Акведук — это водоток , построенный для транспортировки воды от источника к удаленной точке распределения. В современной технике термин « акведук» используется для обозначения любой системы труб, рвов, каналов, туннелей и других сооружений, используемых для этой цели. [1] Термин акведук также часто относится конкретно к мосту, несущему искусственный водоток. [1] Акведуки использовались в Древней Греции , Древнем Ближнем Востоке и Древнем Риме . Простейшие акведуки представляют собой небольшие рвы, вырытые в земле. В современных акведуках можно использовать каналы гораздо большего размера. Акведуки иногда частично или полностью проходят через туннели, построенные под землей. В современных акведуках также могут использоваться трубопроводы. Исторически сложилось так, что сельскохозяйственные общества строили акведуки для орошения посевов и снабжения крупных городов питьевой водой.
Слово акведук происходит от латинских слов aqua ( вода ) и ductus ( ведомый или управляемый ).
Хотя акведуки связаны с римлянами, они были изобретены гораздо раньше в Греции, на Ближнем Востоке , в долине Нила и на Индийском субконтиненте , где такие народы, как египтяне и хараппцы, построили сложные ирригационные системы. Акведуки в римском стиле использовались еще в VII веке до нашей эры, когда ассирийцы построили известняковый акведук длиной 80 км, который включал секцию высотой 10 м, пересекающую долину шириной 300 м и доставляющую воду в свою столицу Ниневию . [2]
Хотя акведуки особенно связаны с римлянами , вероятно, впервые они были использованы минойцами около 2000 года до нашей эры. Минойцы разработали чрезвычайно развитую ирригационную систему , включающую несколько акведуков. [3]
Считается, что на Индийском субконтиненте находятся одни из самых ранних акведуков. Доказательства можно найти на месте современного Хампи, штат Карнатака . Массивные акведуки возле реки Тунгабхадра, подающие воду для орошения, когда-то имели длину 15 миль (24 км). [4] Водные пути поставляли воду в королевские ванны.
В Омане, начиная с железного века , в Салюте, Бате и других местах была построена система подземных акведуков, называемых фаладж или канатс, представляющая собой серию колодезных вертикальных шахт, соединенных пологими горизонтальными туннелями.
Существует три вида фаладжа:
Это позволило процветать крупномасштабному сельскому хозяйству в засушливых районах.
В Персии около 3000 лет назад [5] была построена система подземных акведуков, называемых канатами , серия колодообразных вертикальных шахт, соединенных пологими туннелями. Эта техника:
По всей Петре (Иордания) набатейские инженеры использовали каждый природный источник и каждый зимний ливень, чтобы направлять воду туда, где она была необходима. Они построили акведуки и системы трубопроводов, которые позволяли воде течь через горы, через ущелья в храмы, дома и сады жителей Петры. Прогуливаясь по Сику , можно легко увидеть остатки каналов, направлявших воду в центр города, а также прочные удерживающие дамбы, сдерживавшие мощные паводковые воды.
На острове Самос туннель Эвпалинос был построен во времена правления Поликрата (538–522 гг. до н.э.). Он считается подземным акведуком, который на протяжении примерно тысячи лет доставлял пресную воду в Пифагорион .
Римские акведуки были построены во всех частях Римской империи , от Германии до Африки, и особенно в городе Риме, где их общая длина составляла более 415 километров (258 миль). Акведуки снабжали пресной водой общественные бани и питьевую воду в крупных городах по всей империи и установили технический стандарт, который не превзошелся более тысячи лет. Мосты, построенные из камня с множеством арок, были отличительной особенностью римских акведуков, и поэтому термин «акведук» часто применяется конкретно к мосту для транспортировки воды . [1]
Недалеко от перуанского города Наска была построена древняя доколумбовая система акведуков под названием Пукиос , которая используется до сих пор. Они были сделаны из замысловато уложенных камней — строительного материала, широко используемого в культуре Наска. Период времени, в течение которого они были построены, до сих пор обсуждается, но некоторые данные свидетельствуют о том, что это примерно 540–552 годы нашей эры, в ответ на периоды засухи в регионе. [6]
Национальный памятник Гуаябо в Коста-Рике, парк, охватывающий крупнейший археологический объект в стране, содержит систему акведуков. Сложная сеть открытых и крытых акведуков до сих пор хорошо функционирует. [7] Акведуки построены из округлых речных камней, которые в основном сделаны из вулканической породы . [8] Цивилизация, построившая систему акведуков, остается загадкой для археологов; есть подозрение, что акведуки Гуаябо находились в месте древнего культурного слияния ацтеков, майя и инков.
Когда в начале 16 века европейцы увидели столицу ацтеков Теночтитлан , город орошался двумя акведуками. Один из них, акведук Чапультепек , построенный ок. 1420 г. , был перестроен испанцами почти триста лет спустя. Первоначально прокладывая часть своего пути над ныне исчезнувшим озером Тескоко , сегодня в Мехико остался только фрагмент .
Было обнаружено, что в древней Шри-Ланке широко использовались сложные акведуки . Лучшим примером является Йода Эла или Джая Ганга, водный канал длиной 87 километров (54 мили), по которому избыточная вода перемещалась между двумя искусственными водоемами с уклоном от 10 до 20 см на километр в пятом веке нашей эры. Однако древние инженерные методы расчета точной высоты между двумя водохранилищами и точного уклона канала с такой высокой точностью были утеряны с падением цивилизации в 13 веке. [9]
Современные акведуки являются центральной частью инфраструктуры водоснабжения многих стран.
