Akvadukt

Akvadukt (z latiny aqua + ducere, „vést vodu“), potrubí postavené k přenosu vody. V omezeném smyslu jsou akvadukty strukturami používanými k vedení vodní proud přes dutinu nebo údolí. V moderním inženýrství se však akvadukt týká systému potrubí, příkopů, kanálů, tunelů a nosných konstrukcí používaných k přenosu vody ze zdroje do hlavního distribučního bodu. Takové systémy se obecně používají zásobovat města a zemědělskou půdu vodou. Akvadukty byly důležité zejména pro rozvoj oblastí s omezeným přímým přístupem k čerstvým vodním zdrojům. Akvadukty historicky pomáhaly udržovat pitnou vodu bez lidského odpadu a jiné kontaminace, a tím výrazně zlepšily veřejné zdraví ve městech s primitivními kanalizačními systémy.

Ačkoli jsou Římané považováni za největší stavitele akvaduktů starověkého světa, systémy qanāt se používaly ve starověké Persii, Indii, Egyptě a dalších zemích Středního východu stovky let dříve. Tyto systémy využívaly tunely poklepané na stráně, které přiváděly vodu k zavlažování na nížiny níže. Klasické římské stavbě se trochu podobal vápencový akvadukt, který postavili Asyřané asi 691 př. N.l., aby přinesl čerstvou vodu do města Ninive. Přibližně dva miliony velkých bloků byly použity k vytvoření vodního kanálu vysokého 10 metrů a dlouhého přes údolí 275 metrů.

Komplikovaný systém, který sloužil hlavnímu městu římské říše, zůstává významný technický úspěch. Po dobu 500 let – od 312 př. N. L. Do 226 n. L. – bylo postaveno 11 akvaduktů, které přiváděly vodu do Říma až z 92 km. Některé z těchto akvaduktů se stále používají. Pouze část římského akvaduktového systému skutečně překročila údolí na kamenných obloucích (50 km z celkových asi 420 km); zbytek tvořily podzemní potrubí vyrobené převážně z kamene a terakotové trubky, ale také ze dřeva, kůže, olova a bronzu. Voda tekla do města samotnou gravitační silou a obvykle prošla řadou distribučních nádrží uvnitř města. Tímto způsobem byly dodávány slavné římské fontány a lázně. Voda se obecně neskladovala a její přebytek se používal k proplachování stok na podporu hygieny města.

V celé říši byly postaveny římské akvadukty a jejich oblouky lze dodnes vidět v Řecku, Itálii, Francii, Španělsku, severní Africe a Malé Asii. Když se ve 4. a 5. století rozpadl ústřední orgán, zhoršily se také systémy. Po většinu středověku se akvadukt v západní Evropě nepoužíval a lidé se vraceli k tomu, aby získali vodu ze studní a místních řek. Skromné systémy vznikly kolem klášterů. Do 14. století vyvinul Brugge s v té době velkou populací (40 000) systém využívající jednu velkou sběrnou nádrž, ze které byla čerpána voda, pomocí kola s lopatami na řetězu, podzemními potrubími na veřejná místa.

Významné pokroky ve veřejných vodovodech od doby renesance zahrnovaly zdokonalování čerpadel a potrubních materiálů. Na konci 16. století měl Londýn systém, který k zásobování města používal pět vodních čerpadel upevněných pod mostem London Bridge, a Paříž měla podobné zařízení v Pont Neuf, které bylo schopné dodávat 450 litrů za minutu. Obě města byla v příštím století přinucena přivádět vodu z větších vzdáleností.Soukromá společnost postavila akvadukt do Londýna od řeky Chadwell, vzdálené asi 60 km, která využívala více než 200 malých mostů postavených ze dřeva. Francouzský protějšek kombinoval čerpadla a akvadukty, aby přiváděly vodu z Marly přes hřeben a do akvaduktu asi 160 metrů nad Seinou.

Jednou z hlavních inovací v průběhu 18. a 19. století byla zavedení parních čerpadel a zdokonalení tlakových systémů. Jednou z výhod čerpání vody pod tlakem bylo, že bylo možné vybudovat systém, který by sledoval obrysy země; dřívější volně tekoucí systémy musely udržovat určité přechody přes rozmanitý terén. Díky natlakování vznikla potřeba lepšího materiálu potrubí. Dřevěné trubky obložené kovem a chráněné asfaltovým povlakem byly patentovány ve Spojených státech v roce 1855. Zanedlouho však bylo dřevo nahrazeno nejprve litinou a poté ocelí. U velkých vodovodů (primárních napáječů) se na počátku 20. století stal železobeton preferovaným stavebním materiálem. Tvárná litina, silnější a pružnější typ litiny, je jedním z nejběžnějších materiálů, které se nyní používají pro menší podzemní potrubí (sekundární podavače), které dodávají vodu místním komunitám.

Moderní akvadukty, i když jim chybí klenutá vznešenost těch, které postavili Římané, výrazně překonává ty starší délkou a množstvím vody, které unesou. Byly vybudovány systémy akvaduktů dlouhé stovky kilometrů, které zásobují rostoucí městské oblasti a projekty zavlažování plodin. Zásobování vodou v New Yorku pochází ze tří hlavních akvaduktových systémů, které mohou denně dodávat přibližně 6,8 miliardy litrů vody ze zdrojů vzdálených až 190 km. Systém akvaduktu ve státě Kalifornie je zdaleka nejdelší na světě. Kalifornský akvadukt dopravuje vodu asi 700 km (440 mil) ze severní (vlhčí) části státu do jižní (sušší) části a přináší více než 2,5 miliardy litrů vody denně.