PlanningEdit
Akvadukty byly chráněny a regulovány zákonem, ať už ze státního nebo soukromého hlediska. Jakýkoli navrhovaný akvadukt musel být podroben kontrole civilních úřadů. Povolení (od senátu nebo místních úřadů) bylo uděleno pouze v případě, že návrh respektoval vodní práva ostatních občanů; celkově se římské komunity staraly o přidělování sdílených vodních zdrojů podle potřeby. Pozemek, na kterém byl postaven státem financovaný akvadukt, může být státem (ager publicus) nebo v soukromém vlastnictví, avšak v obou případech podléhal omezením používání a zásahům, které by mohly poškodit strukturu akvaduktu, a právům na přístup úředníků kontrola a údržba. Za tímto účelem si akvadukty financované státem vyhradily široký koridor země, a to až 15 stop na každou stranu vnější textilie akvaduktu. V této hranici bylo zakázáno orat, vysazovat a stavět. Taková regulace byla nezbytná pro dlouhodobý akvadukt integrita a údržba termínu, ale nebylo vždy snadno přijatelné nebo snadno vymahatelné na místní úrovni, zvláště když byl ager publicus chápán jako společný majetek, který měl být použit k jakémukoli účelu, který se zdál vhodný. Některé soukromě postavené nebo menší městské akvadukty mohly vyžadovat méně přísná a formální opatření.
Zdroje a průzkumné úpravy
Prameny byly zdaleka nejběžnějším zdrojem vody z akvaduktu; například většina zásob Říma pocházela z různých pramenů v údolí Anio a na jeho vrchovinách. Pramenitá voda byla přiváděna do kamenného nebo betonového pramene a poté vcházela do vodovodu. Rozptýlené prameny by vyžadovaly několik odboček přiváděných do hlavního kanál. Některé systémy čerpaly vodu z otevřených, účelových, přehradních nádrží, jako jsou dva (stále používané), které zásobovaly akvadukt v provinčním městě Emerita Augusta.
Území, nad kterým akvadukt běh musel být pečlivě prozkoumán, aby se zajistilo, že voda bude proudit konzistentní a přijatelnou rychlostí na celou vzdálenost. Římští inženýři použili různé geodetické nástroje k vykreslení průběhu vodovodů po krajině. Zkontrolovali vodorovné úrovně pomocí chorobates, plochého dřevěného rám vybavený hladinou vody. Kurzy a úhly lze vykreslit pomocí gromy, relativně jednoduchého přístroje, který byl nakonec přemístěn sofistikovanější dioptrou, předchůdcem moderního teodolitu . V knize 8 jeho De architectura popisuje Vitruvius nutnost zajistit stálý přísun pitné vody, metody průzkumu a testy pitné vody.
Zdravotní problémy Upravit
Řečtí a římští lékaři znali souvislost mezi stojatými nebo znečištěnými vodami a vodou přenášenými chorobami. Encyklopedista Celsus ve svém De Medicina varoval, že veřejné koupání může v nezhojených ranách vyvolat gangrénu. Frontinus upřednostňoval vysokou míru přetečení v systému, protože to vedlo k větší čistotě v zásobování vodou, kanalizaci a těm, kteří je používali. Nepříznivé účinky olova na zdraví pro ty, kteří jej těžili a zpracovávali, byly také dobře známy, a proto byly keramické trubky upřednostňovány před olovem. Tam, kde byly použity olověné trubky, nepřetržitý tok vody a nevyhnutelné ukládání minerálů přenášených vodou uvnitř trubek poněkud snížilo znečištění vody rozpustným olovem. Obsah olova v římské akvaduktové vodě byl „jasně měřitelný, ale pravděpodobně byly skutečně škodlivé “. Úroveň olova byla nicméně stokrát vyšší než v místních pramenitých vodách.
Potrubí a přechodyEdit
Vodní potrubí akvaduktu Tarragona ve Španělsku.
Většina římských akvaduktů byla potrubí s plochým dnem, obloukem, která vedla 0,5 až 1 m pod povrch země, v pravidelných intervalech s kryty pro kontrolu a přístup. Potrubí nad úrovní země byla obvykle opatřena deskou. Rané potrubí bylo postaveno na kvádru, ale kolem pozdní republikánské éry se místo toho často používal beton z cihel. Beton používaný pro obložení potrubí byl obvykle vodotěsný s velmi hladkým povrchem. Tok vody závisel pouze na gravitaci. Objem vody přepravované v potrubí závisel na hydrologii povodí – srážky, absorpce a odtok – průřez potrubí a jeho spád; většina potrubí byla zaplněna asi ze dvou třetin. Průřez potrubí určovaly také požadavky na údržbu; pracovníci musí být schopni vstoupit do celého celku a mít k němu přístup, s minimálním narušením jeho struktury.
