PlanningEdit
Fie că este finanțat de stat sau că este construit privat, apeductele au fost protejate și reglementate prin lege. Orice apeduct propus trebuia supus controlului autorităților civile. Permisiunea (de la senat sau autoritățile locale) a fost acordată numai dacă propunerea respectă drepturile la apă ale altor cetățeni; pe ansamblu, comunitățile romane au avut grijă să aloce resursele de apă comune în funcție de necesități. Terenul pe care a fost construit un apeduct finanțat de stat ar putea fi teren de stat (ager publicus) sau proprietate privată, dar în ambele cazuri a fost supus restricțiilor privind utilizarea și încălcarea care ar putea deteriora țesătura apeductului și drepturile de acces pentru oficiali. inspecție și întreținere. În acest scop, apeductele finanțate de stat au rezervat un coridor larg de pământ, de până la 15 picioare de fiecare parte a țesăturii exterioare a apeductului. Aratul, plantarea și construirea au fost interzise în această limită. O astfel de reglementare era necesară pentru apeductul integritate și întreținere a termenului, dar nu a fost întotdeauna ușor acceptat sau aplicat cu ușurință la nivel local, în special atunci când ager publicus a fost înțeles ca fiind proprietate comună, pentru a fi utilizat în orice scop pare potrivit. Unele apeducte municipale construite privat sau mai mici ar fi putut necesita aranjamente mai puțin stricte și formale.
Sursele și surveyingEdit
Izvoarele au fost de departe cele mai comune surse de apă pentru apeduct; de exemplu, cea mai mare parte a aprovizionării Romei provenea din diverse izvoare din valea Anio și din zonele sale înalte. Apa de izvor a fost alimentată într-o izvor de piatră sau beton, apoi a intrat în conducta de apeduct. Unele sisteme au extras apă din rezervoare deschise, construite special, digate, cum ar fi cele două (încă în uz) care au aprovizionat apeductul din orașul provincial Emerita Augusta.
Teritoriul pe care se află apeductul ran a trebuit să fie supravegheat cu atenție pentru a se asigura că apa va curge la o rată consistentă și acceptabilă pe întreaga distanță. Inginerii romani au folosit diferite instrumente de supraveghere pentru a trasa cursul apeductelor de-a lungul peisajului. Cursurile și unghiurile ar putea fi trasate folosind un groma, un aparat relativ simplu care a fost în cele din urmă deplasat de dioptra mai sofisticată, un precursor al teodolitului modern . În cartea 8 din De architectura sa, Vitruvius descrie necesitatea asigurării unei aprovizionări constante, a metodelor de prospecțiune și a testelor pentru apa potabilă.
Probleme de sănătate Modificați
Medicii greci și romani știau asocierea dintre apele stagnante sau contaminate și boala transmisibilă de apă. În De Medicina, enciclopedistul Celsus a avertizat că scăldatul public ar putea induce gangrena în rănile nevindecate. Frontinus a preferat o rată ridicată de deversare în sistem, deoarece a dus la o mai mare curățenie în alimentarea cu apă, în canalizare și în cei care le-au folosit. Efectele adverse asupra sănătății plumbului asupra celor care l-au extras și prelucrat erau de asemenea bine cunoscute și, din acest motiv, conductele ceramice erau preferate în locul plumbului. În cazul în care au fost utilizate țevi de plumb, un flux continuu de apă și depunerea inevitabilă de minerale purtate de apă în țevi au redus oarecum contaminarea apei prin plumb solubil. Conținutul de plumb în apa din apeductul Romei a fost „clar măsurabil, dar puțin probabil au fost cu adevărat dăunătoare „. Cu toate acestea, nivelul de plumb a fost de 100 de ori mai mare decât în apele de izvor locale.
Conducte și gradienteEdit
Conducta de apă a apeductului Tarragona, Spania.
Majoritatea apeductelor romane erau conducte cu fund plat, cu secțiune în arc, care se întindeau între 0,5 și 1 m sub suprafața solului, cu capace de inspecție și acces la intervale regulate. Conductele deasupra nivelului solului erau de obicei acoperite cu lespezi. Conductele timpurii au fost construite din sarmă, dar din jurul republicii târzii, betonul cu cărămidă a fost adesea folosit în schimb. Betonul folosit pentru căptușelile conductelor era de obicei impermeabil, cu un finisaj foarte neted. Debitul de apă depindea doar de gravitație. Volumul de apă transportat în conductă depindea de hidrologia bazinului – precipitații, absorbție și scurgeri – secțiunea transversală a conductei și gradientul acesteia; majoritatea conductelor erau pline de aproximativ două treimi. Secțiunea transversală a conductei a fost, de asemenea, determinată de cerințele de întreținere; lucrătorii trebuie să poată intra și accesa întregul, cu o întrerupere minimă a țesăturii sale.
