Римский акведук -Roman aqueduct

Многочисленные арки Пон-дю-Гар в Римской Галлии (современный юг Франции). Верхний ярус окружает акведук, по которому в римские времена поступала вода в Ним ; его нижний ярус был расширен в 1740-х годах, чтобы провести широкую дорогу через реку.
Аэрофотосъемка римского провинциального акведука в Мории ( Лесбос )

Римляне построили акведуки по всей своей республике , а затем и империи , чтобы доставлять воду из внешних источников в города и поселки. Акведук снабжал водой общественные бани , уборные , фонтаны и частные дома; он также поддерживал добычу полезных ископаемых, фрезерование, фермы и сады.

Акведуки перемещали воду только под действием силы тяжести, по небольшому общему нисходящему уклону внутри каналов из камня, кирпича, бетона или свинца; чем круче градиент, тем быстрее поток. Большинство трубопроводов были закопаны под землю и повторяли контуры местности; заграждающие вершины обходили или, реже, туннелировали. Там, где пересекались долины или низменности, трубопровод несли по мостам или его содержимое подавали в свинцовые, керамические или каменные трубы высокого давления и перекачивали через них.

Большинство систем акведуков включали в себя отстойники, которые помогали уменьшить количество переносимого водой мусора. Шлюзы , castella aquae (распределительные резервуары) и запорные краны регулировали подачу в отдельные пункты назначения, а свежая переливная вода могла временно храниться в цистернах. Общественные фонтаны имели приоритет над поставками в общественные бани, и оба имели приоритет над поставками более состоятельным платным частным пользователям. Некоторым из самых богатых граждан было предоставлено право на бесплатное питание в качестве государственной чести. В городах и поселках сточные воды из акведуков поливали сады или промывали канализацию и канализационные коллекторы.

Первый акведук Рима был построен в 312 г. до н.э. и снабжал фонтаном воду на городском рынке крупного рогатого скота. К 3 веку нашей эры в городе было одиннадцать акведуков, поддерживающих население более миллиона человек в условиях экстравагантной водной экономики; большая часть воды снабжала многие общественные бани города. Города и поселки по всей Римской империи подражали этой модели и финансировали акведуки как объекты общественного интереса и гражданской гордости, «дорогую, но необходимую роскошь, к которой все могли и стремились». Большинство римских акведуков оказались надежными и долговечными; некоторые сохранились до раннего Нового времени, а некоторые частично используются до сих пор. Методы обследования и строительства акведуков отмечены Витрувием в его работе «Об архитектуре » (1 век до н.э.). Генерал Фронтин дает более подробную информацию в своем официальном отчете о проблемах, использовании и злоупотреблениях общественным водоснабжением Имперского Рима. Известные примеры архитектуры акведука включают поддерживающие опоры Акведука Сеговии и цистерны Константинополя , питаемые акведуком .

Фон

«Необычайное величие Римской империи проявляется прежде всего в трех вещах: акведуках, мощеных дорогах и строительстве водостоков».

Дионисий Галикарнасский , Римские древности

До разработки технологии акведуков римляне, как и большинство их современников в древнем мире, полагались на местные источники воды, такие как родники и ручьи, дополненные подземными водами из частных или государственных колодцев, а также на сезонную дождевую воду, стекающую с крыш в дома. емкости для хранения и цистерны . Такие локальные источники пресной воды, особенно колодцы, интенсивно эксплуатировались римлянами на протяжении всей их истории, но зависимость от водных ресурсов небольшой площади водосбора ограничивала потенциал города для роста и безопасности. Воды реки Тибр были под рукой, но они могли быть заражены передающимися через воду болезнями. Римские акведуки не были строго римскими изобретениями — их инженеры должны были быть знакомы с технологиями управления водными ресурсами этрусских и греческих союзников Рима, — но они оказались явно успешными. К началу имперской эры акведуки города помогали поддерживать население численностью более миллиона человек, а экстравагантное водоснабжение для общественных нужд стало неотъемлемой частью жизни римлян. Сточные воды акведуков промывали канализацию городов и поселков. Вода из акведуков также использовалась для снабжения вилл, декоративных городских и пригородных садов, огородов, ферм и сельскохозяйственных угодий, последние составляли основу экономики и богатства Рима.

Карта акведуков Рима

акведуки Рима

Подробная карта
Карта с указанием источников акведуков
Parco degli Acquedotti , парк в Риме, названный в честь проходящих через него акведуков.
Руины Аква Анио Ветус , римского акведука , построенного в 272 г. до н.э.

Акведуки города и даты их завершения были:

Потребность города в воде, вероятно, давно превысила его местные запасы к 312 г. до н.э., когда первый городской акведук, Аква Аппиа , был введен в эксплуатацию цензором Аппием Клавдием Цеком . Aqua Appia был одним из двух крупных общественных проектов того времени; другая была военной дорогой между Римом и Капуей , первым этапом так называемой Аппиевой дороги . Оба проекта имели важное стратегическое значение, поскольку к тому моменту Третья самнитская война шла уже около тридцати лет. Дорога позволяла быстро передвигать войска; и по замыслу или по счастливому стечению обстоятельств большая часть Аква Аппиа проходила по подземному трубопроводу, относительно защищенному от нападения. Он питался родником в 16,4 км от Рима и сбрасывался на 10 м по своей длине, сбрасывая примерно 75 500 м 3 воды каждый день в фонтан на римском рынке крупного рогатого скота, Бычьем форуме , одном из самых низких общественных мест города.

Второй акведук, Aqua Anio Vetus , был введен в эксплуатацию примерно сорок лет спустя и финансировался за счет сокровищ, захваченных у Пирра Эпирского . Его поток был более чем в два раза больше, чем у Аква Аппиа, и снабжал водой более высокие районы города.