Vitruvius doporučuje nízký spád nejméně 1 z 4800 pro kanál, pravděpodobně proto, aby se zabránilo poškození konstrukce erozí a tlakem vody. Tato hodnota dobře souhlasí s naměřenými spády přežívajících zdiva vodovodů.Sklon mostu Pont du Gard je pouze 34 cm na km, sjíždí pouze 17 m svisle po celé délce 50 km (31 mil): mohl přepravit až 20 000 metrů krychlových denně. Gradienty dočasných akvaduktů používaných pro hydraulickou těžbu by mohly být podstatně vyšší, například v Dolaucothi ve Walesu (s maximálním sklonem přibližně 1: 700) a Las Medulas v severním Španělsku. Tam, kde byly v trvalých potrubích nevyhnutelné ostré přechody, bylo možné kanál snížit, rozšířit nebo vypustit do přijímací nádrže, aby se rozptýlil tok vody a snížila se jeho abrazivní síla. Použití stupňovitých kaskád a kapek také pomohlo znovu okysličit a tím „osvěžit“ vodu.
Bridgework and siphonsEdit
Oblouky zvýšené části římského provinčního akvaduktu Segovia v moderním Španělsku.
Některá potrubí akvaduktů byla podepřena napříč údolími nebo prohlubně na obloucích zdiva, cihel nebo betonu; Pont du Gard, jeden z nejpůsobivějších dochovaných příkladů mohutného zděného potrubí s více otvory, překlenul údolí řeky Gardon asi 48,8 m (160 ft) nad samotným Gardonem. Tam, kde bylo třeba překonat zvlášť hluboké nebo dlouhé prohlubně, bylo možné místo klenutých podpěr použít obrácené sifony; potrubí přivádělo vodu do sběrné nádrže, která ji přiváděla do potrubí. Trubky procházely údolím na nižší úrovni, nesené nízkým „venterovým“ mostem, poté stoupaly k přijímací nádrži v mírně nižší nadmořské výšce. Toto bylo vypuštěno do jiného potrubí; celkový gradient byl zachován. Sifonové trubky byly obvykle vyrobeny z pájeného olova, někdy vyztuženého betonovým obalem nebo kamennými rukávy.
Méně často byly samotné trubky kamenné nebo keramické, spojené jako samčí-samičí a utěsněné olovem. Vitruvius popisuje konstrukci sifonů a problémy s blokováním, vyfukováním a odvětráváním na jejich nejnižších úrovních, kde byly tlaky největší. Sifony však byly všestranné a účinné, pokud byly dobře stavěné a dobře udržované. Vodorovná část vysokotlakého sifonového potrubí v akvaduktu Gier byla rozestavěna na mostech, aby vyčistila splavnou řeku pomocí devíti olověných trubek paralelně, zalitých v betonu. Moderní hydrauličtí inženýři používají podobné techniky k tomu, aby kanalizace a vodovodní potrubí umožňovaly překonat deprese. V Arles napájela vedlejší větev hlavního akvaduktu místní předměstí prostřednictvím olověného sifonu, jehož „břicho“ bylo položeno přes koryto řeky, což eliminovalo potřebu podpory mostů.
Inspekce a údržbaEdit
Povodí akvaduktu ve francouzském Metzu. Jediný klenutý kryt chrání dva kanály; jeden z nich mohl být uzavřen, což umožňovalo opravu, zatímco druhý nadále zajišťoval alespoň částečnou dodávku.
Římské akvadukty vyžadovaly komplexní systém pravidelné údržby. „Čisté chodby“ vytvořené k ochraně struktury podzemních a nadzemních potrubí byly pravidelně hlídány kvůli nezákonné orbě, výsadbě, silnicím a budovám. V De aquaeductu popisuje Frontinus pronikání potrubí kořeny stromů jako obzvláště škodlivé. Potrubí akvaduktů by byla pravidelně kontrolována a udržována pracovními hlídkami, aby se snížilo znečištění řas, opravila náhodná porušení nebo chatrné zpracování, vyčistil potrubí od štěrku a jiných volných úlomků a aby se odstranily usazeniny uhličitanu vápenatého (také známého jako travertin). v systémech napájených zdroji tvrdé vody; dokonce i mírné zdrsnění ideálně hladkého maltového vnitřního povrchu akvaduktu travertinovými usazeninami by mohlo významně snížit rychlost vody a tím i její rychlost proudění až o 1/4. Kontrolní a přístupové body byly poskytovány v pravidelných intervalech na standardních podzemních potrubích. Nárazy uvnitř syfonů mohly drasticky snížit průtoky přes jejich již úzké průměry, ačkoli některé měly utěsněné otvory, které mohly být použity jako rodding eyes, případně pomocí protahovacího zařízení. V Římě, kde byl přívod tvrdé vody normou, bylo potrubí pro snadný přístup mělce zakopáno pod obrubníky silnice; akumulace uhličitanu vápenatého v těchto trubkách by si vyžadovala jejich častou výměnu.
