Геніальні технології минулого. Науковці розповіли, як римлянам вдалося збудувати акведуки

Віддзеркалюючи спадщину римської винахідливості, акведуки постають як складні канали, призначені для транспортування прісної води з різних джерел до густонаселених міських центрів. Побудовані в історичному середовищі, яке передувало передовим технологіям, ці акведуки є свідченням новаторського досягнення, яке не має аналогів у попередніх людських починаннях, пише IFLScience.

Попередні народи, такі як перси, єгиптяни та індійці, також були першопрохідцями у відповідних технологіях, але римляни піднесли ці концепції, створивши складні мережі каналів, що охоплювали різні території.

Численні акведуки, що збереглися до наших днів у Європі, Північній Африці та на Близькому Сході, свідчать про майстерність римлян у зведенні довговічних та ефективних споруд, які залишаються актуальними й донині.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Заглиблення в логістику втілення цих колосальних проєктів в епоху обмежених будівельних інструментів та ресурсів відкриває захопливу історію.

Ключова характеристика акведуків полягає в тому, що вони за своєю суттю враховують гравітаційні сили в своїх архітектурних планах. Ретельне планування римських інженерів передбачало ретельне врахування топографії місцевості та стратегічне планування нахилів каналів.

Цей аспект, здавалося б, тривіальний, але мав величезне значення, оскільки оптимальна швидкість течії води була необхідною як для її придатності для пиття, так і для довговічності споруд. Надто швидкий потік спричиняв ерозію кам'яних поверхонь, тоді як недостатня швидкість загрожувала застоєм, що робило воду непридатною для пиття.

Крім втамування спраги, вода, що текла по акведуках, мала безліч інших застосувань, включаючи зрошення та постачання громадських фонтанів і лазень.

До арсеналу римських інженерів входили такі незамінні інструменти, як грома, діоптрія та хоробри, що сприяли точному вимірюванню контурів ландшафту.

Грома, що функціонувала як інструмент для вирівнювання, була жердиною завдовжки близько 1,5 метра з перпендикулярними перемичками, прикріпленими до кронштейна. Підвішені до кожної перекладини виски допомагали вимірювати прямі лінії і прямі кути.

Діоптрія — нівелірний і кутовимірювальний прилад, що спирався на триногу і використовував зубчасті механізми та гвинти з обертовими пластинами для полегшення горизонтальних і вертикальних рухів.

Ключовим інструментом для будівництва акведука були хоробати, схожі на "спиртовий рівень". Складаючись з 6-метрової дерев'яної балки, що підтримувалася ніжками з обох кінців, вони використовували подвійні лінії схилу для позначення поверхневих градієнтів. Виїмки, вирізані на ніжках пристрою, відповідали положенням схилів, що полегшувало оцінку рівності поверхні.

Всупереч загальноприйнятому уявленню про акведуки, що нагадують величні кам'яні мости, перекинуті через долини, значна частина цих систем залишається прихованою під поверхнею землі. Підземна інфраструктура, що складалася зі складних мереж труб, з'єднувала ці мости з джерелами води, такими як озера. Такий підземний підхід слугував подвійній меті — захистити канали від ерозії та звести до мінімуму шкоду навколишньому середовищу.

Досягнення цієї мети потребувало команд робітників, які проводили масштабні розкопки, часто працюючи цілодобово. Викопані ділянки викладали глиною, щоб посилити гідроізоляцію і запобігти витоку, так сприяючи контрольованому потоку води з піднесених гірських і схилових джерел до місць призначення, розташованих на відстані до 80 км від них.

Примітно, що в одному лише Римі було близько 11 систем акведуків, які подавали воду з джерел, розташованих на відстані 92 км.

Досягнувши міських поселень, вода зберігалася у резервуарах, які називалися кастеллами. Від них відходили свинцеві вторинні труби, що полегшували розподіл води до інших резервуарів, а згодом — до різних точок міста. Ця складна мережа забезпечувала водою громадські фонтани, лазні та приватні оселі.

Виготовлення цих каркасів передбачало ретельне розміщення будівельних матеріалів на дерев'яних риштуваннях, що нагадує сучасні методи будівництва. Процес був кропітким і часто тривав кілька років. Підневільна праця відігравала важливу роль у транспортуванні матеріалів та виконанні фізично складних завдань, таких як розкопки та кладка.

Після завершення будівництва акведука призначені наглядачі брали на себе відповідальність за його обслуговування. У разі виникнення несправностей, що траплялося досить часто, для ремонтних робіт залучалися бригади рабів.

Однак із розширенням Римської імперії пошук достатньої кількості рабів для підтримки таких амбітних проєктів ставав дедалі складнішим завданням, що, зрештою, призвело до занепаду імперії.

Раніше Фокус писав про один із найдавніших водних каналів в історії, його виявили в Туреччині.