К 145 г. до н.э. город снова перерос свои совокупные запасы. Официальная комиссия обнаружила, что трубопроводы акведуков пришли в негодность, а вода в них истощилась из-за утечек и незаконного подключения. Претор Квинт Марций Рекс восстановил их и ввел третий, «более полезный» источник, Аква Марсия , самый длинный акведук Рима и достаточно высокий, чтобы снабжать водой Капитолийский холм . По мере дальнейшего роста спроса было построено больше акведуков, в том числе Аква Тепула в 127 г. до н.э. и Аква Джулия в 33 г. до н.э.

Программы строительства акведуков в городе достигли пика в имперскую эпоху; политический кредит и ответственность за обеспечение общественного водоснабжения перешли от конкурирующих друг с другом республиканских политических магнатов к императорам. Во время правления Августа были построены Aqua Virgo и короткая Aqua Alsietina . Последний снабжал Трастевере большим количеством непитьевой воды для своих садов и использовался для создания искусственного озера для инсценированных морских боев , чтобы развлечь население. Еще один короткий акведук Августа дополнил Аква Марсию водой «отличного качества». Император Калигула добавил или начал два акведука, завершенных его преемником Клавдием ; 69 км (42,8 мили) Aqua Claudia , которая давала воду хорошего качества, но несколько раз выходила из строя; и Анио Новус , самый высокий из всех акведуков Рима и один из самых надежных, но склонный к мутной, обесцвеченной воде, особенно после дождя, несмотря на использование отстойников.

Большинство римских акведуков опирались на различные источники в долине и высокогорье Анио, современной реки Аньене , к востоку от Тибра. Сложная система соединений акведуков, притоков и распределительных резервуаров снабжала водой каждую часть города. Трастевере, район города к западу от Тибра, в основном обслуживался расширениями нескольких восточных акведуков города, проведенных через реку по свинцовым трубам, закопанным в дорожное полотно речных мостов, таким образом образуя перевернутый сифон . Всякий раз, когда это речное водоснабжение приходилось отключать для планового ремонта и технического обслуживания, «явно вредные» воды Aqua Alsietina использовались для снабжения общественных фонтанов Трастевере. Ситуация окончательно улучшилась, когда император Траян построил Аква Траяна в 109 году нашей эры, доставив чистую воду прямо в Траставере из водоносных горизонтов вокруг озера Браччано .

К концу 3 века нашей эры город снабжался водой по 11 акведукам, финансируемым государством. Их общая длина трубопровода оценивается от 780 до немногим более 800 км, из которых примерно 47 км (29 миль) были проложены над уровнем земли на каменных опорах. Большую часть воды Рима несли четыре из них: Aqua Anio Vetus, Aqua Marcia, Aqua Claudia и Aqua Anio Novus. Современные оценки снабжения города, основанные на собственных расчетах Фронтина в конце 1-го века, варьируются от 1 000 000 м 3 в день до более консервативных 520 000–635 000 м 3 в день, что обеспечивает расчетное население в 1 000 000 человек.

Акведуки в Римской империи

Galería de los Espejos (Зеркальная галерея), туннельная часть 25-километрового римского акведука, построенного в I веке нашей эры недалеко от Альбаррасина ( Испания ) .

Сотни акведуков были построены по всей Римской империи. Многие из них с тех пор рухнули или были разрушены, но некоторые части остались нетронутыми. Акведук Загуан длиной 92,5 км (57,5 миль) был построен во 2 веке нашей эры для снабжения Карфагена (в современном Тунисе ). Сохранившиеся провинциальные мосты-акведуки включают Пон-дю-Гар во Франции и Сеговийский акведук в Испании. Самый длинный одиночный трубопровод, протяженностью более 240 км, связан с акведуком Валента в Константинополе. «Известная система по крайней мере в два с половиной раза превышает длину самых длинных зарегистрированных римских акведуков в Карфагене и Кельне, но, возможно, что более важно, она представляет собой одно из самых выдающихся геодезических достижений любого доиндустриального общества». Соперником этого по длине и, возможно, равным или превосходящим его по стоимости и сложности, является аква-Августа из провинциальной Италии . Он предоставил большое количество роскошных прибрежных вилл для отдыха, принадлежащих богатым и могущественным римлянам, несколько коммерческих пресноводных рыбных хозяйств, огородов, виноградников и по крайней мере восьми городов, включая крупные порты в Неаполе и Мизене ; морские путешествия торговцев, а также республиканского и имперского флотов Рима требовали обильных бортовых запасов пресной воды.

Планирование, съемка и управление

Планирование

Планы любого общественного или частного акведука должны были быть представлены на рассмотрение гражданским властям. Разрешение давалось только в том случае, если предложение уважало права других граждан на воду. Неизбежно были бы ожесточенные и бесконечные судебные разбирательства между соседями или местными властями по поводу конкурирующих претензий на ограниченные запасы воды, но в целом римские общины заботились о распределении общих водных ресурсов в соответствии с потребностями. Планировщики предпочитали строить общественные акведуки на общественной земле ( ager publicus ) и следовать кратчайшему, беспрепятственному и наиболее экономичному маршруту от источника к месту назначения. Государственная покупка земли, находящейся в частной собственности, или изменение маршрута запланированных маршрутов, чтобы обойти сопротивление или арендаторов, могут значительно увеличить длину акведука и, следовательно, его стоимость.

На сельской местности защитный «чистый коридор» был обозначен граничными плитами ( cippi ), обычно 15 футов с каждой стороны канала, уменьшаясь до 5 футов с каждой стороны для свинцовых труб и в застроенных районах. Трубопроводы, их фундаменты и надстройки были собственностью государства или императора. Коридоры были общественной землей, с общественным правом проезда и свободным доступом к каналам для обслуживания. В пределах коридоров запрещались потенциальные источники повреждения трубопроводов, в том числе новые дороги, пересекающие трубопровод, новые здания, вспашка или посадка, а также живые деревья, если они полностью не сдерживаются зданием. Заготовка сена и травы на корм разрешалась. Правила и ограничения, необходимые для долгосрочной целостности и технического обслуживания акведука, не всегда легко принимались или легко применялись на местном уровне, особенно когда ager publicus считался общей собственностью, которую можно было использовать для любой цели, которая казалась подходящей для его пользователя.

