PlanningEdit
Enten statsfinansiert eller privatbygd, ble akvedukter beskyttet og regulert av loven. Enhver foreslått akvedukt måtte underlegges sivile myndigheters kontroll. Tillatelse (fra senatet eller lokale myndigheter) ble bare gitt hvis forslaget respekterte vannrettighetene til andre borgere; i det store og hele sørget romerske samfunn for å fordele delte vannressurser etter behov. Landet hvor en statsfinansiert akvedukt ble bygget, kan være statlig land (ager publicus) eller privateide, men i begge tilfeller var det gjenstand for begrensninger på bruk og inngrep som kan skade akveduktens tekstil, og rettigheter til tilgang for offisielle inspeksjon og vedlikehold. For dette formål reserverte statsfinansierte akvedukter en bred korridor med land, opptil 15 fot hver side av akveduktens ytterstoff. Pløying, beplantning og bygging var forbudt innenfor denne grensen. Slik regulering var nødvendig for akveduktens lange begrepet integritet og vedlikehold, men ble ikke alltid lett akseptert eller lett håndhevet på lokalt nivå, spesielt når ager publicus ble forstått som felleseie, som skulle brukes til hvilket formål som helst som passende. Noen privatbygde eller mindre kommunale akvedukter kan ha krevd mindre strenge og formelle ordninger.
Kilder og oppmålingEdit
Kilder var langt de vanligste kildene for akveduktvann; for eksempel kom det meste av Romas forsyning fra forskjellige kilder i Anio-dalen og dens høyder. Kildevann ble matet inn i et stein- eller betongfjellhus, og kom deretter inn i akveduktrøret. Noen systemer hentet vann fra åpne, spesialbygde, oppdemmede reservoarer, for eksempel de to (fremdeles i bruk) som forsynte akvedukten i provinsbyen Emerita Augusta.
Området akvedukten løp måtte kartlegges nøye for å sikre at vannet ville strømme med en jevn og akseptabel hastighet for hele avstanden. Romerske ingeniører brukte forskjellige oppmålingsverktøy for å plotte løpet av akvedukter over hele landskapet. ramme utstyrt med vannstand. Kurs og vinkler kunne plottes ved hjelp av en groma, et relativt enkelt apparat som til slutt ble fortrengt av den mer sofistikerte dioptra, en forløper for den moderne teodolitten. . I bok 8 i sin De architectura beskriver Vitruvius behovet for å sikre en konstant forsyning, metoder for leting og tester for drikkevann.
Helseproblemer Rediger
Greske og romerske leger kjente sammenhengen mellom stillestående eller farget vann og vannbåren sykdom. I sin De Medicina advarte leksikonforskeren Celsus om at offentlig bading kunne indusere koldbrann i uhelte sår. Frontinus foretrakk en høy overløpshastighet i systemet fordi det førte til større renslighet i vannforsyningen, kloakkene og de som brukte dem. De skadelige helseeffektene av bly på de som utvunnet og bearbeidet det var også kjent, og av denne grunn ble keramiske rør foretrukket fremfor bly. Der blyrør ble brukt, reduserte en kontinuerlig vannføring og den uunngåelige avsetningen av vannbårne mineraler i rørene noe av vannets forurensning med løselig bly. Blyinnholdet i Romas akveduktvann var «klart målbart, men neppe har vært virkelig skadelig «. Likevel var blynivået 100 ganger høyere enn i lokale kildevann.
Ledninger og gradienterRediger
Vannledningen til Tarragona-akvedukten, Spania.
De fleste romerske akvedukter var rørbuer med buebunn som gikk 0,5 til 1 m under bakken overflate, med inspeksjon og tilgang dekker med jevne mellomrom. Ledninger over bakkenivå var vanligvis toppet av plater. Tidlige kanaler ble bygd på asfalteret, men fra slutten av den republikanske epoken ble det ofte brukt mursteinbetong i stedet. Betongen som ble brukt til rørforinger var vanligvis vanntett, med en veldig glatt overflate. Strømmen av vann var avhengig av tyngdekraften alene. Volumet av vann som ble transportert i ledningen var avhengig av nedbørfeltets hydrologi – nedbør, absorpsjon og avrenning – tverrsnittet av ledningen og gradienten; de fleste kanaler var omtrent to tredjedeler fulle. Ledningens tverrsnitt ble også bestemt av vedlikeholdskrav; arbeidere må kunne komme inn og få tilgang til helheten, med minimal forstyrrelse av stoffet.
