Aqueduto romano

PlanningEdit

Quer fossem financiados pelo estado ou construídos de forma privada, os aquedutos eram protegidos e regulamentados por lei. Qualquer projeto de aqueduto teve que ser submetido ao escrutínio das autoridades civis. A permissão (do Senado ou das autoridades locais) foi concedida apenas se a proposta respeitasse os direitos de água de outros cidadãos; no geral, as comunidades romanas tiveram o cuidado de distribuir os recursos hídricos compartilhados de acordo com as necessidades. O terreno no qual um aqueduto financiado pelo estado foi construído pode ser um terreno do estado (ager publicus) ou propriedade privada, mas em ambos os casos estava sujeito a restrições de uso e invasão que poderiam danificar a estrutura do aqueduto e os direitos de acesso para funcionários inspeção e manutenção. Para este fim, os aquedutos financiados pelo estado reservaram um amplo corredor de terra, até 15 pés de cada lado da estrutura externa do aqueduto. Arar, plantar e construir foram proibidos dentro deste limite. Tal regulamento era necessário para o longo do aqueduto. integridade e manutenção do termo, mas nem sempre era prontamente aceito ou facilmente aplicado em nível local, especialmente quando ager publicus era entendido como propriedade comum, a ser usado para qualquer propósito que parecesse adequado. Alguns aquedutos municipais menores ou construídos de forma privada podem ter exigido arranjos menos rígidos e formais.

Fontes e levantamentoEdit

As nascentes eram de longe as fontes mais comuns de água de aqueduto; por exemplo, a maior parte do suprimento de Roma vinha de várias nascentes no vale de Anio e suas terras altas. A água da nascente era alimentada em uma casa de nascente de pedra ou concreto e, em seguida, entrava no conduto do aqueduto. As nascentes dispersas exigiriam vários conduítes que alimentam um duto Alguns sistemas extraíam água de reservatórios represados, construídos propositadamente, como os dois (ainda em uso) que abasteciam o aqueduto na cidade provincial de Emerita Augusta.

O território sobre o qual o aqueduto run teve de ser cuidadosamente pesquisado para garantir que a água fluiria a uma taxa consistente e aceitável para toda a distância. Os engenheiros romanos usaram várias ferramentas de levantamento para traçar o curso dos aquedutos na paisagem. Eles verificaram os níveis horizontais com um chorobates, uma plataforma de madeira plana quadro equipado com um nível de água. Cursos e ângulos podiam ser traçados usando um groma, um aparato relativamente simples que acabou sendo substituído pelo dioptra mais sofisticado, um precursor do teodolito moderno . No livro 8 de seu De architectura, Vitruvius descreve a necessidade de garantir um abastecimento constante, métodos de prospecção e testes de água potável.

Edições de questões de saúde

Médicos gregos e romanos conheciam a associação entre águas estagnadas ou contaminadas e doenças transmitidas pela água. Em seu De Medicina, o enciclopedista Celsus alertou que o banho público poderia induzir gangrena em feridas não cicatrizadas. Frontinus preferia uma alta taxa de transbordamento no sistema porque isso levava a uma maior limpeza no abastecimento de água, nos esgotos e em quem os usava. Os efeitos adversos do chumbo à saúde sobre quem o extraía e processava também eram bem conhecidos e, por esse motivo, os tubos de cerâmica eram preferidos ao chumbo. Onde tubos de chumbo foram usados, um fluxo contínuo de água e a deposição inevitável de minerais transportados pela água dentro dos tubos reduziram um pouco a contaminação da água por chumbo solúvel. O teor de chumbo na água do aqueduto de Roma era “claramente mensurável, mas improvável que foram verdadeiramente prejudiciais “. No entanto, o nível de chumbo era 100 vezes maior do que nas nascentes locais.

Conduítes e gradientesEditar

A maioria dos aquedutos romanos eram condutos de seção em arco de fundo plano que corriam 0,5 a 1 m abaixo do superfície do solo, com tampas de inspeção e acesso em intervalos regulares. Os conduítes acima do nível do solo eram geralmente com topo de laje. Os primeiros conduítes eram construídos com cantaria, mas por volta do final da era republicana, o concreto com revestimento de tijolo era frequentemente usado. O concreto usado para revestimentos de conduítes era geralmente à prova dágua, com um acabamento muito liso. O fluxo de água dependia apenas da gravidade. O volume de água transportado dentro do conduto dependia da hidrologia da bacia – chuva, absorção e escoamento – a seção transversal do conduto e seu gradiente; a maioria dos conduítes ficava cerca de dois terços cheios. A seção transversal do conduíte também foi determinada pelos requisitos de manutenção; os trabalhadores devem ser capazes de entrar e acessar o todo, com o mínimo de ruptura em seu tecido.

