Les aqueducs romains, chefs-d'œuvre de l'ingénierie hydraulique, n'ont pas d'analogue dans le monde antique. L'eau est une denrée vitale et les besoins sont particulièrement criants dans la région méditerranéenne, où les étés sont longs, chauds et secs.
La croissance des villes a entraîné une demande accrue en eau, et ce, au moins à partir du 5ème siècle avant JC. certaines grandes villes grecques étaient approvisionnées en eau provenant de sources lointaines via des aqueducs. Le tout premier aqueduc romain remonte à 312 avant JC.
Au milieu du 1er siècle après JC. Il y avait neuf aqueducs à Rome, sur lesquels le célèbre sénateur et consul Sextus Julius Frontinus, chef de l'industrie de l'eau à Rome, a écrit des traités détaillés. Plus tard, seuls deux nouveaux aqueducs furent construits dans l'empire ; avec eux, la longueur totale de la conduite d'eau dépassait 450 km.
Arches de l'aqueduc de Claude, traversant les champs à l'est de Rome et portant le canal New Anio au-dessus.
Selon des estimations approximatives, la Rome antique (la ville) disposait d'un approvisionnement en eau par personne plus important qu'une ville moderne, même si ce chiffre soulève quelques doutes : il est clair que les aqueducs ont été construits non seulement pour approvisionner la population de Rome en eau potable, mais aussi à de nombreuses autres fins. Une partie de l'eau était utilisée pour irriguer les jardins ruraux en dehors de la ville et à des fins industrielles, mais une quantité croissante d'eau était nécessaire pour les besoins publics : bains, fontaines urbaines, cirques.
Les particuliers avaient le droit de se raccorder au réseau public d'approvisionnement en eau et devaient obtenir l'autorisation du Sénat romain et payer l'eau. L'approvisionnement en eau d'une maison privée était un luxe, et l'affichage de l'eau dans les fontaines et les bassins était une preuve de richesse matérielle. Dans d’autres parties de l’empire, les aqueducs étaient une question de prestige, souvent construits par de riches bienfaiteurs, notamment lors de la construction d’un nouveau complexe thermal.
Presque tous les aqueducs anciens étaient de simples systèmes gravitaires. La source devait être plus haute que la ville qu'elle desservait, et l'approvisionnement en eau devait avoir une pente descendante constante pour que l'eau s'écoule par gravité. Pour atteindre la ville, l'eau s'écoulait généralement par un canal rectangulaire bordé à l'intérieur d'un mastic imperméable à base de chaux et de terre cuite concassée. La gouttière était fermée en haut pour garder l’eau propre, mais n’était pas bouchée comme les conduites d’eau modernes. L'angle d'inclinaison était suffisamment petit pour empêcher l'eau de laver le fond de la gouttière, mais il fallait encore lui permettre de se déplacer. Les auteurs anciens parlaient d'un angle d'inclinaison minimum compris entre 1:5000 et 1:200, mais les exemples concrets vont de 1:40 pour les 6 premiers kilomètres de l'aqueduc carthaginois à 1:14000 pour le tronçon de 10 km de l'aqueduc de Nîmes.
Dans la mesure du possible, l'auge de l'aqueduc reposait dans le sol, mais pouvait également être surélevée sur une fondation solide en maçonnerie pour créer une pente uniforme lors du franchissement de petites dépressions ou de dépressions. De temps en temps, de courtes sections verticales, semblables à des cascades, étaient introduites pour compenser les pentes abruptes.
Le diagramme montre comment fonctionne une partie incurvée du pipeline (siphon de retour) à l'aide d'un système de canalisations fermé lors de la traversée d'une dépression profonde.
L'utilisation d'un système gravitaire signifiait que la goulotte ne pouvait pas s'élever plus haut que la source. L'aqueduc devait également contourner ou creuser un tunnel à travers des obstacles tels que des montagnes. Les difficultés que cela pourrait entraîner ressortent clairement d'une longue inscription trouvée en Algérie célébrant le travail d'un ingénieur et géomètre militaire romain nommé Nonius Datus. Datus était responsable de la pose d'une canalisation d'eau pour la ville de Salda en Mauritanie Césarée. Malheureusement, lors de la construction d'un grand tunnel d'environ 500 mètres de long, quelque chose s'est mal passé, car, comme le dit l'inscription, deux groupes creusant le tunnel aux extrémités opposées ont chacun réalisé plus de la moitié du travail, mais ne se sont pas rencontrés. Dat fut rappelé, réexamina la ligne et mena l'entreprise à bonne fin. Le creusement de tunnels a probablement toujours été l’une des étapes les plus difficiles de la construction de conduites d’eau. Une étude du tunnel de Cernac, partie d'un aqueduc qui alimentait en eau la ville romaine de Nemaus (Nîmes), a montré que six groupes d'ouvriers, régulièrement espacés le long du conduit, ont travaillé sur un tronçon de 60 m de long pendant deux mois.