После ager publicus второстепенные местные дороги и границы между соседними частными владениями предлагали наименее затратные маршруты, хотя и не всегда самые простые. Иногда государство покупало всю собственность, намечало предполагаемое направление акведука и перепродавало неиспользуемую землю, чтобы снизить затраты. Могилы и кладбища, храмы, святыни и другие священные места должны были уважаться; они были защищены законом, а кладбища на виллах и фермах часто намеренно располагались очень близко к общественным дорогам и границам. Несмотря на тщательные запросы планировщиков, проблемы, связанные с долевой собственностью или неопределенным юридическим статусом, могут возникнуть только во время физического строительства. В то время как геодезисты могли требовать древнего права на использование земли, когда-то государственной, а теперь частной, на благо государства, нынешние владельцы земли могли подать законный встречный иск о компенсации, основанной на их длительном использовании, производительности и улучшениях. Они также могли бы объединить усилия со своими соседями, чтобы выступить единым юридическим фронтом и добиться более высоких ставок компенсации. Планирование акведука «преодолело юридический ландшафт, по крайней мере, столь же пугающий, как и физический».

После Второй Пунической войны цензоры использовали юридический процесс, известный как vindicatio , возвращение во владение частной или арендованной земли государством, «восстановив» ее до предполагаемого древнего статуса «общественной и священной, открытой для людей». ". Ливи описывает это как общественный акт благочестия и не упоминает о возможных юридических конфликтах. В 179 г. до н.э. цензоры использовали тот же юридический прием, чтобы обосновать государственные контракты на несколько важных строительных проектов, включая первый в Риме каменный мост через Тибр и новый акведук в дополнение к существующему городскому, но к настоящему времени недостаточному снабжению. Богатый землевладелец, находившийся вдоль запланированного маршрута акведука, М. Лициний Красс, отказал ему в проходе через свои поля и, похоже, вынудил его отказаться.

Строительство третьего акведука Рима, Аква Марсия , сначала было юридически заблокировано по религиозным мотивам по совету децемвиров (консультативного «совета десяти»). Новый акведук должен был снабжать водой самые высокие точки города, включая Капитолийский холм , но децемвиры проконсультировались с главным письменным оракулом Рима, Сивиллинскими книгами , и нашли там предупреждение против подачи воды на Капитолий. Это поставило проект в тупик. В конце концов, выдвинув те же возражения в 143 и 140 гг., децемвиры и сенат согласились, и на восстановление двух существующих акведуков и достройку третьего в 144–140 гг. было выделено 180 000 000 сестерциев . Марсия была названа в честь претора Квинта Марция Рекса , который отстаивал ее строительство.

Источники и обследование

Источники были, безусловно, наиболее распространенными источниками воды из акведуков; большая часть снабжения Рима поступала из различных источников в долине Анио и ее возвышенностях. Родниковая вода подавалась в каменный или бетонный источник, а затем поступала в акведук. Рассеянные источники потребуют нескольких ответвлений, ведущих в основной канал. Некоторые системы брали воду из открытых, специально построенных водохранилищ с плотиной , таких как два (все еще используемые), которые снабжали акведук в провинциальном городе Эмерита-Аугуста .

Территория, по которой проходил акведук, должна была быть тщательно обследована, чтобы убедиться, что вода будет течь с постоянной и приемлемой скоростью на всем протяжении. Римские инженеры использовали различные геодезические инструменты, чтобы проложить маршрут акведуков по ландшафту. Они проверили горизонтальные уровни с помощью хоробатов , плоской деревянной рамы длиной около 20 футов, оснащенной водяным уровнем и отвесами. Горизонтальные курсы и углы можно было нанести с помощью грома , относительно простого устройства, которое в конечном итоге было вытеснено более сложным диоптром , предшественником современного теодолита . В Книге 8 своей книги « Об архитектуре » Витрувий описывает необходимость обеспечения постоянного снабжения, методы поиска и испытания питьевой воды.

Вода и здоровье

Греческие и римские врачи хорошо знали о связи между стоячей или испорченной водой и болезнями, передающимися через воду, и считали дождевую воду самой чистой и самой здоровой формой воды, за которой следуют родники. Общественные бани Рима, якобы один из величайших вкладов Рима в здоровье его жителей, также сыграли важную роль в распространении болезней, передающихся через воду. В своей книге « De Medicina » энциклопедист Цельс предупреждал, что публичное купание может вызвать гангрену в незаживающих ранах. Фронтин предпочитал высокий уровень перелива в системе акведуков, потому что это приводило к большей чистоте в системе водоснабжения, канализации и тех, кто ими пользовался. Неблагоприятное воздействие свинца на здоровье тех, кто его добывал и перерабатывал, также было хорошо известно. Керамические трубы, в отличие от свинцовых, не оставляли испорченной воды, которую они несли, и поэтому для питьевой воды их предпочитали свинцу. В некоторых частях римского мира, особенно в относительно изолированных общинах с локализованными системами водоснабжения и ограниченной доступностью других, более дорогих материалов, обычно использовались деревянные трубы; Плиний рекомендует водопроводные трубы из сосны и ольхи как особенно прочные, когда их держат во влажном состоянии и закапывают. Примеры включают трубы из ольхи, зажатые в местах соединения с дубом, в форте Виндоланда и ольху в Германии.

Там, где использовались свинцовые трубы, непрерывный поток воды и неизбежное отложение водосодержащих минералов внутри труб несколько снижали загрязнение воды растворимым свинцом. Содержание свинца в воде римского акведука было «четко измеримым, но вряд ли оно было действительно вредным». Тем не менее, уровень свинца был в 100 раз выше, чем в местных родниковых водах.