Vitruvius recomenda um baixo gradiente de não menos que 1 em 4800 para o canal, presumivelmente para evitar danos à estrutura por erosão e pressão da água Este valor concorda bem com os gradientes medidos dos aquedutos de alvenaria sobreviventes.O declive da Pont du Gard é de apenas 34 cm por km, descendo apenas 17 m verticalmente em toda a sua extensão de 50 km (31 milhas): pode transportar até 20.000 metros cúbicos por dia. Os gradientes de aquedutos temporários usados para mineração hidráulica poderiam ser consideravelmente maiores, como em Dolaucothi no País de Gales (com um gradiente máximo de cerca de 1: 700) e Las Medulas no norte da Espanha. Onde gradientes agudos eram inevitáveis em condutos permanentes, o canal poderia ser reduzido, alargado ou descarregado em um tanque receptor para dispersar o fluxo de água e reduzir sua força abrasiva. O uso de cascatas e quedas escalonadas também ajudou a reoxigenar e, assim, “refrescar” a água.

Bridgework and siphonsEdit

Alguns condutos de aqueduto eram sustentados através de vales ou ocos em arcos de alvenaria, tijolo ou concreto; a Pont du Gard, um dos mais impressionantes exemplos sobreviventes de um conduíte de alvenaria maciça de múltiplos píeres, estendeu-se pelo vale do rio Gardon cerca de 48,8 m (160 pés) acima do próprio Gardon. Onde depressões particularmente profundas ou longas tinham que ser cruzadas, sifões invertidos podiam ser usados, em vez de suportes arqueados; o conduíte alimentava a água em um tanque coletor, que a conduzia aos canos. Os tubos cruzavam o vale em nível inferior, apoiados por uma ponte baixa “venter”, então subiam para um tanque receptor em uma elevação ligeiramente inferior. Este descarregado em outro conduíte; o gradiente geral foi mantido. Os tubos de sifão eram geralmente feitos de chumbo soldado, às vezes reforçado por invólucros de concreto ou mangas de pedra.

Menos frequentemente, os próprios tubos eram de pedra ou cerâmica, unidos como macho-fêmea e selados com chumbo. Vitruvius descreve a construção de sifões e os problemas de bloqueio, erupções e ventilação em seus níveis mais baixos, onde as pressões eram maiores. No entanto, os sifões eram versáteis e eficazes se bem construídos e mantidos. Uma seção horizontal de tubos de sifão de alta pressão no Aqueduto do Gier foi aumentada em uma ponte para limpar um rio navegável, usando nove tubos de chumbo em paralelo, revestidos de concreto. Engenheiros hidráulicos modernos usam técnicas semelhantes para permitir que esgotos e canos de água cruzem as depressões. Em Arles, um ramal secundário do aqueduto principal abastecia um subúrbio local por meio de um sifão de chumbo cuja “barriga” foi colocada em um leito de rio, eliminando qualquer necessidade de suporte de ponte.

Edição de inspeção e manutenção

Os aquedutos romanos exigiam um sistema abrangente de manutenção regular. Os “corredores desobstruídos” criados para proteger a estrutura de conduítes subterrâneos e superficiais eram patrulhados regularmente para arar, plantar, estradas e edifícios ilegais. Em De aquaeductu, Frontinus descreve a penetração de condutos pelas raízes das árvores como particularmente prejudicial. Os condutos de aquedutos teriam sido regularmente inspecionados e mantidos por patrulhas de trabalho, para reduzir a incrustação de algas, reparar violações acidentais ou mão de obra de má qualidade, para limpar os condutos de cascalho e outros detritos soltos e para remover acúmulos de carbonato de cálcio (também conhecido como travertino) em sistemas alimentados por fontes de água dura; mesmo uma ligeira rugosidade da superfície interior de argamassa lisa idealmente lisa do aqueduto por depósitos de travertino poderia reduzir significativamente a velocidade da água e, portanto, sua taxa de fluxo, em até 1/4. Pontos de inspeção e acesso foram fornecidos em intervalos regulares nos conduítes enterrados padrão. Acréscimos dentro dos sifões poderiam reduzir drasticamente as taxas de fluxo através de seus diâmetros já estreitos, embora alguns tivessem aberturas seladas que poderiam ter sido usadas como olhos de rodagem, possivelmente usando um dispositivo pull-through. Em Roma, onde o abastecimento de água dura era a norma, a tubulação principal era enterrada superficialmente sob os meios-fios das estradas, para facilitar o acesso; o acúmulo de carbonato de cálcio nesses encanamentos teria exigido sua substituição frequente.

