История водопровода

Исторические свидетельства говорят о том, что водопровод применялся людьми еще за тысячу лет до Рождества Христова. Однако это не было массовым явлением. Впервые мощную и разветвленную систему подачи воды применили древние римляне.

Численность населения города в период его расцвета доходила до 1 миллиона человек, а система построенного водопровода могла обеспечивать потребности каждого жителя из расчета суточного потребления до 1 кубометра. Как это ни странно, но в настоящее время, потребление воды жителями Рима в три раза меньше.

Для строительства водопровода в Риме правители использовали денежные средства и материалы, захваченные в ходе победных военных походов. На эти же цели пускали и собранные общественные средства. Например, водопровод Ашо, который был построен более чем за 250 лет до н. э., создавался с помощью ресурсов, захваченных в результате победы над Пирром. В 144 г. до н. э. после взятия и разграбления Коринфа, захваченные средства были направлены римлянами на создание Марциева водопровода.

Содержался же римский водопровод за счет налогов, взимаемых за пользование водой. В первую очередь такими фискальными платежами облагались каналы и бани.

Строительство римских акведуков, так в то время называли водопровод, происходило по следующей схеме. Сначала находили полноводный источник воды, расположенный высоко над уровнем моря, вокруг которого выкапывали большое водохранилище. В город конечным пользователям вода поступала по надземным водоводам или спрятанным под землей трубам, для производства которых использовали глину, дерево или свинец.

Считается, что применение свинца для изготовления водопроводных труб, было одной из причин развала Римской Империи. Так, он вызывал онкологические заболевания, что приводило к большой смертности в довольно раннем возрасте, в том числе и среди римских правителей, членов их семей и знати.

Подземный водопровод старались вести в мягкой почве, для чего копались небольшие каналы, выложенные камнем, а сверху закрытые сводами. В случае встречи водовода с твердыми породами, канал рубился прямо в скале. Через равные расстояния в водопроводе делались вентиляционные отверстия, не позволяющие воде испортиться или пропитаться неприятными запахами.

Водопроводы, которые строились над землей, размещались на стенах, в которых имелись арки-проходы. С помощью штукатурки в желобах повышалась гидроизоляция. Вопросы вентиляции решались таким же образом, как и в подземных водоводах. В случае встречи надземного водопровода с преградой, он также располагался на арочном основании, иногда в несколько ярусов. Такое расположение позволило использовать водопроводные арки в качестве мостов через реки, овраги и другие препятствия.

Строительство римского водопровода выполнялось очень качественно для того времени, что позволило его отдельным участкам и гидросооружениям (таким как фонтаны) сохраниться в работоспособном состоянии до наших дней.

Строительство первого в истории водопровода в Риме (Аqua Аррiа)завершилось в 312 году до н. э. Его главным строителем был Аппий Клавдий, знаменитый также тем, что построил первую в Риме дорогу. Это был смешанный водопровод, пролегавший и под землей и над ней. Длина подземного участка водопровода приближалась к двум с половиной километрам, а надземного, который был построен на арках и проходил непосредственно по территории города, около километра.

В 273 году до н. э. в Риме началось строительство нового, по большей части подземного водопровода, а в 146 г. до н. э. завершилось строительство третьего такого сооружения (водопровод Марция), протяженностью 7 миль, пятая часть которого проходила над землей.

Уже к концу Iстолетия нашей эры в Риме функционировало 9 водопроводов, обеспечивая город 5,5 миллионами ведер воды в сутки. В течение последующих двух веков количество водопроводов увеличилось на 4 единицы.

Функционирование водопровода поддерживалось большим количеством чиновников. Вода пользовалась огромным спросом и стоила недорого. Но за счет огромных объемов потребления населением, государство получало значительный доход от ее реализации. Однако большое потребление воды ставило вопрос о создании системы отвода. Использованную воду по водосточным каналам сливали в Тибр. Со временем, из-за неприятного запаха, исходящего от сливных каналов, их начали ограждать, а во II веке до нашей эры основной водосточный канал Рима был покрыт сводом.

Кто придумал Водопровод — Когда Изобрели?

Известно, что человек может обходиться без еды довольно длительное время до восьми недель, а вот без воды не больше трех-пяти суток. Не зря все поселения с древности возникали только там, где было достаточное количество питьевой воды. Более того, история показывает, что недостаток воды или ее низкое качество нередко приводили к упадку той или иной цивилизации. Именно поэтому важнейшими задачами, которые возникали перед людьми с древнейших времен, являлись обеспечение запасом воды на случай неблагоприятных обстоятельств и подведение ее поближе к жилищу.