Des problèmes survenaient également s'il y avait une vallée abrupte sur le chemin de l'aqueduc. Dans la mesure du possible, les Romains préféraient contourner les basses terres par le haut, car c'était apparemment la solution technique la plus simple et la moins chère. L'alternative était de construire un pont tel que le Pont du Gard, qui transportait un aqueduc romain de 50 km de long sur le Gard jusqu'à la ville de Nîmes. Sa hauteur atteint près de 49 m et la longueur de la travée centrale est de 24,5 m. C'est probablement le plus impressionnant de tous les aqueducs romains, mais ce n'est pas le seul. Tout aussi impressionnants sont les vestiges des longues fondations à arcades, vestiges des aqueducs qui alimentaient Rome en eau. Ils sont encore visibles dans les plaines de la Campanie romaine. Les arches étaient utilisées pour réduire le volume de construction et pour maintenir la facilité des communications là où l'aqueduc traversait des champs ou des zones résidentielles.
À l'approche de la ville, l'aqueduc longeait souvent des arches, car de nombreuses villes anciennes étaient construites sur des collines, et le canal d'eau devait être surélevé à une telle hauteur pour que l'eau puisse s'écouler dans la ville. Le résultat fut des structures aussi impressionnantes que l'aqueduc à trois niveaux de Ségovie (Espagne).
Une reconstitution artistique montre les arches de l'aqueduc Claudiev-Noviy Anio traversant la boucle des aqueducs plus anciens et inférieurs Martsev-Teply-Yuliev directement au-dessus de la route Via Latina menant de Rome.
Une autre façon de traverser les basses terres profondes, dans les cas où il était impossible de construire un pont pour les traverser, était la construction d'un système de pression fermé sous la forme d'un siphon inversé. Dans ce cas, l'eau pénétrait dans une canalisation en plomb allant d'un réservoir de stockage situé au-dessus, via un pont bas traversant la dépression et remontant sous sa propre pression dans un réservoir de réception situé de l'autre côté légèrement plus bas que le premier. Puis le fonctionnement normal de l'aqueduc a repris. De superbes siphons ont été conservés près des villes d'Aspendos (aujourd'hui en Turquie) et de Lyon (France). Une description de tuyaux en plomb d'un diamètre allant jusqu'à 0,3 m (1 pied romain) a été conservée. Le système dans son ensemble pourrait faire face à des différences de niveaux supérieures à 100 m (300 pieds romains).
À l'endroit où l'aqueduc entrait dans la ville, un réservoir spécial (castellum aquae) distribuait l'eau à travers plusieurs conduites d'eau. Elle était équipée d'écluses pour contrôler l'arrivée d'eau, ce qui permettait de fermer certaines parties pour réparation. Les pipes étaient souvent faites de plomb, de terre cuite et, dans les provinces du nord-ouest, de bois. Ils étaient posés sous les rues ou sur les trottoirs, et l'eau circulait sous pression dans un cercle fermé. Comme l'a suggéré l'architecte et écrivain romain Vitruve, les conduites de distribution ont été conçues de telle sorte qu'en période de pénurie d'eau, les approvisionnements privés en eau puissent être coupés en premier, suivis par les bains et les bâtiments publics. Dans le pire des cas, toute l’eau disponible allait uniquement aux fontaines accessibles au public. Comme toutes les maisons de Pompéi n'étaient pas à plus de 50 m d'une fontaine de rue, toute la population urbaine avait accès à l'eau potable.
Chaque élément de la conception de l'aqueduc, pris individuellement, est impressionnant. Mais si l'on considère l'ensemble de l'organisation, ainsi que la mise en œuvre pratique et la capacité des ingénieurs romains à résoudre les problèmes les plus complexes liés au système d'approvisionnement en eau dans son ensemble - et ils sont vraiment étonnants - il est facile d'être d'accord avec des auteurs anciens comme Pline l'Ancien ou Frontin que les aqueducs sont l'une des plus grandes merveilles du monde antique.
Un aqueduc est un système d'approvisionnement en eau qui alimentait en eau les zones peuplées.
Les aqueducs ont été inventés au Moyen-Orient et se sont répandus dans la Rome antique.
Jusqu'en 312 avant JC à Rome, on utilisait l'eau du Tibre, des puits et des sources, mais avec la croissance de la population et des besoins, l'eau devint rare.
D'abord Aqueduc Aqua Appiaérigée par Appius Claudius en 312 av. Sa longueur était de 16,5 km, la majeure partie était souterraine.
En 272 av. e. le second a été posé à Rome Aqueduc Anio Vetus, sa construction a duré 2 ans. Elle approvisionnait la capitale en eau du fleuve Anio, situé à 70 km de la ville.