Os aquedutos estavam sob os cuidados gerais e governança de um comissário de água (curator aquarum); este era um compromisso de alto status e alto perfil. Em 97, Frontinus serviu como cônsul e curador aquarum, sob o imperador Nerva. Pouco se sabe sobre o dia a dia das equipes de manutenção de aquedutos (aquários). Sob o imperador Cláudio, o contingente de aquários imperiais de Roma compreendia uma familia aquarum de 700 pessoas, tanto escravas quanto livres, financiada por uma combinação de generosidade imperial e impostos e taxas de água pagos por particulares. A familia aquarum era supervisionada por um imperial liberto, que ocupou o cargo de aquário do procurador.A rotina deles era provavelmente uma rotina sem fim de patrulha, inspeção e limpeza, pontuada por emergências ocasionais. O fechamento total de qualquer aqueduto para manutenção teria sido um evento raro, mantido o mais breve possível, com reparos preferencialmente feitos quando a demanda de água era menor, durante os meses de inverno. O abastecimento de água poderia ser interrompido na saída do aqueduto quando reparos pequenos ou locais fossem necessários, mas a manutenção e os reparos substanciais no próprio conduto do aqueduto exigiam o desvio completo da água em qualquer ponto a montante, incluindo a própria nascente. Frontinus também descreve o uso de conduítes de chumbo temporários para transportar a água por trechos danificados enquanto os reparos eram feitos, com perda mínima de abastecimento.

DistributionEdit

A rede do aqueduto poderia ser diretamente canalizada, mas eles mais geralmente alimentados em terminais de distribuição pública, conhecidos como castellum aquae (“castelos de água”), que funcionavam como tanques de decantação e cisternas e abasteciam vários ramos e esporas, via chumbo ou tubos de cerâmica. Esses tubos foram feitos em 25 diâmetros padronizados diferentes e foram equipados com torneiras de bronze. O fluxo de cada tubo (calix) poderia, portanto, ser totalmente ou parcialmente aberto, ou desligado, e seu abastecimento desviado para qualquer outra parte do sistema em que a demanda de água estivesse, por enquanto, excedendo o abastecimento. O abastecimento gratuito de água para bacias e bebedouros públicos foi oficialmente priorizado em relação ao abastecimento dos banhos públicos; uma pequena taxa foi cobrada de cada banhista, em nome do povo romano. O abastecimento de bacias e banhos foi, por sua vez, priorizado em relação às necessidades dos usuários privados pagantes. Os últimos foram registrados, junto com o furo da tubulação que levava do abastecimento público de água à sua propriedade – quanto mais larga a tubulação, maior a fluxo e quanto maior a taxa.

Frontinus achava que os usos privados desonestos eram responsáveis pela maioria das perdas e roubos de água em Roma. Adulteração e fraude para evitar ou reduzir o pagamento eram comuns; os métodos incluíam a instalação de tomadas não licenciadas ou adicionais, algumas delas muitos quilômetros fora da cidade, e o alargamento ilegal de canos de chumbo. Por lei, as concessões de água eram emitidas pelo imperador para indivíduos nomeados e não podiam ser vendidas junto com uma propriedade, ou herdadas: novos proprietários e herdeiros devem, portanto, negociar uma nova concessão, em seu próprio nome. Mas, na prática, as concessões eram mais frequentemente transferidas do que não. Qualquer uma dessas coisas pode envolver o suborno ou conivência de funcionários ou funcionários inescrupulosos do aqueduto. Evidências arqueológicas confirmam que alguns usuários sacaram um suprimento ilegal, mas não a quantidade provável envolvida, nem o efeito no suprimento para a cidade como um todo. Para agravar os problemas, a medição das permissões e os cálculos do próprio Frontinus eram basicamente falhos e confusos. Embora os tubos de chumbo oficialmente aprovados carregassem inscrições com informações sobre o fabricante do tubo, seu instalador e provavelmente sobre seu assinante e seus direitos, a provisão de água foi medida em quinaria (área da seção transversal do tubo) no ponto de abastecimento. Nenhuma fórmula ou dispositivo físico foi empregado para contabilizar as variações na velocidade, taxa de fluxo ou uso real.