Айфельский акведук
Акведу́к А́йфель — один из наиболее протяжённых акведуков Римской империи. Сооружение такого уровня является наглядной демонстрацией инженерного искусства древнеримских инженеров, чей уровень мастерства был утёрян в Средние века.
Акведук Айфель, строительство которого было закончено в 80 году н. э., нёс свои воды на расстояние более 95 км с гор Айфель (расположенных на территории современной Германии) в древний город Colonia Claudia Ara Agrippinensium (современный Кёльн). Если же учитывать дополнительные участки акведука, ведущие к источникам, то его протяжённость составит 130 км. В отличие от большинства других римских акведуков Айфель был спроектирован таким образом, чтобы лишь минимально необходимая часть его конструкций проходила по поверхности. Акведук практически на всём своём протяжении расположен под землёй, что защищало его от повреждений и замерзания, и вода в нём движется исключительно под действием гравитации без каких-либо дополнительных устройств. Акведук Айфель также включает в себя несколько мостов (длиной до 1400 м), строительство которых было необходимо для преодоления равнин и водоразделов крупных рек.
История
До постройки акведука Айфель город Кёльн получал воду из акведука Vorgebirge («предгорье»), который черпал свои воды в источниках региона Вилль и шёл на запад города. С ростом Кёльна пропускной способности этого акведука стало не хватать, кроме того его источники периодически пересыхали, а вода содержала некоторое количество ила. Для решения этой проблемы было принято решение строить акведук, берущий своё начало в горах Айфель.
Акведук Айфель был построен в северной части региона. Строили его из камней и бетона, в форме арки. Его максимальная пропускная способность составляла 20 000 кубометров питьевой воды в день. Воды из акведука Айфель использовались для питания фонтанов, бань и частных домов Кёльна. Акведук без перерывов использовался вплоть до 260 года, когда он был частично разрушен во время первых набегов германских племён. После этого его так и не восстановили, а Кёльн продолжил получать воду только от акведука Vorgebirge.
Маршрут
Акведук Айфель брал своё начало у источника возле Неттерсхайма в долине реки Урфт. Затем по равнине он шёл к коммуне Калль, где пересекал водораздел реки Маас и Рейна. Римские инженеры выбрали это место для преодоления водораздела для того, чтобы не было необходимости строить ни помпу, ни туннель. Затем акведук шёл параллельно северной гряде гор Айфель, пересекая реку Эрфт возле селения Kreuzweingarten (в районе Ойскирхен) и реку Свист — здесь он представлял собой арочный мост. В районе селения Kottenforst, к северо-западу от Бонна, акведук Айфель проходил через возвышенность Vorgebirge. Наконец, он шёл через Брюль и Хюрт и заканчивался в Кёльне. Несколько дополнительных источников, отвечавших строгим стандартам качества воды римлян, также соединялись акведуками с основным сооружением.
Архитектура
Для защиты от морозов бо́льшая часть акведука Айфель была проложена не по поверхности, а на глубине 1 м под землёй. Археологические раскопки показали, что римские инженеры делали каменную подложку, на которую ставилась U-образная труба из камней или бетона, а поверх неё устанавливалась защитная крыша-арка из обрезанных камней, скреплённых известковым раствором.
Для придания U-образной формы трубе из бетона и при формировании защитной крыши использовались брёвна и доски. Частички дерева были найдены в бетоне спустя 2000 лет. Внутренняя ширина акведука равнялась 70 см, высота — 1 м, то есть при необходимости работник мог войти внутрь акведука для проведения ремонтных работ. Снаружи акведук был оштукатурен для защиты от грязи и дождевой воды. В нескольких местах применялась дренажная система для отвода грунтовых вод.
Внутренняя сторона акведука также была оштукатурена; здесь применялась красная штукатурка под названием opus signinum. Она состояла из негашенной извести и толчёных кирпичей. Этот раствор затвердевал под воздействием воды и предотвращал утечки ключевой воды наружу. Небольшие трещины заделывались золой дерева.
Источники акведука
Несколько источников были специально подготовлены для направления их вод в акведук Айфель. Первый источник располагался в Grüner Pütz возле коммуны Неттерсхайм. Наиболее хорошо изученный источник — «Фонтан Клауса»(нем. Klausbrunnen), — располагавшийся возле города Мехерних, был отреставрирован и сейчас находится под защитой государства. Конструкции источников менялись от места к месту для удовлетворения условий окружающей среды и соответствуют даже современным техническим требованиям.
Всего существовало четыре основных области с источниками:
- Grüner Pütz (Зелёный колодец) возле Неттерсхайма;
- Klausbrunnen (Фонтан Клауса) возле Мехерниха;
- Область источников возле Мехерниха-Урфей;
- Hausener Benden возле Мехерниха-Эйзерфей.