Кондуиты и градиенты

Водопровод акведука Таррагоны , Испания. Раньше он был бы с плитой, а не открытым.

Большинство римских акведуков представляли собой трубопроводы с плоским дном и арочным сечением, шириной примерно 0,7 м (2,3 фута) и внутренней высотой 1,5 м (5 футов), проходившие на глубине от 0,5 до 1 м под поверхностью земли, с крышками для осмотра и доступа на регулярной основе. интервалы. Трубопроводы над уровнем земли обычно были покрыты плитой. Ранние трубопроводы были построены из тесаного камня , но примерно в конце республиканской эпохи вместо них часто использовался бетон с кирпичной облицовкой. Бетон, используемый для облицовки трубопроводов, обычно был водонепроницаемым и имел очень гладкую поверхность. Течение воды зависело только от гравитации. Объем воды, транспортируемой по водоводу, зависел от гидрологии водосбора - осадков, абсорбции и стока - поперечного сечения водовода и его уклона; большинство трубопроводов заполнено примерно на две трети. Сечение трубопровода также определялось требованиями к техническому обслуживанию; рабочие должны иметь возможность войти и получить доступ ко всему, с минимальным нарушением его структуры.

Vitruvius рекомендует низкий уклон не менее 1 к 4800 для канала, предположительно, чтобы предотвратить повреждение конструкции из-за эрозии и давления воды. Это значение хорошо согласуется с измеренными уклонами сохранившихся каменных акведуков. Уклон Пон - дю-Гар составляет всего 34 см на км, а спуск по вертикали составляет всего 17 м на всей его длине в 50 км (31 миля): он может транспортировать до 20 000 кубических метров в день. Уклоны временных акведуков, используемых для гидродобычи , могли быть значительно больше, как в Долаукоти в Уэльсе (с максимальным уклоном около 1:700) и Лас-Медулас на севере Испании . Там, где резкие уклоны были неизбежны в постоянных водоводах, канал можно было сделать ступенчатым вниз, расширить или сбросить в приемный резервуар, чтобы рассеять поток воды и уменьшить его абразивную силу. Использование ступенчатых каскадов и капель также помогло насытить воду кислородом и, таким образом, «освежить» ее.

Мосты и сифоны

Арки надземной части римского провинциального акведука Сеговии в современной Испании .

Некоторые трубопроводы акведуков поддерживались через долины или впадины на множественных каменных, кирпичных или бетонных арках, также известных как аркады . Пон - дю-Гар , один из самых впечатляющих сохранившихся примеров массивной каменной кладки с несколькими опорами, перекинулся через долину реки Гардон примерно на 48,8 м (160 футов) над самим Гардоном. Там, где нужно было пересечь особенно глубокие или длинные впадины, можно было использовать перевернутые сифоны вместо аркад; по трубопроводу вода подавалась в напорный бак, из которого она подавалась в трубы. Трубы пересекали долину на более низком уровне, поддерживаемые низким «вентральным» мостом, затем поднимались к приемному резервуару на несколько более низкой высоте. Это разрядилось в другой канал; общий градиент сохраняется. Сифонные трубы обычно делались из свинцового припоя, иногда армированного бетонными кожухами или каменными втулками. Реже трубы были каменными или керамическими, соединенными по типу «папа-мама» и запаянными свинцом.

Витрувий описывает конструкцию сифонов и проблемы закупорки, продувки и вентиляции на самых нижних уровнях, где давление было наибольшим. Тем не менее, сифоны были универсальными и эффективными, если они были хорошо построены и обслуживались. Горизонтальная секция сифонной трубы высокого давления в акведуке Гиера была наведена на мост, чтобы очистить судоходную реку, с использованием девяти свинцовых труб, соединенных параллельно и залитых бетоном. Современные инженеры- гидротехники используют аналогичные методы, чтобы позволить канализационным и водопроводным трубам пересекать впадины. В Арле второстепенная ветвь главного акведука снабжала местный пригород через свинцовый сифон, «живот» которого был проложен через русло реки, что устраняло необходимость в поддерживающих мостовых сооружениях.

Осмотр и техническое обслуживание

Водосборный бассейн акведука Меца , Франция . Одинарная арочная крышка защищает два канала; любой из них мог быть закрыт, что позволяло ремонтировать, в то время как другой продолжал обеспечивать хотя бы частичное снабжение.

Римские акведуки требовали комплексной системы регулярного обслуживания. По стандарту подземные трубопроводы, точки осмотра и доступа были предусмотрены через регулярные промежутки времени, чтобы можно было исследовать предполагаемые блокировки или утечки с минимальным нарушением подачи. Воду, теряемую из-за многочисленных незначительных утечек в стенах подземных водоводов, было трудно обнаружить, кроме как по ее свежему вкусу, в отличие от естественных грунтовых вод. Чистые коридоры, созданные для защиты ткани подземных и надземных трубопроводов, регулярно патрулировались на предмет незаконной распашки, посадки, проезжих частей и построек. В De aquaeductu Фронтинус описывает проникновение корней деревьев в трубопроводы как особенно разрушительное.

Рабочие патрули должны были очищать водорослевые обрастания, ремонтировать случайные бреши или доступные некачественные работы, очищать трубопроводы от гравия и другого рыхлого мусора и удалять отложения карбоната кальция (также известного как травертин ) в системах, питаемых источниками жесткой воды ; современные исследования показали, что, помимо сужения отверстий, даже небольшое придание шероховатости идеально гладкой внутренней поверхности акведука за счет отложений травертина может значительно снизить скорость воды и, следовательно, ее скорость потока до 1/4. Наросты внутри сифонов могли резко снизить скорость потока из-за их и без того узкого диаметра, хотя некоторые из них имели запечатанные отверстия, которые могли использоваться в качестве проушин , возможно, с использованием протягивающего устройства. В Риме, где жесткое водоснабжение было нормой, водопроводные трубы были неглубоко закопаны под бордюрами дорог для облегчения доступа; накопление карбоната кальция в этих трубах потребовало бы их частой замены.