Troisième aqueduc de Rome - Aqua Marcia– construit en 144 avant JC C'était une structure hydraulique unique à l'époque. Le grandiose aqueduc s'élevait à 60 mètres au-dessus du niveau du Tibre. La longueur totale de la conduite d'eau était de 91,3 km, la partie terrestre était de 11,8 km, le débit quotidien de l'eau fournie était de 200 000 mètres cubes. Il a été reconstruit à plusieurs reprises, l'aqueduc de Tepula a été posé le long de celui-ci et, 100 ans plus tard, l'aqueduc de Julia. Il ne reste plus que des ruines de l'aqueduc.
Vers 30 avant JC Agrippa a créé un service spécial qui surveillait l'état des aqueducs, qui comprenait de nombreux spécialistes - ingénieurs hydrauliques, réparateurs, etc. Une lourde amende a été infligée pour avoir endommagé l'approvisionnement en eau.
À l'époque de l'empereur Claude, en 49, un autre aqueduc grandiose fut construit. C'était la dernière en pierre naturelle. Tous les aqueducs ultérieurs ont été construits en brique et en béton. La longueur de l'aqueduc était de 69 km, dont 15 km souterrains.
Total 11 aqueducs ont été construits pour livrer de l'eau à Rome, d'une longueur totale de plus de 500 km. La consommation d'eau de la ville était d'environ 561 000 mètres cubes. mètres par jour. Rome était la ville la plus approvisionnée en eau au monde.
Les aqueducs étaient les ouvrages d'art les plus complexes dans lesquels l'eau était transportée par gravité. L'approvisionnement en eau s'effectuait par des canaux en forme de rainures situés sur des aqueducs en pierre, en brique ou en béton. Lorsque les aqueducs se sont approchés de la ville, des châteaux d'eau ont été construits, qui distribuaient l'eau à l'aide de conduits entre les maisons privées des citoyens riches, les fontaines publiques, les bains et les piscines, et étaient également utilisés pour les spectacles aquatiques et les lacs. Les conduites d'eau étaient des tuyaux en plomb et en céramique ou des tranchées en forme de canaux.
Les aqueducs étaient la principale preuve de la grandeur de l’Empire romain, qui conserva son importance même après la chute de l’empire.
Afin de comprendre et d'apprécier l'ampleur de ces structures grandioses, il vaut la peine de visiter Parc de l'Aqueduc (parco degli Acquedotti), situé dans une zone verte au sud-est de Rome.
La superficie du parc est de 240 hectares, sur lesquels ont été préservées les magnifiques ruines d'anciens aqueducs romains et papaux : les souterrains Anio Vetus, Marcia, Tepula, Julia et les bâtis Felice, Claudio et Anio Novus attenant.
Le parc a été aménagé en 1965 et constitue aujourd'hui un lieu de prédilection des Romains pour faire du sport.
Le parc des aqueducs est devenu à plusieurs reprises le lieu de tournage de films, notamment « Dolce Vita », « La Grande Beauté » et d'autres.
Littérature utilisée :
« Sur l'architecture » Pollion
Conduites d'eau de la Rome antique
L’industrie la plus puissante de production d’eau potable et domestique a été créée dans la Rome antique. À son apogée, selon diverses sources, de six cent mille à un million de personnes vivaient dans cette ville, chacune recevant jusqu'à 1 000 litres d'eau par jour. Il convient de noter que ce chiffre dépasse de près de 3 fois la consommation d’eau de la Rome moderne. L'industrie de la production d'eau a nécessité d'importants travaux d'exploration visant à identifier les sources d'eau, à acheminer les conduites d'eau et à concevoir des installations de traitement. Les recherches ont été suivies par la construction de conduites d'eau, de stations d'épuration, d'ouvrages de distribution pour l'alimentation des fontaines publiques et privées, de bains (bains thermaux), de bains, de cages d'aquarium spéciales pour l'élevage de poissons de mer et de rivière, ainsi que par la construction de canaux de drainage. .
La construction de conduites d'eau à Rome a été réalisée avec des fonds publics, ainsi qu'avec des fonds reçus à la suite de guerres victorieuses. Ainsi, l'approvisionnement en eau d'Asho a été construit en 272 avant JC. e. avec les fonds reçus à la suite de la défaite de Pyrrhus, l'aqueduc marcien - en 144 av. e. avec les fonds reçus après la prise de Corinthe. Les fonds destinés à l'exploitation des conduites d'eau étaient générés par plusieurs types de taxes liées à l'utilisation de l'eau. Il s'agissait d'impôts sur les bains et les canaux.
Aqueducs
Les conduites d'eau, ou aqueducs, ont été construites comme suit. A un endroit assez élevé, ils trouvèrent une source d'eau abondante et creusèrent une dépression sous la forme d'un grand réservoir dans lequel l'eau s'accumulait. De ce réservoir, l'eau s'écoulait vers l'approvisionnement en eau public ou privé (privé) par des conduites souterraines ou des conduites d'eau hors sol.
