Як римські акведуки підіймали воду вгору: секрет розкрито

Одним з таких прикладів є римський акведук в Аспендосі на півдні Туреччини. Для того щоб підіймати воду, римські інженери використовували кілька методів, зокрема перевернуті сифони та механічні пристрої, пише Live Science.

В Аспендосі римський акведук II століття н. е. використовував перевернуті сифони для транспортування води через долину. Пізніше вчені реконструювали цю систему за допомогою віртуального моделювання.

Римляни побудували "головний резервуар" на одному кінці долини та дещо нижчий "приймальний резервуар", який також називають "випускним резервуаром", на іншому боці. Між цими резервуарами в долині було зведено дві вежі. Спочатку вода стікала крутим схилом, створюючи тиск, який піднімав її вгору по першій вежі. Потім вона спадала вниз по протилежному схилу, перш ніж піднятися через другу вежу й дістатися до приймального резервуара.

Запобігання потраплянню повітря в систему було важливою частиною її конструкції. Повітряні кишені могли перешкоджати потоку через перевернуті сифони, тому римляни зробили верхній і приймальний резервуари відносно великими.

Джованні Де Фео, професор промислової інженерії в Університеті Салерно в Італії, пояснив, що це давало змогу повітряним бульбашкам виходити назовні. "Коли потік потрапляв у відносно велику камеру, його швидкість зменшувалася, що давало змогу бульбашкам повітря природним чином підніматися до поверхні води й виходити через відкриту верхню частину споруди", — написав Де Фео. Це зменшувало ризик утворення повітряних кишень усередині системи.

Однак римські інженери не завжди обирали перевернуті сифони. Чарльз Ортлофф, науковий співробітник кафедри антропології Чиказького університету, зазначив, що, "коли римські інженери стикалися з долиною, замість того щоб будувати сифон, вони [віддавали перевагу] мосту з верхнім каналом для перетину долини".

Акведук у Сеговії в Іспанії є відомим прикладом такого підходу. Його великий міст прокладав водний канал через долину і зберігся до наших днів. Отже, будівництво мосту могло бути більш практичним рішенням, ніж спорудження перевернутого сифона.

Римляни також використовували механічні пристрої для підйому води з іншими цілями. Одним із найвідоміших був Архімедів гвинт, який іноді застосовували для підйому води з річок на поля. Появу цього пристрою пов'язують з Архімедом, грецьким винахідником, що жив у III столітті до н. е.

За словами Ортлоффа, Архімедів гвинт міг піднімати воду з нижчих рівнів річки на вищі ділянки. Музей давньогрецької техніки імені Котсанаса описує винахід як дерев'яний вал, оточений вигнутими шматками тонкої та гнучкої верби або лози. Разом вони утворювали нескінченний гвинт усередині дерев'яної труби.

Пристрій розміщували у воді під нахилом приблизно 30 градусів. Коли гвинт обертався, він піднімав воду вгору. Це робило пристрій корисним для перекачування води з нижчого рівня на вищий, не покладаючись виключно на силу тяжіння.

Водяні колеса були ще одним способом підйому води, зокрема в римських шахтах. Під час обертання колеса ковші набирали воду й піднімали її вгору.

Інший пристрій іноді називали насосом Ктесібія. Його приводили в дію вручну за допомогою дерев'яного важеля, що виконував коливальні рухи. Насос мав два циліндри, з'єднані з центральною камерою за допомогою поршнів, а вода виштовхувалася через сопло, приєднане до камери.

Конструкції римських інженерів могли перетинати долини за допомогою мостів або перевернутих сифонів, а гвинти, водяні колеса та насоси дозволяли піднімати воду з нижчих рівнів. Хоча переміщення води вгору було складною інженерною проблемою, проте це не завадило римським інженерам доставляти воду туди, де вона була потрібна.

Інші новини науки

• У Іспанії археологи виявили залишки інструментів неандертальців. Хоча самі артефакти не збереглися, проте їхні відбитки зберегли цінну інформацію.
• У стародавній гавані Александрії археологи виявили перстень-печатку. Знахідка здивувала вчених, оскільки на артефакті збереглося гравіювання Александрійського маяка.