Источник Hausener Benden интересен тем, что был обнаружен только в 1938 году во время проведения работ по поиску источников питьевой воды для города Мехерних. Работники геологоразведки случайно наткнулись на линию акведука, питавшую основной акведук Айфель, и источник спустя почти 2000 лет всё ещё действовал. Акведук так хорошо сохранился и обладал таким высоким качеством воды, что был просто соединён с современной системой водоснабжения. Таким образом, для того, чтобы не повредить источник, археологические раскопки на его территории не проводились.
Требования римлян к качеству воды
Римляне предпочитали питьевую воду, обогащённую минералами. Римский архитектор Витрувий так описывал процедуру тестирования источника воды[1]:
Источники должны подвергаться следующим проверкам. Если вода из источника выходит на поверхность, то нужно осмотреть людей, проживающих возле него, до того, как использовать его воду; если они обладают крепким телосложением, хорошей комплекцией, сильными ногами, чистыми глазами, то источник заслуживает полного доверия. Если источник был только что вырыт, то его воду необходимо налить в Коринфскую или любую другую вазу из хорошей бронзы - качественная вода не должна оставить ни следа на стенках сосуда. Если такую воду прокипятить в бронзовой посуде, дать отстояться и слить, то на дне не должно остаться ни грязи, ни песка. Такая вода также заслуживает полного доверия.
Также Витрувий замечает[2]: «Мы должны с большой осторожностью и вниманием искать источники и отбирать их, учитывая здоровье народа». Вода в акведуке Айфель признавалась одной из лучших в империи.
К сожалению, минеральная вода оставляет осадок карбоната кальция на стенках, и к 260 году вся внутренняя поверхность акведука была покрыта известняковыми отложениями толщиной до 20 см. Несмотря на сужение внутреннего сечения трубы, вода из акведука и сегодня могла бы доставляться в Кёльн, если разрушенные участки акведука были бы восстановлены. В Средние века отложения из акведука Айфель широко использовались как строительный материал.[3]
Надземные секции акведука
По различным причинам существовало очень мало наземных участков акведука Айфель. Этим он отличается от большинства римских акведуков, например, Пон-дю-Гар на юге Франции. Можно перечислить следующие причины:
- маршрут акведука был специально выбран так, чтобы не возникало необходимости в строительстве надземных сооружений;
- подземное расположение акведука защищало воду от замерзания;
- температура воды, пришедшей в Кёльн, была достаточно комфортной из-за теплоизоляционных свойств земли;
- в случае войны подземные акведуки значительно меньше подвержены опасности быть разрушенными.
Тем не менее существовало несколько мест, где потребовалось построить надземные сооружения. Наиболее примечательными из них был арочный мост через реку Свист возле Райнбаха длиной 1400 м и высотой до 10 м. Археологи подсчитали, что мост насчитывал 295 арок шириной 3,56 м, однако до нашего времени мост не сохранился.
Меньший мост пересекал равнину возле Мехерниха. Его высота составляла также 10 м, длина — 70 м. Он достаточно хорошо сохранился до наших дней, подвергся реставрации и в настоящее время являет собой наглядную демонстрацию того, как выглядел акведук во времена Римской империи.
Конструкция римских акведуков
Конструкция римских акведуков указывает на высокий уровень технических знаний римских инженеров[4]. Лишь изредка римляне испытывали проблемы с низкокачественными работниками на важных проектах. Так, Секст Юлий Фронтин, ответственный за водоснабжение Рима, пишет:
Ни одна другая постройка не требует столько внимания при строительстве, сколько относящаяся к водоснабжению. Поэтому необходимо наблюдать за всеми аспектами таких проектов максимально тщательно, полностью следуя правилам, которые знают все, но следуют которым лишь немногие.
Стоимость строительства
Учитывая геологоразведку в огромных масштабах, подземное строительство и большое количество работ по производству и укладке кирпичей, становится понятно, что конструкции таких размеров не строились сразу целиком. Вместо этого инженеры разделяли проект на несколько отдельных участков. Границы этих частей удалось восстановить археологам. Для акведука Айфель длина одного участка составляла 15 000 римских футов (4400 м). Кроме того, доказано, что геодезические работы проводились отдельно от строительства, точно также, как это делается в наше время.
На каждый метр акведука в среднем требовалось выкопать 3-4 м³ земли, затем заложить 1,5 м³ бетона и наложить 2,2 м² штукатурки. Общие трудозатраты оцениваются в 475 000 человекочасов. Учитывая то, что в году содержится в среднем 180 дней, подходящих для строительства, 2500 рабочих потратили бы 16 месяцев на завершение проекта. В реальности же строительство акведука Айфель потребовало ещё больше времени, так как приведённые расчёты не учитывают время, необходимые на геодезические работы и доставку материалов.