Les tuyaux souterrains étaient en bois, en argile ou en plomb (c'est d'ailleurs l'une des raisons de la chute de l'Empire romain. Le plomb est un provocateur de cancer. Les Romains, en particulier l'élite, n'ont pas vécu jusqu'à 30 ans vieux à cause de tumeurs cancéreuses). Là où la canalisation d'eau croisait des roches dures, des canaux de drainage ont été coupés ; dans les sols meubles, ces canaux étaient bordés de pierres et des voûtes étaient construites au-dessus. Des trous d'aération ont été pratiqués à une certaine distance les uns des autres pour garder l'eau propre et fraîche.
Riz. 1. Conduite d'eau traversant la rivière Gar (pont du Gard)
Les conduites d'eau en pierre hors sol étaient imperméabilisées avec du plâtre et comportaient des trous au sommet pour permettre l'accès à l'air. Les conduites d'eau étaient réalisées sur des murs qui, partout où un passage était nécessaire, avaient des arcs, comme une partie de l'aqueduc de Claude. Ces arches formaient un ou plusieurs niveaux, ce qui permettait de construire des conduites d'eau traversant les rivières sous forme de ponts et d'aménager des routes le long de celles-ci (Fig. 1). Certaines parties des aqueducs romains et des dispositifs de distribution d'eau sous forme de fontaines fonctionnent encore.
Les aqueducs romains s'étendaient sur plusieurs kilomètres de longueur, atteignant une hauteur de plusieurs dizaines de mètres. Ainsi, la conduite d'eau Anio novus mesurait près de 40 m de haut ; le système d'adduction d'eau en France (Nîmes) s'élève encore au-dessus des environs avec deux arches de près de 50 m de haut. Ce sont les mêmes restes de conduites d’eau en Espagne. À propos, des aqueducs ont également été construits en Russie. Avant la Seconde Guerre mondiale, il y avait un aqueduc reliant Taitskiye Klyuchi à Tsarskoïe (Detskoe) Selo.
Installations de traitement de l'eau
En plus des conduites d'eau, les anciens systèmes d'approvisionnement en eau comportaient des bassins de décantation spéciaux pour la purification de l'eau et, à l'extrémité de la conduite d'eau, un dispositif hydraulique spécial pour une distribution pratique de l'eau dans toute la ville. La distribution s'effectuait à l'aide de trois réservoirs, dont l'un contenait de l'eau destinée aux puits et fontaines publics (canons à eau), l'autre - de l'eau pour les bains et le troisième - pour les maisons privées.
Riz. 2. Stations d'épuration de la région de Bailly (Étrurie)
Les stations d'épuration de la région de Bailly (au bord de la baie de Naples) frappent par leur ampleur et leur magnificence. Ils occupent de vastes espaces et sont recouverts d'une voûte reposant sur 48 colonnes (Fig. 2).
De taille moins impressionnante, mais plus visibles sont les installations de traitement de l'aqueduc d'Agrippa, conservées à Rome. Ils étaient disposés comme suit (Fig. 3).
Riz. 3. Réservoir de purification d'eau de l'approvisionnement en eau d'Agrippa à Rome
Par le trou A, l'eau pénétrait dans la pièce B. L'eau purifiée (clarifiée) de la pièce H (par le trou I) était fournie aux consommateurs. Pendant le processus de purification, l'eau s'écoulait séquentiellement de la pièce B à la pièce O (à travers le trou C), de là à la pièce P (à travers le trou E) et de la pièce P à la pièce H (à travers le trou O). Dans ce cas, les particules en suspension ont été déposées dans les salles O et P, puis évacuées par le trou K.
Le premier aqueduc de Rome (Aqua Arria) a été construit en 312 avant JC. e. Appius Claudius, celui-là même qui construisit la première voie romaine (la célèbre Voie Appienne). Ce conduit était à environ un mile et demi sous terre et environ un kilomètre de long ; à Rome même (le long des arcs). Une autre, commencée en 273 av. e. également Appius Claudius, marchait principalement sous terre. La troisième (Aqua Magsia) construite en 146 av. e., avait une longueur d'environ 7 milles, dont environ 1,5 milles étaient construits sur des arches. Cet aqueduc s'appelle Marcia. La quatrième (Aqua Terula) fut fondée en 127 av. e. et en 35 avant JC. e. était relié à l'aqueduc Julien par Agrippa. Le sixième (Aqua Viggo) construisit le même Agrippa pour alimenter en eau ses bains. Des conduites d'eau ont également été construites par Augustus, Calligula et Claudius.
Ces neuf aqueducs alimentaient Rome en eau à la fin du Ier siècle. n. c'est-à-dire, fournissant un approvisionnement quotidien de 5,5 millions de seaux d'eau propre. Il convient également de noter que les sources d'eau souterraines ont été aménagées de manière particulière et que divers bâtiments ont été érigés au-dessus d'elles (Fig. 4). Beaucoup d'entre eux ont survécu jusqu'à ce jour.
