Инженерное искусство и архитектура римских акведуков

Определение и история возникновения водоводов

В широком смысле акведук - это гидротехническое сооружение в виде водовода, служащее для транспортировки воды к населенным пунктам, а также для снабжения оросительных и гидроэнергетических комплексов из источников, которые расположены на возвышенности. В более узком понимании так именуют ту часть водопроводной системы, которая выполнена в виде мостовой конструкции, перекинутой через овраг, реку или дорогу. При достаточной ширине и высоте пролетов под таким сооружением могут проходить суда, аналогично обычному мосту. По своей базовой конструкции акведук схож с виадуком, однако их ключевое различие заключается в функциональном назначении: первый предназначен для перемещения воды, а второй - для организации транспортного пути.

Основной задачей, которую решали акведуки Древнего Рима, являлась доставка воды для нужд населения. Помимо этого, от них получали снабжение гидроэнергетические и ирригационные системы. Для строительства этих сооружений применяли камень, кирпич, а в более поздние эпохи - железобетон и сталь. В качестве основания архитекторы античности использовали каменные, кирпичные или чугунные столбы (опоры) и береговые устои, на которые укладывались трубы или специальные лотки (кюветы). Для придания конструкции максимальной прочности и устойчивости опоры соединялись между собой каменными арками.

Хотя римляне по праву гордились своими инженерными достижениями в этой области, первые подобные сооружения были созданы еще в Древнем Египте. Там для их возведения использовался известняк, а масштабы конструкций были значительно скромнее. Например, водовод, обеспечивавший снабжение города Ниневия, имел протяженность около 80 километров при ширине 300 метров и высоте 10 метров. Первые же водоводы, выполненные в характерном римском стиле, начали появляться в VII веке до нашей эры. В конечном итоге для снабжения Рима было построено около 11 акведуков, общая длина которых превышала 350 километров.

Большая часть этих систем располагалась под землей. Ярким примером может служить акведук Айфель в современной Германии, который доставлял воду в город Кёльн. Его фрагменты сохранились до наших дней. Римляне строили свои водоводы с использованием передовых и водостойких материалов, таких как пуццолановый бетон. Несмотря на высокую точность расчетов, заложенных в конструкцию, эти инженерные системы имели довольно сложное устройство.

Например, наклон знаменитого акведука Пон-дю-Гар (Pont du Gard) составляет всего 34 сантиметра на один километр, а общий спуск на всей его 50-километровой длине достигает 17 метров. Благодаря таким выверенным параметрам акведуки Древнего Рима оставались функциональными и технологически совершенными даже спустя тысячелетие после падения империи. Причиной такой долговечности был гравитационный принцип: вода перемещалась исключительно под действием силы тяжести, что было чрезвычайно эффективно. Многие строительные техники и правила античных инженеров применяются и в наше время, хотя значительная часть практических знаний была утрачена в период Средневековья. Возрождение масштабного строительства акведуков произошло только в XIX веке.

Принципы устройства и значение римских акведуков

Акведуки Древнего Рима признаны подлинными шедеврами гидротехнического искусства, не имеющими аналогов в античном мире. Потребность в воде, жизненно важном ресурсе, постоянно росла в Средиземноморье, особенно в условиях жаркого летнего климата. Увеличение численности городского населения приводило к повышенному спросу на воду, и уже с V века до н.э. крупные полисы начали снабжаться с помощью водоводов. Первый акведук в самом Риме, Аква Аппия, был построен в 312 году до н.э.

Рассматривая каждый элемент акведука по отдельности, нельзя не восхищаться его конструкцией. Но если учесть масштабы организации, практическую реализацию и способность римских инженеров решать сложнейшие задачи водоснабжения, становится понятным мнение античных авторов, таких как Фронтин и Плиний Старший, считавших акведук - это одним из величайших чудес древнего мира.

Конструктивные особенности

Практически все римские водоводы представляли собой самотечные системы. Источник воды располагался выше города, который он обслуживал, а сам водопровод имел постоянный, хотя и небольшой, уклон, чтобы вода могла стекать под действием гравитации. Вода текла по прямоугольному желобу, внутренняя поверхность которого была покрыта водонепроницаемой обмазкой на основе извести и измельченной терракоты. Сверху желоб закрывался плитами для защиты воды от загрязнений, но не был герметичным, как современные трубопроводы. Угол наклона был минимальным, чтобы поток воды не размывал дно, но достаточным для обеспечения непрерывного движения.

Там, где это было возможно, канал акведука прокладывали под землей. В местах пересечения небольших низин и впадин его поднимали на прочный каменный фундамент для сохранения равномерного уклона. Для компенсации слишком крутых склонов рельефа в систему вводились короткие вертикальные участки. На подходе к городу, который часто строился на холме, канал необходимо было поднять на значительную высоту. Для этого возводились многоярусные арочные конструкции, которые и стали самыми узнаваемыми и впечатляющими образцами архитектуры римских акведуков.

Наиболее известные акведуки античности

Инженерные и архитектурные решения, воплощенные в акведуках, являются одним из важнейших достижений Древнего Рима. Они позволили наладить безупречную систему снабжения для крупных городов. Многие из этих сооружений прекрасно сохранились и доступны для осмотра в наши дни.

• Гардский мост (Пон-дю-Гар). Расположенный во французской провинции Прованс, этот акведук высотой 47 метров (изначальная высота, по надписи, была еще больше) является одним из наиболее сохранившихся. Он был выше даже римского Колизея. Трехъярусный мост с многочисленными арками построен из каменных блоков весом до 6 тонн без использования цемента или другого скрепляющего раствора. Прочность конструкции обеспечивается исключительно ювелирной подгонкой камней.
• Акведук в Сеговии. Этот мост высотой почти 30 метров и протяженностью 17 километров находится в Испании. До наших дней сохранился его центральный пролет. Вода из него поступала в городские цистерны, а затем распределялась по каналам. Разрушенный маврами в XI веке, он был впоследствии восстановлен.
• Акведук Валента. Его руины можно увидеть в окрестностях Стамбула (бывшего Константинополя). Это сооружение, выполненное в ярко выраженном римском стиле с характерными арками, многократно реконструировалось. От одной из его арок сегодня начинается знаменитый бульвар Ататюрка.
• Карфагенский водопровод. От этого некогда грандиозного сооружения в Тунисе остались лишь руины. Его длина составляла 132 километра, и он доставлял воду из водоемов Тунисского Атласа. Начатый карфагенянами, он был завершен и впоследствии неоднократно реконструировался уже римлянами.
• Цистерна Базилика. Уникальное подземное водохранилище в Стамбуле, расположенное недалеко от собора Святой Софии. Этот резервуар, поддерживаемый 336 колоннами, строился почти 25 лет и использовался на протяжении тысячи лет. Сегодня это популярный музей.