Akwedukt (zaopatrzenie w wodę) - Aqueduct (water supply)

Projekt Środkowa Arizona umożliwia przepływ wody z rzeki Kolorado do środkowej i południowej Arizony.

Wodociągu jest ciek skonstruowane do przenoszenia wody ze źródła do punktu dystrybucji daleko. We współczesnej inżynierii termin akwedukt jest używany dla dowolnego systemu rur, rowów, kanałów, tuneli i innych konstrukcji używanych do tego celu. Termin akwedukt również często odnosi się konkretnie do mostu niosącego sztuczny ciek wodny. Akwedukty były używane w starożytnej Grecji , starożytnym Egipcie i starożytnym Rzymie . W czasach współczesnych w Stanach Zjednoczonych zbudowano największe ze wszystkich akweduktów, aby zaopatrywać duże miasta. Najprostsze akwedukty to małe rowy wyryte w ziemi. W nowoczesnych akweduktach można zastosować znacznie większe kanały. Akwedukty czasami biegną przez część lub całość swojej ścieżki przez tunele zbudowane pod ziemią. Nowoczesne akwedukty mogą również wykorzystywać rurociągi. W przeszłości społeczeństwa rolnicze budowały akwedukty do nawadniania upraw i zaopatrywania dużych miast w wodę pitną.

Etymologia

Słowo to pochodzi od łacińskiego aqua (woda) i ductus (prowadzony, prowadzony).

Starożytne akwedukty

Chociaż szczególnie kojarzone z Rzymianami, akwedukty zostały opracowane znacznie wcześniej w Grecji, na Bliskim Wschodzie , w Dolinie Nilu i na subkontynencie indyjskim , gdzie ludy takie jak Egipcjanie i Harappanie budowali zaawansowane systemy nawadniające. Akwedukty w stylu rzymskim były używane już w VII wieku p.n.e., kiedy Asyryjczycy zbudowali 80-kilometrowy wapienny akwedukt, który obejmował odcinek o wysokości 10 m, który przecinał dolinę o szerokości 300 m, aby nieść wodę do ich stolicy, Niniwy .

Indie

Starożytny indyjski akwedukt w Hampi

Uważa się, że na subkontynencie indyjskim znajdują się jedne z najwcześniejszych akweduktów. Dowody można znaleźć na stanowiskach dzisiejszego Hampi, Karnataka . Masywne akwedukty w pobliżu rzeki Tungabhadra dostarczające wodę do nawadniania miały kiedyś 24 km długości. Drogi wodne dostarczały wodę do królewskich wanien.

Oman

W Omanie z epoki żelaza , w Salut, Bat i innych miejscach zbudowano system podziemnych akweduktów zwanych falaj lub kanaty, szereg podobnych do studni pionowych szybów, połączonych łagodnie nachylonymi poziomymi tunelami.

Istnieją trzy rodzaje falajów:

  • Daudi (داوودية) z podziemnymi akweduktami
  • Ghaili (الغيلية) wymagający tamy do zbierania wody
  • Aini (العينية), którego źródłem jest źródło wody

Umożliwiło to rozkwit rolnictwa na dużą skalę w suchym środowisku lądowym.

Persia

Schemat kanatu , podziemnej formy akweduktu popularnej w starożytnej Persji

W Persji od dawna zbudowano system podziemnych akweduktów zwanych kanatami , szereg podobnych do studni pionowych szybów, połączonych łagodnie nachylonymi tunelami. Ta technika:

  • wnika do wody podziemnej w sposób, który dostarcza wodę na powierzchnię bez konieczności pompowania. Woda spływa na zasadzie grawitacji, a jej miejsce docelowe znajduje się niżej niż źródło, którym jest zazwyczaj wyżynna warstwa wodonośna.
  • umożliwia transport wody na duże odległości w gorącym, suchym klimacie bez utraty dużej części wody źródłowej na przesiąkanie i parowanie.

Petra, Jordania

Akwedukt Nabatejczyków w Petrze w Jordanii

W całej Petrze w Jordanii inżynierowie Nabatejczyków wykorzystywali każdą naturalną wiosnę i każdą zimową ulewę, aby skierować wodę tam, gdzie była potrzebna. Zbudowali akwedukty i systemy rur, które pozwalały wodzie płynąć przez góry, przez wąwozy i do świątyń, domów i ogrodów mieszkańców Petry. Spacerując po Siq można łatwo dostrzec pozostałości kanałów, które doprowadzały wodę do centrum miasta, a także trwałe tamy retencyjne, które trzymały w ryzach potężne wody powodziowe.