Riz. 4. Tallanium subkalitolien (plus tard - prison)
Le bon état des conduites d'eau a préoccupé un nombre important de responsables. L’eau était l’un des biens les plus populaires et les moins chers. Le faible coût de l'eau consommée et ses énormes volumes ont fourni d'importantes recettes financières au trésor public.
Le plan de la Rome antique avec l'emplacement des voies d'approvisionnement en eau et les vestiges de bains célèbres est illustré à la Fig. 5.
Riz. 5. Plan de la Rome antique avec localisation des voies d'approvisionnement en eau et des vestiges de bains célèbres
D’énormes quantités d’eau usée ont dû être éliminées. L'eau était détournée vers le Tibre par des fossés de drainage. Au fil du temps, les canaux d'évacuation ont commencé à être clôturés, et ce au IIe siècle. Colombie-Britannique e. le canal de drainage principal (Cloas maxima) était recouvert d'une voûte. La sortie du principal canal romain dans le Tibre est représentée sur la Fig. 6.
Riz. 6. Sortie du principal canal romain dans le Tibre
Le détournement de l’eau a également considérablement reconstitué le trésor public. C’est dans la Rome antique, sous l’empereur Vespasien, qu’un impôt sur les latrines fut introduit, et c’est à partir de ce moment que l’expression sacramentelle « l’argent n’a pas d’odeur » devint connue. L'inspection des canaux de drainage a pris à l'empereur une journée entière, ce qui témoigne de la taille importante du système de drainage et de l'intérêt économique de son développement. Vers la fin du IIIe siècle. Colombie-Britannique e. le nombre d'aqueducs à Rome atteignait 13.
Thermes
Les bains publics et privés faisaient partie intégrante de la vie romaine. Les Romains consacraient un temps considérable à la visite des thermes et des bains de vapeur sulfureux dans les endroits où coulent naturellement les eaux minérales. La construction de bains personnels, de bains (ou thermes), ainsi que le service à la patrie et l'accomplissement de devoirs publics, déterminaient le prestige des Romains. Des citoyens plus ou moins riches construisirent des bains aux murs tapissés de marbre d'Alexandrie et de Numidie, des plates-formes en mosaïque et des bassins en marbre avec des robinets en argent. Selon Pline le Jeune, les dames romaines choyées avaient des bains entièrement décorés d'argent. Les locaux étaient décorés de statues, d'énormes masses d'eau coulaient bruyamment sur les marches. Pline lui-même a construit son bain de telle manière que, en nageant dans l'eau chaude, il puisse voir la mer froide. L'affranchi impérial Claudius Etruscus possédait des bains publics avec une verrière.
Il fit construire les premiers bains à Rome en 24 av. e. Agrippa, qui réalisa à cet effet le sixième aqueduc romain. Avant cela, les Romains utilisaient dans les maisons privées des bains simples ou des bains situés dans la cuisine. Après Agrippa, les empereurs et les riches construisirent également des bains privés, jusqu'au 4ème siècle. il y en avait plus de 800. Les restes de trois bains ont survécu à ce jour : Titus, Dioclétien et Caracalla. Les bains portent le nom des nobles Romains, empereurs ou fonctionnaires qui les ont construits. Les thermes de Caracalla, dont la majeure partie a été construite, nous sont parvenus sous leur meilleure forme. Les thermes pouvaient accueillir simultanément jusqu'à 3 000 personnes. Sur la fig. 7 montre la vue moderne des Thermes de Caracalla, et la Fig. 8-9 - plan des thermes et reconstitution de l'aspect.
Riz. 7. Intérieur des Thermes de Caracalla (reconstruction)
Riz. 8. Plan des Thermes de Caracalla
Riz. 9. Aspect des Thermes de Caracalla (reconstruction)
Les visites quotidiennes aux bains sont devenues une coutume car, outre leur fonction principale, ils servaient en quelque sorte de clubs locaux et étaient l'un des signes du « mode de vie romain ». De nombreux Romains pouvaient visiter les bains plusieurs fois dans la journée en raison de leur faible coût.
Les thermes, en règle générale, se composaient de trois pièces qui, en fonction de la température de l'eau fournie, étaient appelées :
bain froid (frigidariut);
bain chaud (сaldariut);
bains publics modérément chauds (hall) (teridari).
Bain froid il y avait une piscine avec de l'eau froide ; sur ses côtés il y avait des niches avec des bancs et des chaises.
Sauna chaud il y avait une piscine oblongue avec de l'eau chaude, au milieu il y avait un espace pour un bain de sueur sèche, et dans les niches il y avait des bains où l'on pouvait s'asperger d'eau froide.