Vodovody byly pod celkovou péčí a správou komisaře pro vodu (kurátora aquarum); šlo o vysoce postavené a vysoce postavené jmenování. V roce 97 sloužil Frontinus pod vedením císaře Nervy jako konzul i jako kurátorské akvárium. O každodenním podnikání týmů údržby akvaduktů (aquarii) je známo jen málo. Za císaře Claudia obsahoval římský kontingent císařských akvárií rodinné akvárium 700 otroků i svobodných, které bylo financováno kombinací císařské štědrosti a vodních daní a poplatků placených soukromými osobami. Na rodinné akvárium dohlížel císařský svobodný muž, který zastával funkci prokurátora akvária.Byla to pravděpodobně nikdy nekončící rutina hlídky, inspekce a čištění, přerušovaná občasnými mimořádnými událostmi. Úplné uzavření jakéhokoli akvaduktu pro údržbu by bylo v zimních měsících vzácnou událostí, pokud možno co nejkratší, přičemž opravy by se měly provádět nejlépe, když byla potřeba vody nejnižší. Přívod vody bylo možné uzavřít na jeho výstupu z akvaduktu, když byly zapotřebí malé nebo místní opravy, ale podstatná údržba a opravy samotného vodovodu vyžadovaly úplné odvádění vody v jakémkoli bodě proti proudu, včetně samotného pramene. Frontinus také popisuje použití dočasných olověných potrubí k vedení vody za poškozené úseky, zatímco byly prováděny opravy, s minimální ztrátou dodávky.
Městská distribuční nádrž v Nîmes ve Francii. Trubky s kruhovým průřezem vyzařují z centrální nádrže napájené akvaduktem se čtvercovým průřezem.
DistributionEdit
Sítě akvaduktu lze přímo napojit, ale více obvykle přiváděny do veřejných distribučních terminálů, známých jako castellum aquae („vodní hrady“), které fungovaly jako usazovací nádrže a cisterny a zásobovaly různými větvemi a ostruhami olovem nebo keramickými trubkami. Tyto trubky byly vyrobeny ve 25 různých standardizovaných průměrech a byly vybaveny bronzovými uzavíracími kohouty. Průtok z každého potrubí (kalichu) by proto mohl být zcela nebo částečně otevřen nebo uzavřen a jeho dodávka byla odkloněna do jakékoli jiné části systému, ve které poptávka po vodě prozatím předčí dodávku. Bezplatná dodávka vody do veřejných umyvadel a fontán na pití byla oficiálně upřednostněna před dodávkou do veřejných lázní; malý poplatek byl účtován každému koupajícímu se jménem římského lidu. Dodávky do umyvadel a lázní byly zase upřednostňovány před požadavky soukromých uživatelů platících poplatky. Poslední byly registrovány spolu s vrtáním potrubí, které vedlo z veřejného vodovodu k jejich majetku – čím širší je potrubí, tím větší je tok a čím vyšší je poplatek.
Frontinus si myslel, že většinu ztrát a přímých krádeží vody v Římě způsobily nekalá soukromá použití. Manipulace a podvody s cílem vyhnout se nebo snížit platby byly běžné; metody zahrnovaly montáž nelicencovaných nebo dalších vývodů, některé z nich mnoho kilometrů za městem, a nelegální rozšiřování olověných trubek. Podle zákona císař vydával granty na vodu jmenovaným jednotlivcům a nemohl být prodán společně s majetkem ani zděděn: noví vlastníci a dědicové proto musí vyjednat nový grant svým vlastním jménem. V praxi se ale granty převáděly častěji než ne. Cokoli z toho může zahrnovat úplatkářství nebo souhlas bezohledných úředníků nebo pracovníků akvaduktu. Archeologické důkazy potvrzují, že někteří uživatelé čerpali nelegální dodávky, ale nikoli pravděpodobné množství, které by to mohlo ovlivnit, ani účinek na zásobování města jako celku. Sloučení problémů, měření povolenek a vlastní výpočty společnosti Frontinus, byly v zásadě chybné a zmatené. Zatímco oficiálně schválené olověné trubky nesly nápisy s informacemi o výrobci potrubí, jeho instalatérovi a pravděpodobně o jeho předplatiteli a jeho oprávnění, povolenka na vodu byla měřena v quinaria (plocha průřezu potrubí) v místě dodávky. Nebyl použit žádný vzorec ani fyzické zařízení, které by zohledňovalo změny rychlosti, rychlosti toku nebo skutečného využití.