Grecja

Na wyspie Samos , Tunel Eupalinosa został zbudowany w okresie panowania Polikrates (538-522 pne). Jest uważany za podziemny akwedukt i dostarczał świeżą wodę do Pythagoreionu przez około tysiąc lat.

rzymski

Liczne łuki Pont du Gard w rzymskiej Galii . Jego dolne poziomy prowadzą przez rzekę, a górne kondygnacje wspierają kanał akweduktu, który prowadził wodę do Nimes

Akwedukty rzymskie zostały zbudowane we wszystkich częściach Cesarstwa Rzymskiego , od Niemiec po Afrykę, a zwłaszcza w Rzymie, gdzie łącznie miały ponad 415 kilometrów (258 mil). Akwedukty dostarczały świeżą wodę do łaźni publicznych i wody pitnej w dużych miastach w całym imperium i wyznaczały standard inżynierii, który nie był przekraczany przez ponad tysiąc lat. Mosty, zbudowane z kamienia z wieloma łukami, były charakterystyczną cechą rzymskich akweduktów i stąd termin akwedukt jest często stosowany w odniesieniu do mostu do przenoszenia wody .

Ameryka Południowa

W pobliżu peruwiańskiego miasta Nazca zbudowano starożytny prekolumbijski system akweduktów zwany Puquios, który jest w użyciu do dziś. Wykonano je z misternie ułożonych kamieni, materiału budowlanego szeroko stosowanego przez kulturę Nazca. Okres, w którym zostały zbudowane, jest nadal przedmiotem dyskusji, ale niektóre dowody potwierdzają, że około 540-552 ne były odpowiedzią na okresy suszy w regionie.

Guayabo National Monument Kostaryki, park obejmujący największe archeologiczne w kraju, zawiera system akweduktów. Złożona sieć odkrytych i zakrytych akweduktów nadal dobrze funkcjonuje. Akwedukty zbudowane są z zaokrąglonych kamieni rzecznych, które w większości są wykonane ze skał wulkanicznych . Cywilizacja, która zbudowała system akweduktów, pozostaje dla archeologów zagadką; podejrzewa się, że akwedukty Guayabo znajdowały się w miejscu starożytnego zbiegu kulturowego między Aztekami, Majami i Inkami.

Ameryka północna

Kiedy Europejczycy zobaczyli stolicę Azteków Tenochtitlán na początku XVI wieku, miasto zostało nawodnione przez dwa akwedukty. Jeden z nich, akwedukt Chapultepec , zbudowany około 1420 roku, został przebudowany przez Hiszpanów prawie trzysta lat później. Pierwotnie śledząc część jego ścieżki nad nieistniejącym już jeziorem Texcoco , tylko fragment pozostał do dziś w Mexico City .

Sri Lanka

Stwierdzono, że w starożytnej Sri Lance stosowano rozbudowane akwedukty . Najlepszym przykładem jest Yoda Ela lub Jaya Ganga, 87-kilometrowy (54 mil) kanał wodny przenoszący nadmiar wody między dwoma sztucznymi zbiornikami o nachyleniu od 10 do 20 cm na kilometr w V wieku naszej ery. Jednak starożytne metody inżynieryjne obliczania dokładnej wysokości między dwoma zbiornikami i dokładnego nachylenia kanału z taką precyzją zaginęły wraz z upadkiem cywilizacji w XIII wieku.

Nowoczesne akwedukty

Nowoczesne akwedukty są centralną częścią infrastruktury wodociągowej wielu krajów.

Akwedukty w Stanach Zjednoczonych należą do największych na świecie. Catskill Akwedukt niesie wodę do Nowego Jorku na dystansie 120 mil (190 km), ale jest niczym w porównaniu z wodociągów w dalekim zachodzie kraju, przede wszystkim 242-milowej (389-kilometrowej) rzeki Kolorado akweduktu , który dostarcza obszar Los Angeles z wodą z rzeki Kolorado prawie 250 mil na wschód i 701,5 mil (1 129,0 km) California Aqueduct , który biegnie od delty rzeki Sacramento-San Joaquin do jeziora Perris . Projekt Central Arizona jest największym i najdroższym akweduktem zbudowanym w Stanach Zjednoczonych. Rozciąga się na 336 mil od źródła w pobliżu Parker w Arizonie do obszarów metropolitalnych Phoenix i Tucson .