Chambre moyennement chaudeétait destiné à la chaleur. Ici, le corps du visiteur était frotté avec des huiles aromatiques et préparé pour un bain chaud. Cette salle, décorée de la manière la plus luxueuse, possédait des armoires pour les vêtements et des bancs pour se reposer. Il n’y avait pas de bains de vapeur dans la Rome antique.
En plus des bains eux-mêmes, les bains comportaient des pièces dans lesquelles l'eau était chauffée et d'où l'air chaud entrait dans les bains. De l'eau de différentes températures était fournie aux bains par des tuyaux provenant de trois grandes chaudières placées au-dessus du poêle, l'une au-dessus de l'autre, de sorte que celle du bas avait de l'eau chaude, la seconde de l'eau moyennement chaude et celle du haut de l'eau froide.
Les bains publics plus luxueux disposaient de bains avec compartiments de sudation, conçus sous la forme d'une salle ronde avec un dôme, dans laquelle de l'air chaud était introduit. Pour réguler la température, un trou dans la voûte a été légèrement ouvert.
Ces bains, en règle générale, avaient un dressing, ou un dressing, où un préposé spécial recevait et mettait les vêtements des visiteurs dans le placard et s'occupait d'eux. Les bains disposaient également de salles de friction, de salles de nettoyage, de salles de discussions scientifiques (exèdres), de salles de jeu de balle, de lieux de promenade, de magasins et même d'hôtels.
Extrait du livre "Eau propre" Miklashevsky N.V. Korolkova S.V.
La construction d’aqueducs est souvent reconnue comme la principale réalisation de l’ingénierie de la Rome antique. Ce sont ces structures qui remplissaient la fonction la plus importante d'approvisionnement en eau des villes qui consommaient de plus en plus d'eau. Mais au sens étroit, un aqueduc ne désigne pas l'ensemble du système d'approvisionnement en eau, mais seulement une partie de celui-ci, qui constitue un passage sur des rivières, des ravins et des routes. Et ce sont ces éléments du système complexe d’approvisionnement en eau qui attirent actuellement des milliers de touristes. Aujourd'hui, nous allons examiner les aqueducs romains.
Histoire des aqueducs romains
La construction d'aqueducs a commencé à Rome. La population de cette ville dépassait le million d'habitants et il était nécessaire d'approvisionner la ville non seulement en eau potable, mais également à des fins techniques. Ici, il convient de rappeler le désir des Romains de créer un confort généralisé et la distribution abondante de thermes romains. Bien sûr, il était possible de puiser l'eau des puits, mais l'augmentation de la consommation a obligé à s'approvisionner directement en eau des sources de montagne.
L'aqueduc de Rome est apparu déjà au 4ème siècle avant JC et au 3ème siècle avant JC. il y en avait déjà 11 ici. Au 1er siècle après JC, fut construit le célèbre aqueduc Claudius qui, avec une hauteur de 27 mètres, était 30 km plus court que l'ancien aqueduc Marcius (longueur totale environ 60 kilomètres). La réduction de la distance a été obtenue grâce à l'utilisation multiple d'un système de tunnels et de ponts.
Aqueduc de Claude
Pont du Gard à Nîmes (France)
Un autre aqueduc romain célèbre a été construit au IIe siècle après JC dans le sud de la France, de l'autre côté de la rivière Garde. Son nom moderne est Pont du Gard ou Pont du Gard. L'aqueduc alimentait en eau la ville de Nîmes. Le pont est le seul vestige du système complexe de l'aqueduc de Nîmes, qui s'étend sur 50 kilomètres. La hauteur du pont est de 49 mètres et sa longueur de 275 mètres. Il y a trois niveaux voûtés. Le premier niveau est constitué de 6 arches. L'arc central de ce niveau, reliant les rives de la rivière, a une portée de 24,4 mètres. Le deuxième niveau compte déjà 11 arches. Le dernier troisième niveau, destiné à la conduite d'eau, comporte 35 arches plus petites. Le Pont du Gard est actuellement utilisé comme pont traversant.
Pont du Gard
Aqueduc romain de Ségovie (Espagne)
Le prochain aqueduc est situé dans la ville espagnole de Ségovie. La hauteur de l'aqueduc est de 30 mètres, la longueur est de 17 kilomètres. L'une des travées survivantes se trouve désormais en plein centre-ville. Autrefois, pour assurer l'approvisionnement central en eau, l'eau de cet aqueduc entrait dans le réservoir central, d'où elle était déjà distribuée vers d'autres systèmes intra-urbains. Au XIe siècle, cet aqueduc fut partiellement détruit par les Maures, mais au XVe siècle, il fut restauré et assure toujours l'approvisionnement en eau des régions de Ségovie.
Aqueduc de Ségovie
Des aqueducs romains ont été construits même en Afrique. L'approvisionnement en eau était assuré par Césarée (aqueduc de 23 km), Maktar (9 km) et Carthage (80 km).
