Apeduct

Apeduct, (din latină aqua + ducere, „a duce apa”), conductă construită pentru a transporta apa. În sens restrâns, apeductele sunt structuri utilizate pentru a conduce un curent de apă peste o scobitură sau vale. În ingineria modernă, totuși, apeductul se referă la un sistem de țevi, șanțuri, canale, tuneluri și structuri de susținere utilizate pentru a transporta apa de la sursa sa la punctul principal de distribuție. Astfel de sisteme sunt utilizate în general pentru aprovizionarea cu apă a orașelor și terenurilor agricole. Apeductele au fost importante în special pentru dezvoltarea zonelor cu acces direct limitat la sursele de apă dulce. Din punct de vedere istoric, apeductele au contribuit la menținerea apei potabile libere de deșeuri umane și alte contaminări și, astfel, au îmbunătățit foarte mult sănătatea publică în orașe cu sisteme de canalizare primitive.

Deși romanii sunt considerați cei mai mari constructori de apeducte din lumea antică, sistemele qanāt erau utilizate în Persia antică, India, Egipt și alte țări din Orientul Mijlociu cu sute de ani mai devreme. Aceste sisteme foloseau tuneluri care se deschideau pe dealuri, care aduceau apa pentru irigare în câmpiile de mai jos. O aparență ceva mai apropiată de structura clasică romană era un apeduct de calcar construit de asirieni în jurul anului 691 î.Hr. pentru a aduce apă proaspătă în orașul Ninive. Aproximativ două milioane de blocuri mari au fost folosite pentru a face un canal de apă de 10 metri înălțime și 275 metri lungime peste o vale.

Sistemul elaborat care a servit capitala Imperiului Roman rămâne o realizare inginerească majoră. Pe o perioadă de 500 de ani – de la 312 î.Hr. până la 226 ce. – au fost construite 11 apeducte pentru a aduce apa la Roma de la 92 km (57 mile). Unele dintre acele apeducte sunt încă în uz. Doar o porțiune din sistemul de apeduct al Romei a traversat de fapt peste văi pe arcuri de piatră (50 km dintr-un total de aproximativ 420 km); restul constau din conducte subterane realizate în mare parte din piatră și țevă din teracotă, dar și din lemn, piele, plumb și bronz. Apa curgea spre oraș doar prin forța gravitațională și de obicei trecea printr-o serie de tancuri de distribuție în interiorul orașului. Faimoasele fântâni și băi ale Romei au fost furnizate în acest fel. În general, apa nu a fost stocată, iar excesul a fost folosit pentru a curăța canalizările pentru a ajuta la igienizarea orașului.

Apeductele romane au fost construite în tot imperiul, iar arcele lor pot fi văzute în Grecia, Italia, Franța, Spania, Africa de Nord și Asia Mică. Pe măsură ce autoritatea centrală s-a destrămat în secolele IV și V, sistemele s-au deteriorat și ele. În cea mai mare parte a Evului Mediu, apeductele nu au fost folosite în vestul Europei, iar oamenii s-au întors la obținerea apei din fântâni și râuri locale. În jurul mănăstirilor au apărut sisteme modeste. Până în secolul al XIV-lea, Brugge, cu o populație numeroasă pentru acea vreme (40.000), a dezvoltat un sistem care utilizează o cisternă mare de colectare din care era pompată apa, folosind o roată cu găleți pe un lanț, prin conducte subterane către site-uri publice.

Progresele majore în sistemele publice de apă de la Renaștere au implicat rafinarea pompelor și a materialelor pentru țevi. Până la sfârșitul secolului al XVI-lea, Londra avea un sistem care folosea cinci pompe cu roți de apă fixate sub Podul Londrei pentru a alimenta orașul, iar Paris avea un dispozitiv similar la Pont Neuf, care era capabil să livreze 450 de litri (120 de galoane) pe minut. Ambele orașe au fost obligate să aducă apă de la distanțe mai mari în secolul următor.O companie privată a construit un apeduct către Londra de la râul Chadwell, la aproximativ 60 km (38 mile) distanță, care a folosit mai mult de 200 de poduri mici construite din lemn. Un omolog francez a combinat pompe și apeducte pentru a aduce apa din Marly peste o creastă și într-un apeduct la aproximativ 160 de metri deasupra Senei.

Una dintre inovațiile majore din secolele al XVIII-lea și al XIX-lea a fost introducerea pompelor de abur și îmbunătățirea sistemelor sub presiune. Unul dintre avantajele pompării apei sub presiune a fost acela că ar putea fi construit un sistem care să urmeze contururile terenului; sistemele anterioare cu curgere liberă trebuiau să mențină anumite pante pe un teren variat. Presurizarea a creat necesitatea unui material mai bun pentru țevi. Țevile de lemn bandate cu metal și protejate cu acoperire asfaltică au fost brevetate în Statele Unite în 1855. Cu toate acestea, în scurt timp, lemnul a fost înlocuit mai întâi cu fontă și apoi cu oțel. Pentru rețelele mari de apă (alimentatoare primare), betonul armat a devenit materialul de construcție preferat la începutul secolului al XX-lea. Fierul ductil, un tip de fontă mai puternic și mai elastic, este unul dintre cele mai comune materiale utilizate acum pentru conductele subterane mai mici (alimentatoare secundare), care furnizează apă comunităților locale.

Apeductele moderne, deși lipsesc de măreția arcuită a celor construite de romani, depășește cu mult pe cele anterioare în lungime și în cantitatea de apă pe care o pot transporta. Au fost construite sisteme de apeducte de sute de kilometri pentru aprovizionarea zonelor urbane în creștere și a proiectelor de irigare a culturilor. Aprovizionarea cu apă a orașului New York provine din trei sisteme principale de apeduct care pot livra aproximativ 6,8 miliarde de litri (1,8 miliarde de galoane) de apă pe zi din surse de până la 190 km (120 mile) distanță. Sistemul de apeduct din statul California este de departe cel mai lung din lume. Apeductul din California transportă apă la aproximativ 700 km (440 mile) de partea nordică (mai umedă) a statului în partea sudică (mai uscată), producând mai mult de 2,5 miliarde de litri (650 milioane galoane) de apă pe zi.