Aqueduc romain

PlanningEdit

Quils soient financés par lÉtat ou de construction privée, les aqueducs étaient protégés et réglementés par la loi. Tout projet daqueduc devait être soumis à lexamen des autorités civiles. Lautorisation (du Sénat ou des autorités locales) nétait accordée que si la proposition respectait les droits à leau des autres citoyens; dans lensemble, les communautés romaines ont pris soin dallouer les ressources en eau partagées en fonction des besoins. Les terres sur lesquelles un aqueduc financé par lÉtat a été construit peuvent être des terres de lÉtat (ager publicus) ou des propriétés privées, mais dans les deux cas, elles sont soumises à des restrictions dutilisation et dempiètement susceptibles dendommager la structure de laqueduc, ainsi que des droits daccès pour les fonctionnaires. inspection et entretien. À cette fin, les aqueducs financés par lÉtat réservaient un large couloir de terrain, jusquà 15 pieds de chaque côté du tissu extérieur de laqueduc. Le labour, la plantation et la construction étaient interdits à lintérieur de cette limite. Une telle réglementation était nécessaire pour la longue durée de laqueduc. intégrité et maintien du terme, mais n’était pas toujours facilement acceptée ou facilement appliquée au niveau local, en particulier lorsque l’ager publicus était considéré comme une propriété commune, à utiliser à toutes les fins qui semblaient appropriées. Certains aqueducs municipaux de construction privée ou plus petits peuvent avoir exigé des arrangements moins stricts et formels.

Sources et levésModifier

Les sources étaient de loin les sources les plus courantes pour leau des aqueducs; par exemple, la majeure partie de lapprovisionnement de Rome provenait de diverses sources de la vallée de lAnio et de ses hautes terres. Leau de source était introduite dans une source en pierre ou en béton, puis pénétrait dans le conduit de laqueduc. Des sources éparses nécessiteraient plusieurs conduits de dérivation alimentant un Certains systèmes tiraient de leau de réservoirs ouverts, construits à cet effet et endigués, tels que les deux (toujours en service) qui alimentaient laqueduc de la ville provinciale dEmerita Augusta.

Le territoire sur lequel laqueduc a dû être soigneusement inspecté pour sassurer que leau coulerait à un débit constant et acceptable sur toute la distance. Les ingénieurs romains ont utilisé divers outils darpentage pour tracer le cours des aqueducs à travers le paysage. Ils ont vérifié les niveaux horizontaux avec un chorobates, un bois plat cadre muni dun niveau deau. Les parcours et les angles peuvent être tracés à laide dun groma, un appareil relativement simple qui a finalement été déplacé par le dioptra plus sophistiqué, un précurseur du théodolite moderne . Dans le livre 8 de son De architectura, Vitruve décrit la nécessité dassurer un approvisionnement constant, des méthodes de prospection et des tests deau potable.

Problèmes de santéModifier

Les médecins grecs et romains connaissaient lassociation entre les eaux stagnantes ou contaminées et les maladies dorigine hydrique. Dans son De Medicina, lencyclopédiste Celsus a averti que le bain public pouvait provoquer la gangrène dans les blessures non cicatrisées. Frontinus a préféré un taux de débordement élevé dans le système, car cela conduisait à une plus grande propreté de lapprovisionnement en eau, des égouts et de ceux qui les utilisaient. Les effets néfastes du plomb sur la santé de ceux qui lexploitaient et le transformaient étaient également bien connus, et pour cette raison, les tuyaux en céramique étaient préférés au plomb. Lorsque des tuyaux en plomb étaient utilisés, un écoulement continu de leau et le dépôt inévitable de minéraux aqueux dans les tuyaux réduisaient quelque peu la contamination de leau par le plomb soluble. La teneur en plomb de leau de laqueduc de Rome était « clairement mesurable, mais peu probable. ont été vraiment nuisibles « . Néanmoins, le niveau de plomb était 100 fois plus élevé que dans les eaux de source locales.

Conduits and gradientsEdit

La plupart des aqueducs romains étaient des conduits à fond plat, à section en arc, qui couraient de 0,5 à 1 m sous le surface du sol, avec des couvercles dinspection et daccès à intervalles réguliers. Les conduits au-dessus du niveau du sol étaient généralement recouverts de dalles. Les premiers conduits étaient construits en pierre de taille, mais à partir de la fin de lère républicaine, du béton à parement de brique était souvent utilisé à la place. Le béton utilisé pour les revêtements de conduits était généralement étanche, avec une finition très lisse. Lécoulement de leau dépendait uniquement de la gravité. Le volume deau transporté à lintérieur du conduit dépendait de lhydrologie du bassin versant – précipitations, absorption et ruissellement – de la section transversale du conduit et de son gradient; la plupart des conduits étaient pleins aux deux tiers environ. La section transversale du conduit a également été déterminée par les exigences de maintenance; les ouvriers doivent pouvoir entrer et accéder à lensemble, avec une perturbation minimale de son tissu.