Comme l'a noté Jules Frontin (le principal fournisseur d'eau de Rome au début du IIe siècle), les aqueducs sont la principale preuve de la grandeur de l'Empire romain, et ils ne peuvent même pas être comparés aux inutiles pyramides égyptiennes et autres bâtiments inutilisés de la Grèce. En effet, ces systèmes d’approvisionnement en eau ont donné une impulsion au développement de la civilisation et ont permis la construction de bains, de piscines et de fontaines. Et étant donné que certains de ces bâtiments datant de l'époque de la grandeur de la Rome antique fonctionnent encore aujourd'hui, on ne peut qu'être émerveillé et apprécier leur grandeur et le génie de l'ingénierie de la plus haute antiquité.
Ces mots appartiennent à Sextus Julius Frontinus (fin du Ier - début du IIe siècle après JC), un homme d'État majeur de la Rome antique, qui fut deux fois consul, combattit avec succès en Grande-Bretagne et reçut dans sa vieillesse le titre de « gardien des eaux ». Ayant occupé une position aussi élevée, Frontin, qui a étudié en profondeur toutes les questions techniques et économiques liées à la construction et à l'exploitation des conduites d'eau, a écrit le livre « Les conduites d'eau de la ville de Rome », qui revêtait une grande importance non seulement dans le époque de l’Empire romain, mais aussi au cours des siècles suivants. De nombreux éléments de construction des aqueducs romains étaient en béton.
Chez les Grecs et les Romains, ainsi que chez bien d’autres peuples anciens, l’eau était considérée comme quelque chose de divin, l’un des principaux éléments de l’univers. Cette croyance vient probablement du Moyen-Orient, où l’eau douce a toujours eu une grande valeur. Là-bas, au Moyen-Orient, bien avant l'émergence de l'ancien État romain, des barrages, des barrages et des conduits en pierre ont été construits pour collecter l'eau. Au 7ème siècle Colombie-Britannique e. Une grande conduite d’eau de 40 km de long a été construite près de l’ancienne Ninive. Pour le transférer à travers la vallée fluviale, les Assyriens ont construit un pont de pierre (aqueduc) avec cinq arches voûtées d'une portée de 2,74 m chacune. Sur 900 m, il s'agissait d'un canal ouvert posé dans un lit de pierre artificiel d'environ 2,3 m de large. C'était peut-être l'un des premiers aqueducs construits par l'homme.
Dans la Rome antique, les conduites d’eau ont commencé à être construites à la fin du VIe siècle. Colombie-Britannique e. Le premier grand aqueduc de Rome a été construit par Appius Claudius, le célèbre constructeur de la Voie Appienne. Cet événement s'est produit en 312 avant JC. e., la même année avec l'ouverture de la première route stratégique. Le pipeline relativement court, long de 16,5 km, était en grande partie souterrain, commençant à l'extérieur de la ville depuis une source dans les carrières et se terminant au Tibre, à côté du port, où des entrepreneurs dynamiques apportaient des blocs de marbre et de granit d'Égypte. C'est ainsi qu'ils l'appelaient - Appian.
La plupart des conduites d'eau, ainsi que les temples, théâtres, routes et autres structures importantes et uniques, tirent leur nom de leurs constructeurs, ou plutôt des personnes qui ont financé la construction et en ont été responsables. Il s'agissait généralement de censeurs d'État de haut rang, de préteurs, d'édiles et souvent de consuls et d'empereurs eux-mêmes.
En 272 av. e. un deuxième système d'approvisionnement en eau a été posé à Rome, qui a été achevé deux ans plus tard. Elle approvisionnait la capitale en eau du fleuve Anio, situé à 70 km de la ville.
L'approvisionnement en eau de Rome était entravé par le terrain accidenté, car la ville est située sur sept collines entourées par le territoire plat de la Campanie. L'approvisionnement en eau était assuré à l'aide de conduites d'eau situées dans la ville sur des aqueducs - des structures spéciales sous forme de ponts. Le conduit passait au-dessus de l'aqueduc et était un canal en forme de tranchée faite de pierre, de brique ou de béton. Lorsque le système d'approvisionnement en eau s'est approché de la ville, des châteaux d'eau ont été construits, qui dans leur principe de fonctionnement rappelaient les structures modernes de pression d'eau, bien qu'ils en différaient par les systèmes de distribution d'eau.
Le troisième aqueduc de Rome – Aqua Marzia – a été construit en 44 avant JC. e. Cette structure hydraulique, unique à l'époque, servit de modèle pour les constructions romaines ultérieures. Dans les livres d'auteurs romains antiques, l'aqueduc de Marcia est mentionné comme un jalon important des grands jours de la République. Surtout sur la voie d'approvisionnement en eau, se distinguait le grandiose aqueduc, s'élevant à près de 60 m au-dessus du niveau du Tibre. La longueur totale de la conduite d'eau a atteint 91,3 km, dont la partie aérienne était de 11,82 km, et le débit quotidien de l'eau fournie était de 200 000 m3. Il a été construit à partir de belles pierres naturelles par les mains d'esclaves - des Grecs et des Carthaginois capturés.
