ВОДОПРОВОД,
который построил инженер Эвпалин Мегарский.
Попробуйте-ка подсчитать, сколько раз на дню вам
приходится открывать водопроводный кран. Это убедит вас, что вода,
которая всегда под рукой, несмотря на телефоны, пылесосы, холодильники
и кондиционеры, самое важное из всех городских житейских удобств.
А ведь среди водопотребителей не только жилые дома, но и магазины,
театры, детские сады, школы, учреждения, больницы, зоопарк... городские
фонтаны, наконец. И всех обеспечивает городской водопровод.
Если спросить, кто его изобрёл, большинство, не
задумываясь, ответит -- древние римляне. Заслуги строителей знаменитых
мостов-акведуков, дошедших до наших дней, и вправду велики. Тем
не менее, ответ неверен: водопровод существовал задолго до римлян.
Ему не меньше... четырёх тысяч лет. Вот давайте и перелистаем некоторые
странички его любопытной истории.
Остатки древнейшей водопроводной системы археологи раскопали вместе
с одним из дворцов на острове Крит в Средиземном море, где зарождались
первые государства будущей Великой Эллады.
Конечно, водопроводом в нашем понимании назвать её можно довольно
условно. И тем не менее наклонные каналы, в которых собиралась дождевая
и талая вода, исправно доставляли её потребителям.
В дальнейшем именно по этому принципу устраивали водопроводы во
всех древнегреческих городах-государствах: вода текла в них естественным
путём, сверху вниз. Довольно подробное описание одного из них, сооружённого
на острове Самос в VI веке до н.э., оставил знаменитый античный
историк Геродот.
Питался он водой горного источника. Чтобы направить её в сторону
города, в горе пробили туннель длиной почти в полтора километра
и диаметром больше двух метров. Выйдя из туннеля, вода попадала
в подведённые к нему керамические трубы, по которым и текла к жителям.
Правда, не надо думать, что поступала она, как в наше время, в каждый
дом. Жителям приходилось ходить за ней к специальным водоёмам, устроенным
в разных местах древнего города.
Геродот называет даже имя древнегреческого инженера, руководившего
этим трудоёмким строительством -- Эвпалин Мегарский.
Позже системы древнегреческого водопровода значительно усложнились.
Случилось это благодаря тому, что греческие учёные постигли многие
законы механики и гидравлики и стали использовать для доставки воды
принцип сифона.
Не особо вдаваясь в тонкости (вы сможете познакомиться с ними, изучая
школьный курс физики), надо пояснить, что сифон -- это изогнутая
трубка с коленами разной длины, в которой само движение воды создаёт
высокое давление.
Именно такой водопровод и обнаружили археологи при раскопках в Пергаме,
городе, который греки основали в Малой Азии. Вода поступала в город
по свинцовым трубам диаметром в 30 см. Учёные подсчитали, что давление
в них могло достигать 15 -- 20 атмосфер.
Правда, сложная сифонная конструкция требовала постоянного
ухода и присмотра. В Древнем Риме пошли по более простому пути,
предоставив воде течь естественным путем, повинуясь закону всемирного
тяготения, от более высокого места к низкому.
Поэтому древнеримские водопроводы практически никогда не выходили
из строя, но требовали колоссальных строительных работ. Впрочем,
труд рабов был очень дешёв.
Вода шла в римские города из горных источников по вырубленным в
скалах туннелям и акведукам -- водопроводным мостам с проложенными
по ним каналами.
Остатки этих грандиозных сооружений дошли до нашего времени, причём
сохранились не только на территории Италии, но и в других краях,
некогда завоёванных Римской империей, -- в Испании, Франции...
Древний акведук в городе Ниме.
Пожалуй, больше всего поражает воображение колоссальный акведук
близ города Нима (римляне называли его Немаус) в Южной Франции.
Он поднимается над рекой Гар на 49 метров.
Возвести обычный арочный мост такой высоты, конечно, не удалось
бы. Но древнеримские инженеры справились с задачей, построив один
за другим целых три арочных моста.
Сложен акведук из великолепно пригнанных друг к другу обтёсанных
камней, самые тяжёлые из них весят до 6 тонн.