Полное закрытие любого акведука для обслуживания было бы редким событием, как можно более коротким, с отключением на ремонт предпочтительно, когда потребность в воде была самой низкой, в зимние месяцы. Подачу водопроводной воды можно было выборочно уменьшить или перекрыть в кастелле , когда требовался небольшой или локальный ремонт, но существенное техническое обслуживание и ремонт самого трубопровода акведука требовали полного отвода воды в любой точке вверх по течению, включая сам родник. Фронтинус описывает использование временных свинцовых трубопроводов для подачи воды через поврежденные участки во время ремонта с минимальной потерей подачи.

Аква Клавдия , самый амбициозный из акведуков города Рима, за два столетия пережил как минимум два серьезных частичных обрушения, одно из них вскоре после постройки, и оба, вероятно, из-за сочетания некачественной работы, недостаточных инвестиций, имперской небрежности, сопутствующего ущерба. из-за незаконных попусков, естественных сотрясений грунта и ущерба от сильных сезонных наводнений, возникающих выше по течению. Надписи утверждают, что он был в значительной степени выведен из строя и ожидал ремонта в течение девяти лет до восстановления Веспасианом , а затем его сыном Титом . Многим современным ученым задержка кажется неправдоподобно долгой. Вполне могло показаться политичным подчеркивать личную щедрость новой династии Флавиев , отца и сына, и преувеличивать небрежность их опального имперского предшественника, Нерона , чьи приоритеты восстановления после Великого римского пожара считались образцами потворствующих своим желаниям амбиций.

Городской распределительный резервуар в Ниме, Франция. Трубы круглого сечения исходят из центрального резервуара, питаемого акведуком квадратного сечения.

Распределение

Магистрали акведуков можно было подключать напрямую, но чаще они подавались в общественные распределительные терминалы, известные как castellum aquae («водные замки»), которые действовали как отстойники и цистерны и снабжали различные ответвления и ответвления через свинцовые или керамические трубы. Эти трубы были изготовлены 25 различных стандартных диаметров и снабжены бронзовыми запорными кранами. Поток из каждой трубы ( calix ) можно было полностью или частично открыть или перекрыть, а его подачу при необходимости перенаправить в любую другую часть системы, в которой потребность в воде на данный момент превышала подачу. Бесплатная подача воды в общественные бассейны и питьевые фонтанчики официально имела приоритет над подачей в общественные бани, где с каждого купающегося взималась очень небольшая плата от имени римского народа. В свою очередь, снабжение бассейнов и ванн имело приоритет над потребностями платных частных пользователей. Последние регистрировались вместе с проходным сечением трубы, ведущей от общего водопровода к их собственности — чем шире труба, тем больше расход и выше плата. Некоторую недвижимость можно было покупать и продавать с закрепленным законным правом на забор воды. Чиновники акведука могли передать право на забор переливной воды ( aqua caduca , буквально «упавшая вода») определенным лицам и группам; фуллеры , например, использовали в своей торговле много пресной воды в обмен на соразмерную плату за воду. Некоторым людям было даровано право бесплатно пользоваться переливной водой в качестве государственной награды или гранта; штампы на трубах показывают, что около половины римских грантов на воду были даны элитным, чрезвычайно богатым гражданам сенаторского сословия. Водные гранты выдавались императором или государством указанным лицам и не могли быть законно проданы вместе с имуществом или переданы по наследству: поэтому новые владельцы и наследники должны вести переговоры о новом гранте от своего имени. В действительности эти непередаваемые личные гранты на воду чаще передавались, чем нет.

Римский кран, бронза. Неопределенная дата

Фронтин считал, что нечестные частные пользователи и коррумпированные государственные служащие несут ответственность за большую часть потерь и прямых краж воды в Риме, а также за наихудший ущерб акведукам. Его De Aqueductu можно рассматривать как полезное техническое руководство, демонстрацию убедительных литературных навыков и предупреждение пользователям и его собственному персоналу о том, что если они украдут воду, их обнаружат, потому что у него были все соответствующие экспертные расчеты для рука. Он утверждал, что знает не только, сколько было украдено, но и как это было сделано. Фальсификация и мошенничество действительно были обычным явлением; методы включали установку нелицензированных или дополнительных розеток, некоторые из которых находились за много миль от города, и незаконное расширение свинцовых труб. Все это может быть связано с подкупом или попустительством недобросовестных чиновников или рабочих акведука. Археологические данные подтверждают, что некоторые пользователи получали незаконные поставки, но не о вероятном количестве, а также о вероятном совокупном влиянии на снабжение города в целом. Измерение надбавок было в основном ошибочным; на официально утвержденных свинцовых трубках были надписи с информацией о производителе трубы, ее установщике и, возможно, о ее подписчике и их правах; но расход воды измерялся в квинариях (площадь поперечного сечения трубы) в точке подачи, и не использовалась никакая формула или физическое устройство для учета изменений скорости, скорости потока или фактического использования. Brun, 1991, использовал штампы из свинцовых труб для расчета вероятного распределения воды в процентах от общего; 17% достались императору (включая его дары, пожалования и награды); 38% достались частным лицам; и 45% пошли на всеобщее обозрение, включая общественные бани и фонтаны.