Древнейшие водопроводы скорее можно назвать водоводами. Это были каналы или трубы, по которым воду подводили от источника к потребителям, используя естественные перепады высот местности. Такие водоводы, или акведуки (оплат, aqua «вода» и ducere «вести»), известны со времен неолита. Ручей, русло которого вручную направили прямо к поселению и перегородили запрудой, в будущем превратится в настоящий акведук с водохранилищем.

Ирригационные каналы, колодцы, водоводы, использующие сеть желобов или труб, были известны всем развитым цивилизациям древности.

Акведук Понткисиллте в Уэльсе, Великобритания, отличается от прочих акведуков тем, что он не водоводный, а судоходный.

В Месопотамии, где два месяца в году шли проливные дожди, а в остальное время царила засуха, надо было собрать и сохранить огромное количество воды, которую давали разливы рек. Уже в IV тысячелетии до н. э. жители Месопотамии и Египта стали сооружать примитивные оросительные системы (каналы, плотины, водохранилища), которые позволяли не только получать обильные урожаи, но и значительно расширять посевные площади. Позднее появились сооружения, подводящие воду к городам. Один из самых ранних известных водопроводов был обнаружен при раскопках города Мохенджо-Даро на территории нынешнего Пакистана. Возраст его канализационных и водопроводных труб более 4 тыс. лет. В Египте примерно в то же время вода по глиняным или деревянным трубам подавалась во дворец фараона.

По многочисленным свидетельствам историков, к середине I тысячелетия до н. э. водопровод существовал практически у всех народов Ближнего Востока, Индии и Китая, а также в Греции. Построенный в VI в. до н. э. правителем Поликратом самосский акведук является, пожалуй, самым известным древнегреческим водопроводом. Он представлял собой пробитую в горе штольню протяженностью около километра, в которой были проложены трубы, снабжавшие водой крупный полис на юго-востоке острова. К тому же времени относится и другой водопровод, фрагменты которого были обнаружены при раскопках в афинском районе Керамикос.

В VII-VI вв. до н. э. в Египте, Ассирии и некоторых других странах Ближнего Востока начали строить ту разновидность акведуков, которая теперь ассоциируется в первую очередь с Римской империей, акведуки-мосты, перекинутые через овраг, реку или дорогу. В основании такого акведука возводили каменные или кирпичные быки и береговые устои, поверх которых укладывали трубы либо устраивали закрытые или открытые кюветы каналы для пропуска воды. При значительной высоте конструкции для большей устойчивости опор между ними сооружали каменные арки, иногда в несколько ярусов. Так, в столицу Ассирии Ниневию через долину был перекинут акведук из известняка высотой 10 и длиной 300 м.

Схема системы подъема воды в бассейн дворца Топкапы. XII в.

Водоподъемное устройство «персидское колесо».

Однако настоящие водопроводы, понимаемые как централизованные системы накопления, доставки и распределения воды, впервые появились в Риме. Первый водопровод, акведук Аква Аппия, был построен в 312 г. до н. э. во время цензорства Аппия Клавдия Цека, который вложил в его сооружение собственные средства. Длина этого водопровода составляла 16,5 км, вода в него поступала из левого притока Тибра восточнее Рима. За времена республики в Риме было построено четыре водопровода, после чего их сооружение прекратилось и возобновилось с началом правления Октавиана Августа в 27 г. до н. э. Строительством занимался зять императора Марк Агриппа. Под его руководством были отремонтированы старые водопроводы и построены два новых.

Для обслуживания водопроводов Агриппа создал так называемую водяную команду, состоявшую из 700 владеющих разными специальностями рабов. Управляли этой командой архитекторы-гидравлики. У них в подчинении находились обходчики, каменщики, специалисты по работе со свинцом, а также мостовщики, которые занимались тем, что без конца разбирали и вновь укладывали мостовые на подходах к жилым домам. Дело в том, что под мостовыми тянулась сеть свинцовых труб. Римляне, имевшие право пользоваться водопроводом, не могли передать его ни своим наследникам, ни новым жильцам при продаже дома. Поэтому трубы то подводили к дому, то убирали, при этом каждый раз приходилось разбирать мостовую.

В течение пяти столетий в Риме было сооружено 11 водопроводов общей протяженностью почти 350 км, из них только 47 км были наружными, а остальные проходили под землей.

Водопроводный кран с вентилем в виде головы животного.

Особой системой труб водный источник соединялся с распределительными сооружениями, которые находились по всему городу. Разумеется, в первую очередь вода подавалась в императорский дворец, затем в общественные бани и к фонтанам и только потом в богатые частные дома. Средства на эксплуатацию водопровода поступали от специальных налогов на бани и каналы.

