Jak fungovaly římské akvadukty a jak se Římanům podařilo přelstít gravitaci
Foto: Pexels
3 min
Ticho v hlubokém údolí, kamenná věž tyčící se k nebi a voda, která podle všech zákonů zdravého rozumu nemá šanci vystoupat nahoru. Přesto to dělala. A to bez motoru, bez čerpadla a bez elektřiny. Jak to starověcí stavitelé dokázali?
Reklama
Co možná o římských vodovodech nevíte
Římský vodovod nepředstavovaly jen kamenné oblouky tyčící se nad krajinou. Přibližně 80 až 90 % celkové délky sítě tvořily zakryté podzemní kanály a ražené tunely.
Stavba pod povrchem chránila vodu před mrazem, znečištěním i útoky nepřítele. Efektní oblouky se stavěly jen tam, kde bylo nutné překonat údolí či terénní snížení.
Hlavní hnací silou byla gravitace. Trasa musela mít plynulý a mírný sklon, obvykle 0,1 až 0,5 %, tedy jeden až pět metrů klesání na kilometr délky. A právě tady začíná detektivní otázka: co se stane, když cestu zkříží hluboké údolí?
Obrácený sifon: voda, která vystoupá do kopce
Římané využili fyzikální princip spojených nádob. Řešení se jmenuje obrácený sifon. Voda stékající z vyššího bodu vytvářela v uzavřeném tlakovém potrubí silný tlak, který ji dokázal vytlačit na protilehlý svah.
Jedním z nejlépe dochovaných příkladů je akvadukt ze 2. století n. l. v tureckém Aspendosu. Vodu musel dopravit z horského pramene ve výšce zhruba 500 metrů nad mořem až na městskou akropoli, a to přes široké údolí.
Voda nejprve přitékala kanálem k okraji údolí do vtokové nádrže. Odtud putovala dolů uzavřeným potrubím z provrtaných vápencových bloků. Na dně údolí stál nízký kamenný most zvaný venter, který zkracoval hloubku klesání a mírnil tlak na dno potrubí.
Proud vody pak vystoupal na první hydraulickou věž vysokou přibližně 30 metrů, klesl, překonal spodní most a vystoupal na druhou věž. Výtoková nádrž na akropoli byla záměrně o kousek níž než vtoková, což vyrovnávalo ztráty třením vody o stěny potrubí.
Tlak, který mohl roztrhat kámen
Stavba sifonů vyžadovala porozumění fyzice. Tlak v potrubí dochovaných akvaduktů v Lyonu (Gier a Yzeron) dosahoval až 12 atmosfér. Největším nebezpečím byly vzduchové bubliny a náhlé tlakové rázy, které mohly konstrukci doslova roztrhat.
Hydrotechnický výzkumník Dr. Paul Kessener z Radboud University v Nizozemsku označuje řešení v Aspendosu za technologické mistrovské dílo. Podle něj nešlo o žádné kouzlo, ale o mistrovské využití tlakové hydrauliky. Dvě kamenné věže rozdělily sifon na tři sekce a otevřené nádrže na jejich vrcholu uvolňovaly zachycený vzduch a tlumily nebezpečné rázy.
Čerpadla a písemné prameny: co se dochovalo
Dálkové akvadukty spoléhaly na samospád, ale pro lokální potřeby, například v lázních, dolech nebo na farmách, používali Římané i mechanická zařízení. Znali Archimédův šnekový čerpací stroj, kbelíková vodní kola zvaná noria, a dokonce pístová čerpadla (Ktesibiovu pumpu) využívaná při hašení požárů.
Podrobnosti o stavebních postupech zanechali sami antičtí autoři. Marcus Vitruvius Pollio ve svém díle De architectura (kniha VIII) popsal olověné potrubí, obrácené sifony i vyrovnávací nádrže. Sextus Julius Frontinus pak v roce 97 n. l. jako správce vodovodů sepsal oficiální zprávu o stavu a údržbě vodovodního systému města Říma.