Управление

В республиканскую эпоху акведуки планировались, строились и управлялись под руководством цензоров или, если цензора не было, эдилов . В имперскую эпоху пожизненная ответственность за водоснабжение перешла к императорам. В Риме не было постоянного центрального органа для управления акведуками, пока Август не создал должность уполномоченного по водным ресурсам ( curator aquarum ); это было высокопоставленное имперское назначение. В 97 году Фронтин, который уже сделал выдающуюся карьеру консула, генерала и губернатора провинции, служил и консулом, и куратором aquarum при императоре Нерве . При императоре Клавдии контингент имперских аквариумов (рабочих акведуков) города Рима состоял из familia aquarum из 460 человек, как рабов, так и свободных, финансируемых за счет комбинации имперской щедрости и платы за воду, уплачиваемой частными подписчиками. В состав familia aquarum входили «надзиратели, смотрители резервуаров, линейные ходоки, бетонщики, штукатуры и другие рабочие», которыми руководил имперский вольноотпущенник, занимавший должность прокуратора аквариума . Кураторский аквариум имел властные полномочия в отношении водоснабжения, ему помогала команда архитекторов, государственных служащих, нотариусов, писцов и глашатаев; работая за городом, он также имел право на двух ликторов для усиления своей власти. Существенные штрафы могли быть наложены даже за единичные нарушения законов, касающихся акведуков: например, 10 000 сестерциев за то, что они позволили дереву повредить водопровод, и 100 000 сестерциев за загрязнение воды в водопроводе или разрешение сделать то же самое рабу.

Использование

Гражданские и отечественные

Стоящая часть разрушенного Аква Анио Новус недалеко от Тиволи , построенного в 52 г. н.э.

Первый римский акведук (312 г. до н.э.) выходил под очень низким давлением и с более или менее постоянной скоростью в главном торговом центре города и на скотном рынке , вероятно, в низкоуровневую каскадную серию желобов или бассейнов; верхняя для хозяйственного использования, нижняя для поения продаваемого там скота. Большинство римлян наполняли ведра и кувшины в бассейнах и носили воду в свои квартиры; более обеспеченные послали бы рабов для выполнения той же задачи. Высота выхода была слишком низкой, чтобы обеспечить прямое снабжение любого городского дома или здания; перелив стекал в главную канализацию Рима, а оттуда в Тибр. Большинство жителей по-прежнему полагалось на колодезную и дождевую воду. В то время в Риме не было общественных бань . Первый, вероятно, был построен в следующем столетии на основе предшественников в соседней Кампании ; ограниченное количество частных бань и небольших общественных бань на углу улицы могло иметь частное водоснабжение, но как только вода из акведука была подведена к возвышенностям города, по всему городу были построены большие и хорошо оборудованные общественные бани и фонтаны. Общественные бани и фонтаны стали отличительной чертой римской цивилизации, а бани, в частности, стали важными социальными центрами.

Большинство городских римлян жили в многоэтажных жилых домах ( островках ). В некоторых кварталах предлагались услуги водоснабжения, но только для жильцов более дорогих нижних этажей; остальные брали воду бесплатно из общественных фонтанов. В имперскую эпоху производство свинца (в основном для труб) стало имперской монополией, а предоставление прав на забор воды для частного использования из акведуков, финансируемых государством, стало имперской привилегией. Предоставление широкой публике бесплатной питьевой воды стало одним из многих подарков народу Рима от их императора, оплаченных им или государством. В 33 г. до н.э. Марк Агриппа построил или субсидировал 170 общественных бань во время своего эдилитета . Во времена Фронтина (ок. 40–103 гг. Н.э.) около 10% воды римского акведука использовалось для снабжения 591 общественного фонтана, среди которых было 39 богато украшенных фонтанов, которые Фронтин называет мунера . Согласно одному из нескольких гораздо более поздних регионаров, к концу 4 века нашей эры акведуки Рима в пределах города - 19 из них, по данным регионала, - питали 11 больших общественных бань, 965 небольших общественных бань и 1352 общественных фонтана.

Сельское хозяйство

От 65 до 90% населения Римской империи было занято в той или иной форме сельскохозяйственными работами. Вода была, возможно, самой важной переменной в сельскохозяйственной экономике Средиземноморья. Естественные источники пресной воды римской Италии - родники, ручьи, реки и озера - в одних местах были естественным образом в изобилии, а в других - полностью отсутствовали. Осадки были непредсказуемы. Воды, как правило, не хватало, когда она была больше всего нужна в течение теплого и сухого летнего вегетационного периода. Фермеры, чьи виллы или поместья находились рядом с общественным акведуком, могли по лицензии набирать определенное количество воды из акведука для орошения в заранее определенное время, используя ведро, впущенное в трубопровод через смотровые люки; это было предназначено для ограничения истощения запасов воды для пользователей, находящихся ниже по уклону, и для обеспечения справедливого распределения между конкурентами в то время, когда вода была наиболее необходимой и дефицитной. Колумелла рекомендует, чтобы на любой ферме был «неиссякающий» родник, ручей или река; но признает, что не каждая ферма это сделала.

Аркада акведука недалеко от Белграда в Османской Сербии , нарисованная Луиджи Майером .

Сельскохозяйственные угодья без надежного летнего источника воды были практически бесполезны. В течение вегетационного периода потребность в воде «скромной местной» ирригационной системы может потреблять столько же воды, сколько городу Риму; а скот, навозом которого удобрялись поля, нужно кормить и поить круглый год. По крайней мере, некоторые римские землевладельцы и фермеры частично или полностью полагались на воду из акведука для выращивания сельскохозяйственных культур в качестве основного или единственного источника дохода, но о доле воды из акведука можно только догадываться. Более того, создание муниципальных и городских акведуков привело к росту интенсивного и эффективного пригородного рыночного земледелия хрупких, скоропортящихся товаров, таких как цветы (для духов и для праздничных гирлянд), виноград, овощи и фруктовые сады; и мелкого рогатого скота, такого как свиньи и куры, недалеко от муниципальных и городских рынков.