После окончания работ, труба акведука была засыпана землёй, поверхность над ней выровнена. Возле акведука была построена специальная дорога, предназначенная для его обслуживания, которая также указывала жителям окрестных районов на то, что вокруг запрещено земледелие. Такие же дороги делались и возле других акведуков. Так, возле акведука, ведущего в Леон, Франция, стояли таблички со следующей надписью:
По указу императора Публия Элия Траяна Адриана, никому не разрешено пахать, сеять и сажать что-либо внутри специального места, предназначенного для защиты акведука.
Римская геодезия
После выбора подходящего места для строительства акведука, необходимо было удостовериться, что местность будет обеспечивать постоянный уклон на всей его протяжённости. Используя инструменты, похожие на современный уровень, римские инженеры могли определять уклон с точностью до 0,1 градуса — то есть 1 м уклона на 1 км акведука. Кроме того, все сооружения, которые соединялись с основным акведуком (мосты, туннели), также должны были сохранять заданный уклон.
Строители акведука Айфель очень хорошо использовали природные особенности рельефа. В тех случаях, когда вода с одного уровня приходила на следующий слишком высоко, то для того, чтобы избежать изменения угла наклона, создавались специальные резервуары, накапливающие воду и выравнивающие уровни (вода, падающая в них водопадом, успокаивалась).
Римский бетон
Бетон opus caementicium, используемый для строительства акведука Айфель, состоял из оксида кальция (негашеная известь), песка, камней и воды. Для создания формы использовались доски, в которые заливался бетон. Современные тесты показали, что римский бетон полностью удовлетворяет требованиям к современному бетону.
Функционирование акведука
Все 180 лет своего существования (с 80 по 260 годы н. э.) акведук требовал постоянного обслуживания, улучшений и чистки. Для проведения обслуживания работники спускались к трубе по специальным шахтам.[5] Дополнительные шахты возводились в местах ремонта и на границах строительных регионов. Также существовали открытые бассейны в тех местах, где вода из нескольких источников объединялась в общую трубу — таким образом обслуживающий персонал мог выяснить, где произошла поломка.
Распределение воды в Древнем Кёльне
За несколько километров до конца акведук Айфель выходил на поверхность в виде моста высотой 10 м. Мост позволял доставлять воду в расположенные на возвышенностях кварталы города по герметичным трубам. Такие трубы изготовлялись из свинцовых пластинок, согнутых в кольцо и либо спаянных вместе, либо объединённых с помощью фланцев. Римляне использовали бронзовые краны.
Сначала вода из акведука попадала в общественные фонтаны, которые работали круглогодично. Сеть фонтанов была настолько плотной, что любой житель должен был пройти не более 50 м до ближайшего источника пресной воды. Кроме того, публичные бани, частные дома и даже общественные туалеты также снабжались водой. Сточные воды собирались в канализационные трубы под городом и выводились в Рейн ниже по течению. В настоящее время одна секция римской канализации открыта для посещения туристами под улицей Budengasse в Кёльне.
Акведук как источник камня
Акведук Айфель был разрушен германскими племенами в 260 году н. э. во время нападения на Кёльн и никогда больше не использовался, несмотря на то, что город продолжил своё существования. Из-за перемещений племён и народов по региону, отрицания знаний предыдущих цивилизация, технология строительства и поддержки акведуков была забыта. Акведук был затерян под землёй почти 500 лет, пока его не нашли Каролинги, начавшие новое строительство в долине Рейна. Вследствие того, что окружающий регион был беден камнем, акведук стали расхищать на строительный материал. Большие куски акведука использовались при строительстве городской стены Рейнбаха. На некоторых её участках до сих пор видны следы отложений карбоната кальция. Таким образом все наземные конструкции акведука и часть подземных сооружений были использованы в качестве строительного материала в Средние века.
Особенной популярностью пользовались известковые отложения, взятые изнутри акведука. За время его функционирования осадочный слой во многих местах составил 20 см. Материал имел консистенцию, схожую с коричневым мрамором, его было легко доставать из трубы. После полировки на нём выступали прожилки, его можно было порезать на каменные пластины. Такой искусственный камень получил распространение по всей территории Рейнланда, в особенности в качестве материала для создания колонн, оконных рам и даже алтарей. «Айфельский мрамор» можно встретить даже далеко на западе, в Падерборне и Хильдесхайме, где он до сих пор используется в местных кафедральных соборах. В Роскилле, Дания, этот же материал используется на нескольких надгробиях — это самая серверная точка, где можно увидеть «Айфельский мрамор».[3]
Существует средневековая легенда, утверждающая, что акведук являлся подземным ходом между Кёльном и Триром. Согласно ей, Сатана поспорил с архитектором Кёльнского собора, что сможет построить такой туннель быстрее, чем архитектор сможет завершить собор. Архитектор согласился на спор. Однажды строители наткнулись на акведук, по которому текла вода, а архитектор посчитал, что Сатана уже построил обещанный туннель и выиграл спор. В легенде говорится, что хихиканье Сатаны довело архитектора до самоубийства — он бросился с недостроенного собора. Утверждалось, что именно смерть архитектора (а не нехватка денег) стала причиной многовековой задержки при возведении Кёльнского собора (он строился с 1248 года по 1880 год)[6].