Римские акведуки-мосты были чрезвычайно сложными сооружениями, технологически они не устарели даже спустя тысячу лет. В отличие от акведуков общая водопроводная система Рима была технически несовершенна. От каждого распределителя к потребителям воды тянулись линии подземных труб, не сообщавшихся между собой. Почему римские инженеры не замкнули эти трубы в единую систему, остается загадкой равно как и тот факт, что умевшие изготавливать краны римляне ими практически не пользовались, и вода текла из водопроводных труб непрерывным потоком.

Т. Жерико. Пейзаж с акведуком. 1818 г.

Примером замечательной точности, с которой строились акведуки, служит знаменитый водопровод с акведуком-мостом Пон-дю-Гар в Провансе. Он имеет уклон всего 34 см на 1 км, спускаясь на 17 м по вертикали при общей длине водовода 50 км.

Как и многие другие технические достижения античной эпохи, водопровод был прочно забыт в период раннего Средневековья. Источником воды снова стали колодцы либо ближайшие реки и озера, откуда воду возили в бочках, а римские акведуки использовались как обычные мосты. Поскольку канализация в городах также отсутствовала, колодцы представляли собой постоянный источник эпидемической опасности в них просачивались сточные воды. Вновь централизованные городские водопроводы в Европе начали сооружать в XII в., и первым был построен самотечный водопровод в Париже. Спустя столетие централизованное водоснабжение получил Лондон, а к началу XV в. относятся упоминания об устройстве водопроводов в германских городах.

Рост производства в ходе промышленной революции XVIII в. повлек за собой и развитие водопроводной техники. Фабрики и заводы требовали большого количества воды не говоря уже о том, что в чистой воде нуждалось значительно возросшее городское население. В то же время сброс промышленных сточных вод в открытые водоемы привел к их сильному загрязнению и поставил вопрос об изыскании источников чистой воды в отдалении от производства.

Применение паровых насосов позволило значительно увеличить дальность транспортирования воды, но стоимость таких сооружений все равно была слишком велика. Поэтому уже в XVIII в. рядом с городами начали создавать искусственные водохранилища, перегораживая русла рек плотинами. Для того чтобы поддерживать в водохранилище определенный уровень, в плотине предусматривалась система стоков. Впервые в Европе такие искусственные резервуары стали строить в Германии.

Строительство водопровода в Лондоне в 1838 г. Литография XIX в.

Осушение шахт при помощи водоотводных труб. Гравюра из книги Г. Агриколы «О горном деле и металлургии». XVI в.

Появление водопровода и канализации на Руси относится к домонгольским временам. При раскопках на Ярославовом дворище в Новгороде были найдены остатки деревянного водопровода, сооруженного в конце XI начале XII в. К сожалению, татаро-монгольское нашествие практически уничтожило все санитарно-гигиенические достижения в нашей стране новые водопроводы появились лишь в конце XV в. В Московском Кремле в 1491 г. был построен самотечный кирпичный водопровод, по которому вода шла из родника под Собакиной башней (ныне Угловая Арсенальная) к Троицкой башне. Более совершенный водопровод был сооружен в Кремле шотландским мастером Христофором Галовеем в 1бЗЗ г. Оснащенный водонапорной башней, водопровод подавал около 50 кубометров воды в сутки и просуществовал почти сто лет. В начале XIX в. был открыт первый централизованный Мытищинский-Московский водопровод, а спустя четыре десятилетия работы по организации системы водоснабжения начались и в Санкт-Петербурге.

В настоящее время системы водоснабжения состоят из наружных и внутренних сетей. Наружные включают в себя водозаборные системы, насосные станции, системы очистки и санитарного контроля воды, трубопроводы и распределительные станции. Внутренние сети снабжают потребителей водой непосредственно внутри зданий. Принципиальных изменений в устройстве водопроводной системы в ближайшее время ожидать не приходится, однако специалисты постоянно работают над возможностью усовершенствования ее узлов и агрегатов, внедряют новые технологии. Так, для изготовления труб стали применять более экологичные материалы, а хлорирование воды сменилось обеззараживанием при помощи ультрафиолета. Вряд ли кому-нибудь в голову придет сомневаться в том, насколько важен для людей водопровод, а о его истории рассказывают многочисленные музеи по всему миру.

Д. Индейцев. Фрагмент панорамы Кремля с Угловой Арсенальной башней. 1850 г.

Ванная комната Наполеона I во дворце Рамбуйе, Париж. 1807 г.