Vitruve recommande une faible pente dau moins 1 sur 4800 pour le canal, vraisemblablement pour éviter dendommager la structure par lérosion et la pression de leau. Cette valeur correspond bien aux gradients mesurés des aqueducs en maçonnerie survivants.La pente du Pont du Gard nest que de 34 cm par km, ne descendant que de 17 m verticalement sur toute sa longueur de 50 km (31 mi): il pouvait transporter jusquà 20 000 mètres cubes par jour. Les gradients des aqueducs temporaires utilisés pour lextraction hydraulique pourraient être considérablement plus importants, comme à Dolaucothi au Pays de Galles (avec une pente maximale denviron 1: 700) et Las Medulas dans le nord de lEspagne. Là où de forts gradients étaient inévitables dans des conduits permanents, le canal pouvait être descendu, élargi ou évacué dans un réservoir de réception pour disperser le flux deau et réduire sa force abrasive. Lutilisation de cascades et de gouttes étagées a également permis de réoxygéner et donc de «rafraîchir» leau.

Ponts et siphonsEdit

Certains conduits daqueduc ont été soutenus à travers des vallées ou creux sur les arcs de maçonnerie, de brique ou de béton; le Pont du Gard, lun des exemples les plus impressionnants dun conduit de maçonnerie massive à plusieurs trous, enjambait la vallée du Gardon à environ 48,8 m au-dessus du Gardon lui-même. Là où des dépressions particulièrement profondes ou longues devaient être traversées, des siphons inversés pouvaient être utilisés au lieu de supports en arc; le conduit alimentait en eau un réservoir collecteur, qui lintroduisait dans des tuyaux. Les tuyaux ont traversé la vallée à un niveau inférieur, soutenus par un pont bas « venter », puis ont atteint un réservoir de réception à une altitude légèrement inférieure. Ce déchargé dans un autre conduit; la pente globale a été maintenue. Les tuyaux de siphon étaient généralement en plomb soudé, parfois renforcés par des enveloppes en béton ou des manchons en pierre.

Moins souvent, les tuyaux eux-mêmes étaient en pierre ou en céramique, assemblés en mâle-femelle et scellés avec du plomb. Vitruve décrit la construction des siphons et les problèmes de blocage, de soufflage et de ventilation à leurs niveaux les plus bas, là où les pressions étaient les plus fortes. Néanmoins, les siphons étaient polyvalents et efficaces sils étaient bien construits et bien entretenus. Une section horizontale de tube de siphon à haute pression dans laqueduc du Gier a été montée sur des ponts pour dégager une rivière navigable, à laide de neuf tuyaux de plomb en parallèle, gainés de béton. Les ingénieurs hydrauliques modernes utilisent des techniques similaires pour permettre aux égouts et aux conduites deau de traverser les dépressions. À Arles, une branche mineure de laqueduc principal alimentait une banlieue locale via un siphon en plomb dont le « ventre » était posé sur le lit dune rivière, éliminant tout besoin de pontage.

Inspection et maintenanceModifier

Les aqueducs romains nécessitaient un système complet dentretien régulier. Les «couloirs clairs» créés pour protéger le tissu des conduits souterrains et aériens faisaient régulièrement lobjet de patrouilles à la recherche de labours, de plantations, de routes et de bâtiments illégaux. Dans De aquaeductu, Frontinus décrit la pénétration des conduits par les racines des arbres comme particulièrement dommageable. Les conduits des aqueducs auraient été régulièrement inspectés et entretenus par des patrouilles de travail, pour réduire lencrassement par les algues, réparer les brèches accidentelles ou les travaux de mauvaise qualité, pour dégager les conduits de gravier et autres débris meubles, et pour éliminer les accrétions de carbonate de calcium (également connu sous le nom de travertin) dans les systèmes alimentés par des sources deau dure; même une légère rugosité de la surface intérieure idéalement lisse-mortée de laqueduc par des dépôts de travertin pourrait réduire considérablement la vitesse de leau, et donc son débit, jusquà 1/4. Des points dinspection et daccès ont été fournis à intervalles réguliers sur les conduits enterrés standard. Les accrétions dans les syphons pourraient réduire considérablement les débits grâce à leurs diamètres déjà étroits, bien que certains aient des ouvertures scellées qui auraient pu être utilisées comme œillets, éventuellement en utilisant un dispositif de traction. À Rome, où lapprovisionnement en eau dure était la norme, les conduites principales étaient peu profondes sous les bordures des routes, pour faciliter laccès; laccumulation de carbonate de calcium dans ces tuyaux aurait nécessité leur remplacement fréquent.