Лицензионное право на использование воды из акведука на сельскохозяйственных угодьях могло бы привести к повышению производительности, получению денежного дохода за счет продажи излишков продовольствия и увеличению стоимости самой земли. В сельской местности получить разрешение на забор воды из акведука для орошения было особенно трудно; осуществление и злоупотребление такими правами было предметом различных известных юридических споров и судебных решений и по крайней мере одной политической кампании; в 184 г. до н.э. Катон пытался перекрыть все незаконные сельские торговые точки, особенно принадлежащие помещичьей знати. Это может быть связано с резкой критикой Катона как цензора против бывшего консула Луция Фуриуса Пурпурео : «Посмотрите, за сколько он купил землю, куда он направляет воду!» Попытка реформы Катона оказалась в лучшем случае непостоянной. Хотя за незаконное использование можно было наказать конфискацией имущества, включая незаконно орошаемую землю и ее продукцию, этот закон, похоже, никогда не применялся и, вероятно, был неосуществим; в то время как кражи воды приносили прибыль фермерам, они также могли создавать излишки продовольствия и поддерживать низкие цены на продукты питания. В частности, нехватка зерна может привести к голоду и социальным волнениям. Любое практическое решение должно обеспечивать баланс между потребностями городского населения в воде и производителями зерна, облагать налогом прибыль последних и обеспечивать достаточное количество зерна по разумной цене для римской бедноты ( так называемая «кукурузная помощь» ) и армии. Вместо того, чтобы пытаться ввести непродуктивные и, вероятно, неисполнимые запреты, власти выдавали индивидуальные водные гранты и лицензии, а также регулировали выпуски воды, хотя и с переменным успехом. В I веке нашей эры Плиний Старший , как и Катон, мог обрушиться на производителей зерна, которые продолжали жиреть на прибыли от общественной воды и общественной земли.

Некоторые землевладельцы избегали таких ограничений и затруднений, покупая права доступа к воде к отдаленным источникам, не обязательно на своей земле. Некоторые, обладающие высоким богатством и статусом, построили собственные акведуки для транспортировки такой воды из источника в поле или на виллу; Mumius Niger Валериус Вегет купил права на родник и его воду у своего соседа, а также права доступа к коридору между ними, а затем построил акведук длиной чуть менее 10 километров, соединяющий источник со своей виллой.

промышленный

Высеченный в скале акведук подает воду на место добычи в Лас-Медулас.

Некоторые акведуки снабжали водой промышленные объекты, как правило, по открытому каналу, вырубленному в земле, выложенному глиной или закрытому деревянными ставнями для уменьшения потерь воды. Большинство таких леев было разработано для работы на крутых уклонах, которые могли доставлять большие объемы воды, необходимые при добыче полезных ископаемых. Вода использовалась в гидравлических горных работах для снятия вскрышных пород и обнажения руды путем замалчивания , для разрушения и вымывания металлоносной породы, уже нагретой и ослабленной в результате поджога , а также для приведения в действие штампов с водяным колесом и отбойных молотков , которые дробили руду . для обработки. Свидетельства наличия таких шнуров и машин были найдены в Долаукоти на юго-западе Уэльса .

На горнодобывающих объектах, таких как Долаукоти и Лас-Медулас на северо -западе Испании , есть несколько акведуков, по которым вода из местных рек подавалась к головной части шахты. Каналы могли быстро прийти в негодность или стать излишними, поскольку близлежащая руда была истощена. Лас Медулас показывает по крайней мере семь таких листьев, а Долаукоти - по крайней мере пять. В Долаукоти горняки использовали накопительные резервуары, а также резервуары для успокоения и шлюзовые затворы для контроля потока, а также желоба для отвода воды. Оставшиеся следы (см. палимпсест ) таких каналов позволяют сделать вывод о последовательности добычи.

Карта золотого рудника в Долаукоти с указанием акведуков .

Ряд других участков, питаемых несколькими акведуками, еще не были тщательно исследованы или раскопаны, например, в Лонговициуме недалеко от Ланчестера к югу от стены Адриана , где запасы воды могли использоваться для питания отбойных молотов для ковки железа.

В Барбегале в Римской Галлии водохранилище питало акведук, который приводил в движение каскад из 15 или 16 водяных мельниц, перемалывающих муку для региона Арля. Подобные устройства, хотя и в меньшем масштабе, были найдены в Кесарии , Венафруме и Афинах римской эпохи . Римская Аква Траяна управляла мельницей в Яникуле , к западу от Тибра. Мельница в подвале Терм Каракаллы приводилась в действие переливом акведука; это была лишь одна из многих городских мельниц, приводившихся в действие водой из акведука, с официального разрешения или без него. Закон V века запрещал незаконное использование воды из акведука для измельчения.

Отказ от использования

Часть акведука Эйфеля , Германия, построенного в 80 году нашей эры. Его канал сужен из-за отложения карбоната кальция , накопленного из-за отсутствия обслуживания.

Во время падения Римской империи некоторые акведуки были преднамеренно перерезаны врагами. В 537 году остготы осадили Рим и перерезали подачу акведука в город, в том числе мельницы Яникула , приводимые в движение акведуком . Велизарий , защитник города, вместо этого разместил мельницы на Тибре и заблокировал трубопроводы, чтобы предотвратить их использование остготами в качестве путей для защиты города. Со временем некоторые из поврежденных акведуков города были частично восстановлены, но население города сильно сократилось и обнищало. Большинство акведуков постепенно пришли в упадок из-за отсутствия обслуживания, в результате чего на их сломанных соединениях образовались болота. К периоду позднего средневековья только Aqua Virgo все еще давала надежный источник воды, дополняющий общую зависимость Рима от колодцев и цистерн дождевой воды. В провинциях большинство акведуков вышло из употребления из-за ухудшения римской инфраструктуры и отсутствия обслуживания, например, акведук Эйфеля (на фото справа ). Наблюдения, сделанные испанцем Педро Тафуром , посетившим Рим в 1436 году, обнаруживают непонимание самой природы римских акведуков:

Через середину города протекает река, которую римляне с большим трудом принесли туда и проложили среди них, и это Тибр. Сделали реке новое русло, как говорят, из свинца, и каналы на одном и другом конце города для входов и выходов ее, и для поения лошадей, и для других служб, удобных народу, и всякий въезжающий в любом другом месте он бы утонул.