Akwedukt w Nowej Zelandii, „Oamaru Borough Race”, został zbudowany pod koniec XIX wieku w celu dostarczania wody (i energii wodnej) około 50 km od rzeki Waitaki w Kurowie do nadmorskiego miasta Oamaru .

W Hiszpanii system Tagus-Segura Water Transfer z akweduktów został otwarty w 1979 roku i transportuje wodę 286 kilometrów (178 mil) z północy na południe.

W Chinach projekt transferu wody południe-północ ma na celu połączenie dorzecza Jangcy z Pekinem za pomocą trzech oddzielnych systemów. Projekt ponownie wykorzysta część Grand Canal of China .

Projekt

Otwarte kanały

Najprostsze akwedukty to małe rowy wyryte w ziemi. Znacznie większe kanały mogą być stosowane w nowoczesnych akweduktach, na przykład w projekcie Środkowa Arizona wykorzystuje się kanały o szerokości 7,3 m (24 stopy). Głównym czynnikiem przy projektowaniu wszystkich otwartych kanałów jest ich nachylenie. Większy spadek pozwala mniejszemu kanałowi przenosić taką samą ilość wody jak większy kanał o mniejszym nachyleniu, ale zwiększa potencjał wody do uszkodzenia struktury akweduktu. Typowy rzymski akwedukt miał nachylenie około 1:4800.

Sztuczne struny

Sztuczne strumyki, znane lokalnie jako Bächle , biegną wzdłuż niektórych uliczek starego miasta we Fryburgu w Niemczech.
Sztuczny strumyk , część systemu transportu wodnego Falaj , w oazie Al Ain w emiracie Abu Zabi .

Skonstruowanej funkcjonalny płynąć jest niewielki kanał lub wodociągu kamienia, cegły, beton, lub innego materiału pokrywającego, zwykle prostoliniowe , w przekroju poprzecznym , do transportu wody ze źródła, takiego jak rzeki, sprężyny, zbiornik, qanat lub wodociągu do użytku domowego lub rolnicze nawadnianie użytków rolnych.

Rills były tradycyjnie używane w kulturach klimatu Bliskiego Wschodu i Morza Śródziemnego w epokach starożytnych i historycznych; oraz inne klimaty i kontynenty na całym świecie. Od „ rowu wodnego” odróżnia je podszewka zmniejszająca straty absorpcji i zwiększająca trwałość. System nawadniający Falaj w oazie Al Ain we współczesnym Emiracie Abu Zabi wykorzystuje strumyki jako część systemu wodnego kanatu . Czasami w języku hiszpańskim nazywa się je Acequias .

Rills są również wykorzystywane do celów estetycznych w projektowaniu krajobrazu. Rills są wykorzystywane jako wąskich kanałach wstawka wody na chodniku z ogrodem , jak liniowe oczkami wodnymi , a często kafelki i częścią projektu fontanny.

Historyczne początki wywodzą się z religijnych obrazów rajskiego ogrodu, które po raz pierwszy przełożyły się na starożytne perskie ogrody . Rills później wyjątkowo rozwinięte w mauretańskim (hiszpański) Ogrody z Al-Andalus , takich jak na Alhambra w Granadzie ; a także w innych islamskich ogrodach, kulturach i krajach. Przykłady z początku XX wieku znajdują się w ogrodach Parku Marii Luizy w Sewilli w Hiszpanii; oraz w ogrodach Casa del Herrero w Montecito w Kalifornii .

Tunele

Akwedukty czasami biegną przez część lub całość swojej ścieżki przez tunele zbudowane pod ziemią. Wersja tego, powszechna w Afryce Północnej i Azji Środkowej, z pionowymi studniami w regularnych odstępach, nazywana jest kanatem. Jeden z historycznych przykładów znalezionych w Syrii, Qanat Firaun, rozciąga się na ponad 100 kilometrów.

Rury

Nowoczesne akwedukty mogą również szeroko wykorzystywać rurociągi. Rurociągi są przydatne do transportu wody na duże odległości, gdy musi ona przemieszczać się przez wzgórza lub gdy otwarte kanały są złym wyborem ze względu na parowanie , zamarzanie, zanieczyszczenie lub wpływ na środowisko. Mogą być również używane do przenoszenia uzdatnionej wody .

