Как римские акведуки поднимали воду вверх: секрет раскрыт

Одним из таких примеров является римский акведук в Аспендосе на юге Турции. Для подъема воды римские инженеры использовали несколько методов, в частности перевернутые сифоны и механические устройства, пишет Live Science.

В Аспендосе римский акведук II века н. э. использовал перевернутые сифоны для транспортировки воды через долину. Позже учёные реконструировали эту систему с помощью виртуального моделирования.

Римляне построили "главный резервуар" на одном конце долины и расположенный несколько ниже "приемный резервуар", который также называют "выпускным резервуаром", на другом конце. Между этими резервуарами в долине были возведены две башни. Сначала вода стекала по крутому склону, создавая давление, которое поднимало её вверх по первой башне. Затем она стекала вниз по противоположному склону, прежде чем подняться через вторую башню и достичь приемного резервуара.

Предотвращение попадания воздуха в систему было важной частью её конструкции. Воздушные карманы могли препятствовать потоку через перевёрнутые сифоны, поэтому римляне сделали верхний и приёмный резервуары относительно большими.

Джованни Де Фео, профессор промышленной инженерии в Университете Салерно в Италии, объяснил, что это позволяло воздушным пузырькам выходить наружу. "Когда поток попадал в относительно большую камеру, его скорость уменьшалась, что позволяло пузырькам воздуха естественным образом подниматься к поверхности воды и выходить через открытую верхнюю часть сооружения", — написал Де Фео. Это снижало риск образования воздушных карманов внутри системы.

Однако римские инженеры не всегда выбирали перевернутые сифоны. Чарльз Ортлофф, научный сотрудник кафедры антропологии Чикагского университета, отметил, что "когда римские инженеры сталкивались с долиной, вместо того чтобы строить сифон, они [предпочитали] мост с верхним каналом для пересечения долины".

Акведук в Сеговии в Испании является известным примером такого подхода. Его большой мост прокладывал водный канал через долину и сохранился до наших дней. Таким образом, строительство моста могло быть более практичным решением, чем сооружение перевёрнутого сифона.

Римляне также использовали механические устройства для подъема воды в других целях. Одним из самых известных был винт Архимеда, который иногда применяли для подъема воды из рек на поля. Появление этого устройства связывают с Архимедом, греческим изобретателем, жившим в III веке до н. э.

По словам Ортлоффа, винт Архимеда мог поднимать воду с нижних уровней реки на более высокие участки. Музей древнегреческой техники имени Котсанаса описывает изобретение как деревянный вал, окруженный изогнутыми кусками тонкой и гибкой ивы или лозы. Вместе они образовывали бесконечный винт внутри деревянной трубы.

Устройство помещали в воду под углом наклона примерно 30 градусов. Когда винт вращался, он поднимал воду вверх. Это позволяло использовать устройство для перекачки воды с более низкого уровня на более высокий, не полагаясь исключительно на силу тяжести.

Водяные колеса были ещё одним способом подъёма воды, в частности в римских шахтах. При вращении колеса ковши набирали воду и поднимали её вверх.

Другое устройство иногда называли насосом Ктесибия. Его приводили в действие вручную с помощью деревянного рычага, совершавшего колебательные движения. Насос имел два цилиндра, соединенные с центральной камерой с помощью поршней, а вода выталкивалась через сопло, присоединенное к камере.

Сооружения римских инженеров могли пересекать долины с помощью мостов или перевернутых сифонов, а винты, водяные колеса и насосы позволяли поднимать воду с более низких уровней. Хотя подъем воды вверх представлял собой сложную инженерную задачу, это не помешало римским инженерам доставлять воду туда, где она была нужна.

Другие новости науки

• В Испании археологи обнаружили остатки орудий неандертальцев. Хотя сами артефакты не сохранились, их отпечатки содержат ценную информацию.
• В древней гавани Александрии археологи обнаружили перстень-печать. Находка удивила учёных, поскольку на артефакте сохранилась гравировка Александрийского маяка.