В эпоху Возрождения сохранившиеся остатки массивных каменных акведуков города вдохновляли архитекторов, инженеров и их покровителей; Папа Николай V отремонтировал основные каналы римского Аква Вирго в 1453 году. Многие акведуки в бывшей империи Рима содержались в хорошем состоянии. Восстановление акведука в Сеговии в Испании в 15 веке свидетельствует об успехах Пон-дю-Гар за счет использования меньшего количества арок большей высоты и, следовательно, большей экономии сырья. Мастерство строительства акведуков не было утрачено, особенно небольших и скромных каналов, используемых для подачи водяных колес . Большинство таких мельниц в Британии были построены в средневековый период для производства хлеба и использовали методы, аналогичные тем, что были разработаны римлянами, с использованием местных рек и ручьев .

Смотрите также

использованная литература

Библиография

  • Бэннон, Синтия, Пресная вода в римском праве: права и политика , издательство Кембриджского университета, с. 219: 18 августа 2017 г. [доступно в Интернете, по состоянию на 14 апреля 2021 г.]
  • Бэннон, Синтия, Сады и соседи: права на частную воду в римской Италии . Издательство Мичиганского университета, 2009 г.
  • Блэкман, Дин Р., Ходж, А. Тревор (2001). «Наследие Фронтина». Издательство Мичиганского университета.
  • Босси, Г.; Г. Фабр, Ю. Глард, К. Джозеф (2000). "Sur le Fonctionnement d'un Ouvrage de Grande Hydraulique Antique, l'Aqueduc de Nîmes et le Pont du Gard (Лангедок, Франция)" в Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris . Науки о Земле и Планетах. Том. 330, стр. 769–775.
  • Бруун, К., (1991). «Водоснабжение Древнего Рима, исследование римской имперской администрации». Хельсинки, Финляндия: Societas Scientiarum Fennica. [Google ученый]
  • Бруун, К., (2013). «Водоснабжение, дренаж и водяные мельницы», В: The Cambridge Companion to Ancient Rome , редактор, Erdkamp, ​​Paul, стр. 297–313. Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета.
  • Каркопино, Дж. (1940). Повседневная жизнь в Древнем Риме, перевод Э. О. Лоримера. Нью-Хейвен, Коннектикут: Издательство Йельского университета.
  • Шансон, Х. (2002). « Определенные аспекты гидравлической концепции римских акведуков ». Журнал La Houille Blanche . № 6/7, стр. 43–57.
  • Шансон, Х. (2008). «Гидравлика римских акведуков: что мы знаем? Зачем нам учиться?» в материалах Всемирного конгресса по окружающей среде и водным ресурсам 2008 г. Ахупуаа . Симпозиум ASCE-EWRI по образованию, исследованиям и истории, Гавайи, США. Приглашенная основная лекция, 13–16 мая, Р. В. Бэдкок-младший и Р. Уолтон, ред., 16 страниц ( ISBN  978-0-7844-0976-3 )
  • Коарелли, Филиппо (1989). Guida Archeologica ди Рим . Милан: Редактор Арнольдо Мондадори.
  • Кларидж, Аманда (1998). Рим: Оксфордский археологический справочник . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета .
  • Фабр, Г.; Дж. Л. Фичес, Дж. Л. Пайе (2000). L’Aqueduc de Nîmes et le Pont du Gard. Археология, геосистема, история . CRA Monography Hors Série. Париж: Издания CNRS.
  • Гебара, К.; Дж. М. Мишель, Дж. Л. Гендон (2002). «L'Aqueduc Romain de Fréjus. Sa Description, son Histoire et son Environnement», Revue Achéologique de Narbonnaise , Приложение 33. Монпелье, Франция.
  • Ходж, А.Т. (2001). Римские акведуки и водоснабжение , 2-е изд. Лондон: Дакворт.
  • Камаш, Зена (2010). Археология воды на римском Ближнем Востоке . Горгиас Пресс.
  • Кинан-Джонс, Дункан; Мотта, Давиде; Гарсия, Марсело Х; Фуке, Брюс, В. «Оценки количества воды, подаваемой акведуком Анио Новус в Древнем Риме на основе травертина», Journal of Archaeological Science: Reports , Science Direct, Volume 3, сентябрь 2015 г., стр. 1–10 (доступ онлайн в январе 30, 2021)
  • Лево, П. (1991). «Исследования римских акведуков за последние десять лет» в Т. Ходже (ред.): Будущие течения в исследованиях акведуков . Лидс, Великобритания, стр. 149–162.
  • Льюис, PR; ГДБ Джонс (1970). «Римская добыча золота на северо-западе Испании». Журнал римских исследований 60: 169-85.
  • Льюис, PR; ГДБ Джонс (1969). «Золотые рудники Долаукоти, I: поверхностные доказательства». Журнал антикваров , 49 , вып. 2: 244–72.
  • Мартинес Хименес, Дж. (2019). Акведуки и урбанизм в постримской Испании . Горгиас Пресс.
  • Манго, К. (1995). «Водоснабжение Константинополя». В C. Mango, G. Dagron и соавт. (ред.) Константинополь и его внутренние районы. стр. 9–18. Олдершот.
  • Тейлор, Рабун, М., «Общественные нужды и частные удовольствия», в: Распределение воды, река Тибр и городское развитие Древнего Рима , (Studia Archaeologica) L'ERMA di BRETSCHNEIDER, 2000.
  • Тейлор, Рабун, М., (2002), « Мосты через реку Тибр и развитие древнего города Рима », в «Водах Рима », 2, опубликовано в Интернете на сайте virginia edu2,
  • Туччи, Пьер Луиджи (2006). «Идеология и технология водоснабжения Рима: кастелла, топоним AQVEDVCTIVM и снабжение Палатина и Целийского холма». Журнал римской археологии 19: 94-120.

внешние ссылки