Zastosowania

W przeszłości społeczeństwa rolnicze budowały akwedukty do nawadniania upraw. Archimedes wynalazł śrubę wodną do podnoszenia wody do nawadniania pól uprawnych.

Innym zastosowaniem akweduktów jest zaopatrywanie dużych miast w wodę pitną. Pomaga również w zaopatrzeniu w wodę obszarów podatnych na suszę . Niektóre z rzymskich akweduktów do dziś dostarczają wodę do Rzymu. W Kalifornii w Stanach Zjednoczonych trzy duże akwedukty dostarczają wodę przez setki mil do obszaru Los Angeles. Dwa z okolic rzeki Owens , a trzeci z rzeki Kolorado.

W nowoczesnych projektach inżynierii lądowej , w przypadku gdy preferowanym rozwiązaniem jest akwedukt, a nie rurociąg, powszechnie wymagane jest szczegółowe badanie i analiza przepływu w kanale otwartym, aby wspierać ochronę przeciwpowodziową, systemy nawadniania i duże systemy zaopatrzenia w wodę.

W przeszłości akwedukty często miały kanały wykonane z ziemi lub innych porowatych materiałów, ale przez takie niepodszyte akwedukty tracone są znaczne ilości wody. Ponieważ wody jest coraz mniej, kanały te są wyłożone betonem, polimerami lub nieprzepuszczalną glebą. W niektórych przypadkach obok starego budowany jest nowy akwedukt, ponieważ nie można go wyłączyć podczas budowy.

Wybitne akwedukty

Akwedukty starożytnej Grecji

Akwedukty rzymskie

  • Pont du Gard , zbudowany w 1 wieku, w południowej Francji.
  • Akwedukt w Segowii , mostek akwedukt jest jednym z najważniejszych i najlepiej zachowanych zabytków pozostawionych na Półwyspie Iberyjskim, Segovia, Hiszpania
  • Walensa Akwedukt . rzymski akwedukt w wschodniorzymskiej stolicy Konstantynopola, obecnie Stambule w Turcji.

Inne akwedukty

Galeria

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Dalsza lektura

  • Aicher, Peter J. 1995. Przewodnik po akweduktach starożytnego Rzymu. Wauconda, IL: Bolchazy-Carducci.
  • Beltrán Lloris, Francisco. 2006. „Dekret o nawadnianiu z rzymskiej Hiszpanii: Lex Rivi Hiberiensis ”. Journal of Roman Studies 96: 147-97.
  • Bruun, Christer. 1991. Zaopatrzenie w wodę starożytnego Rzymu: studium rzymskiej administracji cesarskiej. Helsinki: Societas Scientiarum Fennica.
  • Coulton, JJ 1987. „Rzymskie akwedukty w Azji Mniejszej”. W architekturze rzymskiej w świecie greckim. Pod redakcją Sarah Macready i Fredericka Hugh Thompsona, 72-84. Londyn: Towarzystwo Antykwariatów.
  • Frankel, R. 2002. „Hellenistyczny akwedukt Akko-Ptolemais”. Journal of Roman Archeology (Studia uzupełniające) 46: 82-87.
  • Grewe, Klausie. 2008. „Tunele i kanały”. W podręczniku Oxford inżynierii i technologii w klasycznym świecie. Edytowany przez Johna Petera Olesona, 319–36. Oksford: Uniwersytet Oksfordzki. Naciskać.
  • Hodge, A. Trevor. 1992. Rzymskie akwedukty i wodociągi. Londyn: Duckworth.
  • Lewis, Michael Jonathan Taunton. 2001. Przyrządy geodezyjne Grecji i Rzymu. Cambridge, Wielka Brytania i Nowy Jork: Cambridge Univ. Naciskać.
  • Wilson, Andrew I. 1999. „Dostawy extra urbem : Akwedukty i wieś”. Journal of Roman Archeology 12: 314-32.
  • --. 2008. „Inżynieria hydrauliczna i zaopatrzenie w wodę”. W podręczniku Oxford inżynierii i technologii w klasycznym świecie. Edytowany przez Johna Petera Olesona, 337–68. Oksford: Uniwersytet Oksfordzki. Naciskać.

Zewnętrzne linki