Vitruvius recomandă un gradient scăzut de cel puțin 1 din 4800 pentru canal, probabil pentru a preveni deteriorarea structurii prin eroziune și presiunea apei. Această valoare este în acord cu gradienții măsurați ai apeductelor de zidărie supraviețuitoare.Gradientul Pont du Gard este de numai 34 cm pe km, coborând doar 17 m pe toată lungimea sa de 50 km (31 mi): ar putea transporta până la 20.000 de metri cubi pe zi. Gradienții apeductelor temporare utilizate pentru exploatarea hidraulică ar putea fi considerabil mai mari, ca la Dolaucothi din Țara Galilor (cu un gradient maxim de aproximativ 1: 700) și Las Medulas în nordul Spaniei. Acolo unde gradienții ascuțiți erau inevitabili în conductele permanente, canalul putea fi coborât în jos, lărgit sau descărcat într-un rezervor de recepție pentru a dispersa fluxul de apă și a-i reduce forța abrazivă. Utilizarea cascadelor și a picăturilor în trepte a ajutat, de asemenea, la reoxigenarea și astfel „împrospătarea” apei.
Lucrări de pod și sifoaneEdit
Arcurile unei secțiuni ridicate a apeductului provincial roman din Segovia, în Spania modernă.
Unele conducte de apeduct au fost susținute peste văi sau goluri pe arcade de zidărie, cărămidă sau beton; Pontul Gardului, unul dintre cele mai impresionante exemple supraviețuitoare ale unei conducte masive cu zidărie multiplă, se întindea pe valea râului Gardon la aproximativ 48,8 m (160 ft) deasupra Gardonului însuși. Acolo unde trebuiau traversate depresiuni deosebit de adânci sau lungi, s-ar putea folosi sifoane inversate, în locul suporturilor arcuite; conducta a alimentat apă într-un rezervor de cap, care a alimentat-o în conducte. Țevile au traversat valea la nivelul inferior, susținute de un pod de „venter” scăzut, apoi s-au ridicat la un rezervor de recepție la o cota ușor mai mică. Aceasta a fost evacuată într-o altă conductă; gradientul general a fost menținut. Țevile de sifon erau de obicei făcute din plumb lipit, uneori întărit de învelitori din beton sau mâneci de piatră.
Mai rar, țevile în sine erau din piatră sau ceramică, îmbinate ca mascul-femelă și sigilate cu plumb. Vitruvius descrie construcția sifonelor și problemele de blocare, explozii și aerisire la nivelurile lor cele mai scăzute, unde presiunile au fost cele mai mari. Cu toate acestea, sifoanele erau versatile și eficiente, dacă erau bine construite și bine întreținute. O secțiune orizontală a tuburilor de sifon de înaltă presiune din apeductul din Gier a fost amplificată pe poduri pentru a curăța un râu navigabil, folosind nouă țevi de plumb în paralel, învelite în beton. Inginerii hidraulici moderni folosesc tehnici similare pentru a permite canalizarea și conductele de apă să traverseze depresiunile. La Arles, o ramură minoră a apeductului principal a furnizat o suburbie locală printr-un sifon de plumb a cărui „burtă” a fost așezată peste albia unui râu, eliminând orice nevoie de sprijinire a lucrărilor de poduri.
Inspecție și întreținereEdit
Bazinul de captare al apeductului din Metz, Franța. Capacul arcuit unic protejează două canale; oricare dintre acestea ar putea fi închisă, permițând repararea, în timp ce cealaltă a continuat să furnizeze cel puțin o aprovizionare parțială
Apeductele romane au necesitat un sistem cuprinzător de întreținere regulată. „Coridoarele limpezi” create pentru a proteja țesătura conductelor subterane și supraterane au fost patrulate în mod regulat pentru arat, plantare, drumuri și clădiri ilegale. În De aquaeductu, Frontinus descrie pătrunderea conductelor de către rădăcinile copacilor ca fiind deosebit de dăunătoare. Conductele de apeducte ar fi fost inspectate și întreținute în mod regulat de patrulele de lucru, pentru a reduce murdăriile de alge, pentru a repara încălcările accidentale sau manoperele de calitate, pentru a curăța conductele de pietriș și alte resturi libere și pentru a îndepărta acumulările de carbonat de calciu (cunoscut și sub numele de travertin) în sistemele alimentate cu surse de apă dură; chiar și o ușoară înrăutățire a suprafeței interioare a apeductului în mod ideal netezită prin depuneri de travertin ar putea reduce în mod semnificativ viteza apei și, astfel, viteza de curgere, cu până la 1/4. Punctele de inspecție și acces au fost furnizate la intervale regulate pe conductele standard îngropate. Acrețiile din sifoane ar putea reduce drastic debitele prin diametrul lor deja îngust, deși unele aveau deschideri etanșe care ar fi putut fi folosite ca ochiuri de lansare, eventual folosind un dispozitiv de tragere. În Roma, unde alimentarea cu apă dură era norma, conductele de rețea erau îngropate superficial sub bordurile drumurilor, pentru a facilita accesul; acumularea de carbonat de calciu în aceste conducte ar fi necesitat înlocuirea lor frecventă.