Les aqueducs étaient sous la garde et la direction générale dun commissaire aux eaux (conservateur aquarum); il sagissait dune nomination de haut niveau et de haut niveau. En 97, Frontin a servi à la fois comme consul et comme conservateur aquarum, sous lempereur Nerva. On sait peu de choses sur les activités quotidiennes des équipes dentretien des aqueducs (aquarii). Sous lempereur Claude, le contingent daquariums impériaux de Rome comprenait une familia aquarum de 700 personnes à la fois esclaves et libres, financées par une combinaison de largesses impériales et des taxes et redevances sur leau payées par des particuliers. La familia aquarum était supervisée par un impérial. affranchi, qui a occupé le poste daquarium du procureur.Leur routine était probablement sans fin de patrouille, dinspection et de nettoyage, ponctuée durgences occasionnelles. La fermeture complète de tout aqueduc pour entretien aurait été un événement rare, aussi bref que possible, les réparations étant de préférence effectuées lorsque la demande en eau était la plus faible, pendant les mois dhiver. Lapprovisionnement en eau pouvait être fermé à la sortie de son aqueduc lorsque des réparations mineures ou locales étaient nécessaires, mais un entretien et des réparations substantiels du conduit daqueduc lui-même nécessitaient le détournement complet de leau en tout point en amont, y compris la tête de la source elle-même. Frontinus décrit également lutilisation de conduits en plomb temporaires pour transporter leau au-delà des tronçons endommagés pendant les réparations, avec une perte minimale dapprovisionnement.

DistributionEdit

Les conduites daqueduc pourraient être directement exploitées, mais elles plus généralement alimentés dans des terminaux de distribution publics, appelés castellum aquae («châteaux deau»), qui faisaient office de décanteurs et de citernes et alimentaient diverses branches et éperons, via des tuyaux en plomb ou en céramique. Ces tuyaux étaient fabriqués dans 25 diamètres normalisés différents et étaient équipés de robinets en bronze. Le débit de chaque tuyau (calix) pouvait donc être totalement ou partiellement ouvert, ou arrêté, et son approvisionnement détourné vers toute autre partie du système dans laquelle la demande en eau était, pour le moment, supérieure à loffre. Lapprovisionnement gratuit en eau des bassins publics et des fontaines deau potable a été officiellement priorisé par rapport à lapprovisionnement des bains publics; une somme modique était facturée à chaque baigneur, au nom du peuple romain. Lapprovisionnement des bassins et des bains a été à son tour priorisé par rapport aux exigences des utilisateurs privés payants: les derniers ont été enregistrés, ainsi que lalésage du tuyau qui conduisait de lapprovisionnement public en eau à leur propriété – plus le tuyau est large, plus le débit et plus les frais sont élevés.

Frontinus pensait que les utilisations privées malhonnêtes étaient responsables de la plupart des pertes et des vols purs et simples deau à Rome. La falsification et la fraude pour éviter ou réduire les paiements étaient monnaie courante; les méthodes comprenaient linstallation de points de vente non autorisés ou supplémentaires, certains dentre eux à plusieurs kilomètres à lextérieur de la ville, et lélargissement illégal de tuyaux en plomb. En droit, les concessions deau étaient accordées par lempereur à des personnes désignées, et ne pouvaient être vendues avec une propriété, ni héritées: les nouveaux propriétaires et héritiers doivent donc négocier une nouvelle concession, en leur nom propre. Mais dans la pratique, les subventions étaient le plus souvent transférées. Tout cela pourrait impliquer la corruption ou la connivence dagents ou de travailleurs daqueduc sans scrupules. Des preuves archéologiques confirment que certains utilisateurs ont puisé un approvisionnement illégal, mais pas la quantité probable en cause, ni leffet sur lapprovisionnement de la ville dans son ensemble. Pour aggraver les problèmes, la mesure des quotas et les propres calculs de Frontinus étaient fondamentalement erronés et confus. Alors que les tuyaux en plomb officiellement approuvés portaient des inscriptions contenant des informations sur le fabricant du tuyau, son installateur et probablement sur son abonné et ses droits, lallocation deau a été mesurée en quinaria (section transversale du tuyau) au point dapprovisionnement. Aucune formule ou dispositif physique na été utilisé pour tenir compte des variations de vitesse, de débit ou dutilisation réelle.