Vitruvius anbefaler en lav gradient på ikke mindre enn 1 av 4800 for kanalen, antagelig for å forhindre skade på strukturen gjennom erosjon og vanntrykk. Denne verdien stemmer godt overens med de målte gradienter av overlevende murvannledninger.Stigningen til Pont du Gard er bare 34 cm per km, og faller bare 17 m vertikalt i hele lengden på 50 km (31 mi): den kan transportere opptil 20 000 kubikkmeter om dagen. Gradientene av midlertidige akvedukter som brukes til hydraulisk gruvedrift kan være betydelig større, som ved Dolaucothi i Wales (med en maksimal gradient på ca. 1: 700) og Las Medulas i Nord-Spania. Der skarpe stigninger var uunngåelige i permanente ledninger, kunne kanalen trappes ned, utvides eller slippes ut i en mottakstank for å spre vannstrømmen og redusere dens slitekraft. Bruk av trinnede kaskader og dråper hjalp også til å oksygenere og dermed «friske» vannet.
Bridgework og sifonerEdit
Buene til en forhøyet del av den romerske provins-akvedukten i Segovia, i det moderne Spania.
Noen akveduktkanaler ble støttet over daler eller huler på buer av mur, murstein eller betong; Pont du Gard, et av de mest imponerende eksemplene på en massiv murlagt kanal med flere hull, strakte seg over Gardon-elvedalen rundt 48,8 meter over selve Gardon. Der det måtte krysses spesielt dype eller langvarige fordypninger, kunne man bruke omvendte sifoner i stedet for buede støtter; ledningen matet vann inn i en topptank som førte det inn i rørene. Rørene krysset dalen på lavere nivå, støttet av en lav «venter» -bro, og steg deretter til en mottakstank i litt lavere høyde. Dette slippes ut i en annen kanal; den samlede gradienten ble opprettholdt. Sifonrør ble vanligvis laget av loddet bly, noen ganger forsterket av betonghylser eller steinhylser.
Sjeldnere var selve rørene stein eller keramikk, skjøt som hann-hunn og forseglet med bly. Vitruvius beskriver konstruksjonen av sifoner og problemene med blokkering, utblåsing og utlufting på de laveste nivåene, der trykket var størst. Ikke desto mindre var sifoner allsidige og effektive hvis de var godt bygget og godt vedlikeholdt. En horisontal del av høytrykks sifonrør i Akvedukten i Gier ble rampet opp på brobygningen for å rydde en farbar elv, ved hjelp av ni blyrør parallelt, dekket av betong. Moderne hydrauliske ingeniører bruker lignende teknikker for å gjøre det mulig for kloakk og vannrør å krysse fordypninger. I Arles forsynte en mindre gren av hovedakvedukten en lokal forstad via en blyhevelse med «buk» som ble lagt over en elveleie, noe som eliminerte behovet for å støtte broverk.
Inspeksjon og vedlikeholdRediger
Opptaksbasseng av akvedukten i Metz, Frankrike. Det enkle buede dekselet beskytter to kanaler; den ene kunne stenges, og tillate reparasjon mens den andre fortsatte å gi minst delvis forsyning
Romerske akvedukter krevde et omfattende system med regelmessig vedlikehold. De «klare korridorene» som ble opprettet for å beskytte stoffet til underjordiske og overjordiske kanaler ble regelmessig patruljert for ulovlig brøyting, beplantning, veier og bygninger. I De aquaeductu beskriver Frontinus inntrengning av ledninger av trerøtter som spesielt skadelig. Vannledningsrørene ville blitt regelmessig inspisert og vedlikeholdt av arbeiderpatruljer, for å redusere tilsmussing av alger, reparere utilsiktede brudd eller sløve utførelse, for å fjerne kanalene for grus og annet løst avfall, og for å fjerne tilførsel av kalsiumkarbonat (også kjent som travertin) i systemer matet av harde vannkilder; til og med svak ruging av akveduktens ideelt glatte mørtel innvendige overflate av travertinavsetninger kan redusere vannets hastighet, og dermed dens strømningshastighet, med opp til 1/4. Inspeksjon og tilgangspunkter ble gitt med jevne mellomrom på standard, nedgravde kanaler. Akkresjoner i syfoner kan drastisk redusere strømningshastigheter gjennom deres allerede smale diametre, selv om noen hadde forseglede åpninger som kan ha blitt brukt som stangende øyne, muligens ved hjelp av en gjennomtrekksenhet. I Roma, hvor en hardt vannforsyning var normen, ble ledningsrør grunnlagt nedgravd under fortauskanter for enkel tilgang; akkumuleringen av kalsiumkarbonat i disse rørene ville ha nødvendiggjort at de ofte ble erstattet.