Apeductele se aflau sub îngrijirea generală și guvernarea unui comisar pentru apă (curator aquarum); aceasta a fost o întâlnire cu statut înalt, cu profil înalt. În 97, Frontinus a servit atât ca consul, cât și ca curator aquarum, sub împăratul Nerva. Se știe puțin despre activitatea de zi cu zi a echipelor de întreținere a apeductelor (aquarii). Sub împăratul Claudius, contingentul de acvarii imperiali al Romei cuprindea un aquarum de familie de 700 de oameni, atât sclavi, cât și liberi, finanțat printr-o combinație de largime imperială și taxele și taxele de apă plătite de persoane private. Familia aquarum era supravegheată de un imperial. liber, care a deținut funcția de procurator acvariu.A lor era probabil o rutină nesfârșită de patrulare, inspecție și curățenie, punctată de urgențe ocazionale. Închiderea completă a oricărui apeduct pentru întreținere ar fi fost un eveniment rar, ținut cât mai scurt posibil, cu reparații făcute de preferință atunci când cererea de apă a fost cea mai mică, în lunile de iarnă. Alimentarea cu apă ar putea fi oprită la ieșirea apeductului atunci când au fost necesare reparații mici sau locale, dar întreținerea și reparațiile substanțiale ale conductei apeductului au necesitat devierea completă a apei în orice punct din amonte, inclusiv în capul izvorului. Frontinus descrie, de asemenea, utilizarea unor conducte temporare de plumb pentru a transporta apa pe lângă întinderi deteriorate în timp ce se făceau reparații, cu pierderi minime de aprovizionare.
Rezervor de distribuție urbană la Nîmes, Franța. Țevile cu secțiune circulară radiază dintr-un rezervor central, alimentate de un apeduct cu secțiune pătrată.
DistributionEdit
Rețeaua de alimentare a apeductului ar putea fi direct exploatată, dar mai mult alimentate de obicei în terminalele de distribuție publice, cunoscute sub numele de castellum aquae („castele de apă”), care acționau ca rezervoare de decantare și cisterne și furnizau diverse ramuri și pinteni, prin conducte de plumb sau ceramică. Aceste țevi au fost realizate în 25 de diametre standardizate diferite și au fost prevăzute cu robinete de bronz. Debitul din fiecare țeavă (calix) ar putea fi, prin urmare, complet sau parțial deschis sau oprit, iar alimentarea sa deviată către orice altă parte a sistemului în care cererea de apă depășea, deocamdată, alimentarea. Aprovizionarea gratuită cu apă a bazinelor publice și a fântânilor de băut a fost prioritizată oficial în locul furnizării băilor publice; o mică taxă a fost percepută fiecărui scăldător, în numele poporului roman. Furnizarea către bazine și băi a fost, la rândul său, prioritară față de cerințele utilizatorilor privați care plăteau taxe. Ultimele au fost înregistrate, împreună cu forajul conductei care ducea de la alimentarea cu apă publică la proprietatea lor – cu cât conducta este mai largă, cu cât este mai mare taxa.
Frontinus credea că utilizările private necinstite erau responsabile pentru majoritatea pierderilor și furturilor directe de apă din Roma. Manipularea și frauda pentru a evita sau reduce plata erau obișnuite; metodele au inclus amenajarea orificiilor de vânzare fără licență sau suplimentare, unele dintre ele la mai multe mile în afara orașului și lărgirea ilegală a conductelor de plumb. În drept, subvențiile de apă erau emise de către împărat unor persoane numite și nu puteau fi vândute împreună cu o proprietate sau moștenite: noii proprietari și moștenitori trebuie să negocieze o nouă subvenție, în nume propriu. Dar, în practică, subvențiile au fost transferate mai des decât nu. Oricare dintre acestea ar putea implica mită sau conivință a oficialilor sau lucrătorilor fără apariție din apeduct. Dovezile arheologice confirmă faptul că unii utilizatori au adus o aprovizionare ilegală, dar nu cantitatea probabilă implicată și nici efectul asupra aprovizionării orașului în ansamblu. Pentru a agrava problemele, măsurarea cotelor și calculele proprii ale Frontinus au fost practic defecte și confuze. În timp ce țevile de plumb aprobate oficial purtau inscripții cu informații despre producătorul țevii, montatorul acesteia și probabil despre abonatul său și dreptul lor, cantitatea de apă a fost măsurată în quinarie (secțiunea transversală a conductei) la punctul de alimentare. Nu s-a folosit nicio formulă sau dispozitiv fizic pentru a explica variațiile de viteză, viteza de curgere sau utilizarea efectivă.