Этот акведук был частью 50-километрового водопровода, ежедневно
доставлявшего в Ним 30 тысяч кубометров чистой родниковой воды.
Перепад высот в его начале и конце составлял 17 метров. Всё было
рассчитано так, что вода шла равномерно, не слишком быстро, но и
не застаиваясь по дороге. Построен нимский водопровод был в I веке
до нашей эры.
Однако с падением Древнего Рима многое в Европе пришло в упадок.
Долгие века не строились и водопроводные системы. Средневековый
замок или город обходились колодцами или водой из ручьёв и рек.
Пока город оставался небольшим, этого было вполне достаточно. Но
с ростом населения и городских площадей пришлось решать проблему
водоснабжения заново, особенно если город стоял в стороне от большой
реки.
Поэтому уже в XVIII веке рядом с городами стали строить искусственные
водохранилища -- перегораживали русло окрестного ручья или источника,
а то и нескольких крепкой запрудой -- и получали водоём, постепенно
всё больше и больше заполнявшийся водой. Для того чтобы поддерживать
в нём определённый уровень, в плотине предусматривалась система
стоков.
Впервые в Европе такие искусственные резервуары стали строить в
Германии -- например, близ Штутгарта или Ганновера. Мало того, что
образовывались большие запасы воды -- она отстаивалась и была заметно
чище, чем в реке.
Но качество воды стало ещё выше, когда воду вдобавок стали пропускать
через специальные фильтры. Устроены они были просто и остроумно
-- представьте каменный бассейн, дно которого состоит из нескольких
слоёв: сверху мелкий песок, потом более крупный и, наконец, камни
больших размеров.
Природный водяной фильтр.
Проходя сквозь такое "сито", вода оставляла
большую часть загрязнений уже на верхнем песчаном слое, который
время от времени приходилось заменять свежим.
А как решалась другая важная проблема -- ведь собранную и очищенную
воду надо было еще доставить в город? Оказывается, хоть и прошло
немало веков, точно так же, как в Древнем Риме. Водохранилище устраивали
уровнем выше, чем лежал город, и вода текла по трубам самотёком,
обеспечивая к тому же постоянный напор.
Правда, ещё в конце прошлого века горожанам, в том числе и москвичам,
приходилось ходить по воду к специально устроенным колонкам или...
фонтанам на городских площадях. Чтобы доставлять её прямо в квартиры,
понадобились мощные насосные станции
Водопровод из бамбука.
Любопытно, что задача обеспечения всех городских
домов водой казалась тогда абсолютно невыполнимой. В одной из энциклопедий
1901 года можно найти такую фразу: "В очень больших городах
полная централизация водоснабжения и невыполнима, и нежелательна".
Старинный колодец XVIII века.
По счастью, составители энциклопедии ошиблись. Водопроводный
кран есть теперь в каждом доме, причём вода подаётся не только холодная,
но и горячая. Сама же современная водопроводная система представляет
собой сложное инженерное сооружение, хотя некоторые прежние решения
используются и по сей день. Во всяком случае, воду города до сих
пор в основном берут из специально устроенных водохранилищ.
Колодец с насосом.
Зато несравненно сложнее и мощнее стали очистные
станции, не говоря уж о насосах, способных поднимать воду на любой
этаж, хоть тридцать второй, хоть сто десятый, как в небоскрёбе "Сирс
Тауэр" в Чикаго. А сам водопровод стал для нас, горожан, столь
же привычным, как уличное освещение или кинотеатр.
Водозаборный фонтан в Берлине.
Источник: журнал "Юный техник"
Другие страницы из архива журнала "Юный техник"
Окно в неведомое
Невозможный мир Эшера
Гук и Ньютон
Магнитные бури
С чем едят тефлон?
О падающей кошке
Переход Суворова
Посланец бед
Время по гномону
Тайны пирамид
Смешное в физике
Летающий лёд
10 лучших экспериментов
Глобальное потепление
Оружие ХХI века
Глория - вторая Земля?
У кого глаза лучше?
Водопровод Эвпалина Мегарского
Мыльные пузыри
О Резерфорде
В какой Вселенной мы живем ?
Применение электромагнита
Солнце в стакане воды