Akveduktene var under den generelle omsorgen og styringen av en vannkommisjonær (curator aquarum); dette var en høyt status, høyt profilert avtale. I 97 fungerte Frontinus både som konsul og som kurator aquarum, under keiseren Nerva. Det er lite kjent om den daglige virksomheten til akveduktvedlikeholdsteam (aquarii). Under keiseren Claudius utgjorde Roma s kontingent av keiserlige vannmasser en familia aquarum på 700 mennesker både slave og gratis, finansiert gjennom en kombinasjon av keiserlig storhet og vannskatter og avgifter betalt av privatpersoner. Familia aquarum ble overvåket av en keiserlig frigjøring, som hadde verv som prokuratorakvarium.Deres var sannsynligvis en uendelig rutine for patrulje, inspeksjon og rengjøring, preget av sporadiske kriser. Full stenging av en hvilken som helst akvedukt for service ville ha vært en sjelden hendelse, holdt så kort som mulig, med reparasjoner som helst ble foretatt når vannbehovet var lavest i vintermånedene. Vannforsyningen kan stenges ved akveduktutløpet når det er behov for små eller lokale reparasjoner, men betydelig vedlikehold og reparasjoner av selve akveduktledningen krevde fullstendig avledning av vann når som helst oppstrøms, inkludert selve fjærhodet. Frontinus beskriver også bruken av midlertidige blyrør for å føre vannet forbi skadede strekninger mens reparasjoner ble utført, med minimalt tap av forsyning.
Urban distribusjonstank i Nîmes, Frankrike. Rør av sirkulære seksjoner utstråler fra et sentralt reservoar, matet av en firkantet akvedukt.
DistributionEdit
Akvaduktnettet kan tappes direkte, men de mer vanligvis matet inn i offentlige distribusjonsterminaler, kjent som castellum aquae («vannslott»), som fungerte som settlingstanker og sisterner og forsynte forskjellige grener og spor, via bly eller keramiske rør. Disse rørene ble laget i 25 forskjellige standardiserte diametre og var utstyrt med bronse stoppekraner. Strømningen fra hvert rør (calix) kunne derfor åpnes helt eller delvis, eller stenges, og tilførselen av den ble omdirigert til en hvilken som helst annen del av systemet der vannbehovet foreløpig oversteg forsyningen. Den gratis tilførselen av vann til offentlige bassenger og drikkefontener ble offisielt prioritert framfor tilførselen til de offentlige badene; et lite gebyr ble belastet hvert bader på vegne av det romerske folket. Tilførselen til bassenger og bad ble i sin tur prioritert i forhold til kravene til avgiftsbetalende private brukere. De siste ble registrert, sammen med boringen av rør som førte fra den offentlige vannforsyningen til deres eiendom – jo bredere røret, jo større ble flyt og jo høyere avgift.
Frontinus mente at uærlig privat bruk var ansvarlig for de fleste tapene og direkte tyverier av vann i Roma. Manipulering og svindel for å unngå eller redusere betaling var vanlig; metodene inkluderte montering av ulisensierte eller ekstra utsalgssteder, noen av dem mange miles utenfor byen, og ulovlig utvidelse av blyrør. I lov ble vanntilskudd utstedt av keiseren til navngitte individer, og de kunne ikke selges sammen med en eiendom eller arves: nye eiere og arvinger må derfor forhandle om et nytt tilskudd, i eget navn. Men i praksis ble tilskudd oftere overført enn ikke. Alt dette kan innebære bestikkelse eller medriving av useriøse akveduktansatte eller arbeidere. Arkeologiske bevis bekrefter at noen brukere trakk en ulovlig forsyning, men ikke den sannsynlige mengden, eller effekten på forsyningen til byen som helhet. For å forverre problemene var måling av kvoter og Frontinus egne beregninger i utgangspunktet feil og forvirret. Mens offisielt godkjente blyrør hadde påskrifter med informasjon om rørets produsent, montøren og sannsynligvis om abonnenten og deres rett, vanntilskudd ble målt i quinaria (tverrsnittsareal av røret) på forsyningsstedet. Ingen formel eller fysisk enhet ble benyttet for å redegjøre for variasjoner i hastighet, strømningshastighet eller faktisk bruk.