Средневековые записи указывают на то, что люди совершенно утратили понимание того, для чего служил акведук. В некоторых из них, например, в «Gesta Treverorum» Матернуса (первого епископа Кёльна, IV век) и «Гимне к Святому Анно» (Hymn to Saint Anno, XI век) даже говорится о том, что по нему текла не вода, а вино.
Туризм
Маршрут для пешего туризма Römerkanal-Wanderweg следует почти 100 км вдоль акведука от Неттерсхайма до самого Кёльна. Общественный транспорт позволяет проходить маршрут не сразу, а разбить его на несколько участков. Также этот маршрут пользуется популярностью у велотуристов. Вдоль него располагается около 75 информационных стендов, подробно описывающих акведук Айфель.
Охрана акведука
Археологические раскопки около акведука Айфель начались в XIX веке. В 1867 году картограф C. A. Eick открыл самый дальний источник — Grüner Pütz (Зелёный колодец) возле Неттерсхайма. Вальдемар Хаберей (нем. Waldemar Haberey) систематически изучал акведук с 1940 по 1970, а в 1971 году выпустил книгу о нём, которая и сейчас является хорошим гидом по маршруту акведука. В 1980 году археолог Клаус Граве (нем. Klaus Grewe) составил полную карту пролегания акведука. Его «Атлас римского акведука к Кёльну» (нем. Atlas der römischen Wasserleitungen nach Köln) является одной из основополагающих работ по римской архитектуре.
Акведук Айфель — крайне важное сооружение, имеющее большую историческую и археологическую ценность, особенно для изучения римской архитектуры, геодезии, организаторских способностей и уровня инженерных знаний древних римлян. Он является горьким напоминанием о потерянных в Средние века технологиях, об эпохе отрицания и забывания целых цивилизаций, когда высокотехнологичные сооружения древности вроде акведука Айфель использовались лишь как каменоломни. Наша цивилизация вновь достигла высот римских технологий в этой отрасли лишь в XIX и XX веках.
Примечания
- ↑ Марк Витрувий Поллион, De Architectura Libri Decem, 8.IV.1, перевод на русский язык
- ↑ Марк Витрувий Поллион, De Architectura Libri Decem, 8.III.28, перевод на русский язык
- ↑ 1 2 Tegethoff, 93-94.
- ↑ Chanson H., стр. 43-57.
- ↑ Bedoyere, стр. 55.
- ↑ См. статью «Кёльнский собор»
Источники
- Bedoyere, Guy de la. English Heritage Book of Roman Towns in Britain. Rowman & Littlefield, 1992. ISBN 0-713-46893-9.
- Chanson, H. (2002). «Certains Aspects de la Conception hydrauliques des Aqueducs Romains», Journal La Houille Blanche, No. 6/7.
- Grewe, Klaus. Der Römerkanalwanderweg. Eifelverein Düren. ISBN 3-921805-16-3
- Grewe, Klaus. Atlas der römischen Wasserleitungen nach Köln. Rheinland-Verlag. ISBN 3-7927-0868-X
- Haberey, Waldemar. Die römischen Wasserleitungen nach Köln. Rheinland-Verlag, 1971. ISBN 3-7927-0146-4
- Hodge, Trevor. Roman Aqueducts and Water Supply. London: Duckworth, 2002. ISBN 0715631713
- Jeep, John M. Medieval Germany: An Encyclopedia. Routledge, 2001. ISBN 0-8240-7644-3
- Lewis, M.J.T. Surveying Instruments of Greece and Rome. Cambridge University, 2001. ISBN 0-521-79297-5
- Pörtner, Rudolf. Mit dem Fahrstuhl in die Römerzeit. Moewig, Rastatt 2000. ISBN 3-8118-3102-X
- Tegethoff, F. Wolfgang; Rohleder, Johannes; Kroker, Evelyn. Calcium Carbonate: From the Cretaceous Period Into the 21st Century. Birkhäuser, 2001. ISBN 3-76436-425-4.
Ссылки
- Все следующие ссылки ведут на сайты на английском языке
- Roman Cologne
- List of Roman aqueducts
- 600 Roman aqueducts with 35 descriptions in detail, among which the aqueduct of Köln
- Все следующие ссылки ведут на сайты на немецком языке