalno tekla: danju i noću. Njegova je potrošnja bila ogromna čak i prema današnjim mjerilima. No, prednost takvog otpada bila je u tome što se kanalizacijski sustav stalno ispirao, bilo je manje problema s začepljenjima.

Akvadukt je doista 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 zamjenu za djevojčinu založenu dušu. No, uhvatila se na vrijeme i molila oprost od Svemogućeg. Nije dopustio da se izgradnja dovrši. Đavao nije imao vremena staviti samo jedan kamen. Građani su zajedno dovršili posao i nakon posvete pustili u rad vodovod.