Акведуки США являются одними из крупнейших в мире. Акведук Кэтскилл доставляет воду в Нью-Йорк на расстояние 120 миль (190 км), но его затмевают акведуки на крайнем западе страны, в первую очередь 242-мильный (389-километровый) акведук реки Колорадо , который снабжает воду водой. район Лос-Анджелеса с водой из реки Колорадо почти в 250 милях к востоку и Калифорнийский акведук длиной 701,5 мили (1129,0 км) , который проходит от дельты реки Сакраменто-Сан-Хоакин до озера Перрис . Проект Центральной Аризоны — самый крупный и дорогой акведук, построенный в США. Он простирается на 336 миль от истока возле Паркера, штат Аризона, до мегаполисов Феникс и Тусон .
Акведук в Новой Зеландии, «Городской забег Оамару», был построен в конце 19 века для доставки воды (и гидроэнергии) примерно в 50 км от реки Вайтаки в Курове в прибрежный город Оамару .
В Испании система акведуков Тахо-Сегура открылась в 1979 году и транспортирует воду на 286 километров (178 миль) с севера на юг. [10]
В Китае проект переброски воды с юга на север направлен на соединение бассейна реки Янцзы с Пекином через три отдельные системы. В рамках проекта будет повторно использована часть Большого Китайского канала .
Простейшие акведуки представляют собой небольшие рвы , вырытые в земле. В современных акведуках можно использовать каналы гораздо большего размера, например, в проекте Центральной Аризоны используются каналы шириной 7,3 м (24 фута). [11] Основным фактором при проектировании всех открытых каналов является их уклон. Более высокий уклон позволяет каналу меньшего размера переносить то же количество воды, что и каналу большего размера с меньшим уклоном, но увеличивает вероятность того, что вода повредит структуру акведука. Типичный римский акведук имел уклон около 1:4800. [12]
Построенный функциональный ручей — это небольшой канал или акведук из камня, кирпича, бетона или другого облицовочного материала, обычно прямолинейного в поперечном сечении , для транспортировки воды из такого источника, как река, родник, водохранилище, канат или акведук для внутреннего потребления. или сельскохозяйственное орошение сельскохозяйственных земель.
Риллы традиционно использовались в культурах Ближнего Востока и Средиземноморья в древние и исторические эпохи; и другие климаты и континенты по всему миру. Они отличаются от «водяных канав » тем, что имеют облицовку, позволяющую уменьшить потери на поглощение и повысить долговечность. Ирригационная система Фаладж в оазисе Аль-Айн на территории современного эмирата Абу-Даби использует ручьи как часть своей системы водоснабжения Канат . Иногда на испанском языке их называют Acequias .
В ландшафтном дизайне бордюры также используются в эстетических целях. Ручки используются в качестве узких каналов для воды, вставленных в тротуар сада , в качестве линейных водных объектов , часто выложены плиткой и являются частью конструкции фонтана.
Историческое происхождение происходит от религиозных образов райского сада , которые впервые были перенесены в древние персидские сады . Риллы позже были исключительно развиты в мавританских (испанских) садах Аль -Андалуса , например, в Альгамбре в Гранаде ; а также в других исламских садах, культурах и странах. Примеры начала 20-го века находятся в садах парка Марии Луизы в Севилье, Испания; и в садах Каса-дель-Эрреро в Монтесито, Калифорния .
Акведуки иногда частично или полностью проходят через туннели, построенные под землей. Вариант этого устройства, распространенный в Северной Африке и Центральной Азии, в котором есть вертикальные колодцы через равные промежутки времени, называется канатом. Один исторический пример, найденный в Сирии, Канат Фираун, простирается на более чем 100 километров. [13]
В современных акведуках также могут широко использоваться трубопроводы. Трубопроводы полезны для транспортировки воды на большие расстояния, когда ее необходимо перемещать по холмам или когда открытые каналы являются плохим выбором из-за испарения , замерзания, загрязнения или воздействия на окружающую среду. Их также можно использовать для транспортировки очищенной воды .
Исторически сложилось так, что сельскохозяйственные общества строили акведуки для орошения посевов. Архимед изобрел водяной винт , чтобы поднимать воду для орошения пахотных земель.
Другое применение акведуков — снабжение крупных городов питьевой водой. Они также помогают районам, подверженным засухе, с водоснабжением . Некоторые из римских акведуков до сих пор снабжают Рим водой. В Калифорнии , США, три больших акведука поставляют воду на сотни миль в район Лос-Анджелеса. Два из района реки Оуэнс , а третий - из реки Колорадо.
В современных проектах гражданского строительства подробное изучение и анализ потока в открытых каналах обычно требуется для поддержки борьбы с наводнениями, ирригационных систем и крупных систем водоснабжения, когда предпочтительным решением является акведук, а не трубопровод.
В прошлом акведуки часто имели каналы, сделанные из земли или других пористых материалов, но через такие акведуки без облицовки теряется значительное количество воды. Поскольку воды становится все меньше, эти каналы облицовывают бетоном, полимерами или непроницаемым грунтом. В некоторых случаях новый акведук строится рядом со старым, поскольку его нельзя закрыть во время строительства.