Son lit de ponceau avait une largeur de 1,37 à 1,68 m et une hauteur de 2,44 à 2,75 m. Malheureusement, ce système d'adduction d'eau avec sa magnifique arcade d'aqueduc nous est parvenu en ruines pitoyables, d'autant plus que l'aqueduc lui-même a été détruit à plusieurs reprises. reconstruit. Ainsi, 17 ans après l'achèvement de la construction, l'aqueduc de Tepula a été posé le long de celui-ci, et 100 ans plus tard - l'aqueduc de Julia, où la brique et le béton étaient déjà utilisés comme matériaux de construction.
À l'époque de l'empereur Auguste, lorsque de grands travaux de construction commencèrent dans le pays, l'ami et gendre de l'empereur, le commandant Marcus Vipsanius Agrippa, devint leur chef. On lui attribue la construction de nombreuses structures, notamment des temples, des bains et des aqueducs.
Selon Frontin, Agrippa fut le premier conservateur des aqueducs. Il forma ses esclaves au « métier de la plomberie » et créa à partir d'eux une « équipe de l'eau » spéciale, qui fut ensuite réorganisée en « service de l'eau ». A la fin du 1er siècle. l'« équipe eau » comprenait de nombreux spécialistes différents : ingénieurs hydrauliques, réparateurs et opérateurs opérationnels. Il comprenait également les soi-disant « villiki » (villici) - gestionnaires, « castellarii » (castellarii) - observateurs de réservoirs et de châteaux d'eau, inspecteurs de ponts, niveleurs, etc.
Certains d'entre eux se trouvaient constamment à l'extérieur de la ville pour effectuer des travaux de réparation, tandis que d'autres effectuaient leur service dans les châteaux d'eau et les grandes fontaines. Pour dommages délibérés au réseau d'approvisionnement en eau et raccordement sans l'autorisation du magistrat au système d'approvisionnement en eau de la ville, une énorme amende a été infligée au coupable. Ce n’est pas pour rien que Frontin évoque des « voleurs d’eau », les soi-disant « foreurs », qui creusaient secrètement, la nuit, des ponceaux ou des canaux et s’y connectaient pour puiser de l’eau.
On suppose qu'il s'agissait d'Agrippa, à partir de 19 av. e. était le conservateur de la construction de l'un des plus beaux aqueducs du monde - le Pont du Gard, situé dans le sud de la France. Cet aqueduc se trouvait sur le tracé de la conduite d'eau de la Vierge vers la ville de Nîmes, l'une des villes méridionales de Galia, colonie romaine. En regardant cet aqueduc, vous êtes émerveillé par sa beauté et sa majesté. Il a été construit dans la vallée de la rivière Gordon et repose sur une arcade en pierre à trois niveaux en calcaire brun doré local. D'énormes blocs pesant jusqu'à 6 tonnes ont été taillés dans cette pierre, qui ont été posés les uns sur les autres sans mortier, « à sec ». La hauteur maximale de l'aqueduc est de 50 m et sa longueur de 269 m. On suppose que l'intérieur des supports de l'aqueduc est en béton romain.
Le canal du conduit est bloqué par le haut avec des dalles de pierre pour éviter le colmatage et l'évaporation de l'eau, ainsi que l'exposition aux rayons ultraviolets du soleil, à cause desquels, comme Vitruve l'a prévenu, la croissance rapide des algues commence dans l'eau. Le conduit d'eau a une section rectangulaire en pierre, enduite à l'intérieur avec un mortier à gros grains additionné de pouzzolane.
Un groupe de scientifiques américains, sur la base d'examens détaillés des principaux éléments structurels de l'aqueduc du Pont du Gard, est arrivé à la conclusion qu'il y a près de 2000 ans, les ingénieurs romains étaient capables de calculer les structures des bâtiments à l'aide d'abaci et de tables de cire. Dans le même temps, les Américains affirment que de nombreuses structures romaines ont été conçues en tenant compte des charges dites supplémentaires, c'est-à-dire d'éventuelles charges futures. Il est difficile d'être d'accord avec une telle affirmation. Tout calcul d'une structure ou d'un matériau nécessite une connaissance obligatoire des contraintes qui surviennent en fonction de diverses combinaisons de charges. Sans cela, il est impossible de calculer la structure du bâtiment et d'attribuer la section transversale de tous ses éléments. Seulement dans les années 20 du XIXème siècle. Henri Navier (1785-1836) fut le premier au monde à introduire le concept de « contrainte » et à créer un outil de calcul mathématique de la résistance des matériaux, qui permettait de résoudre la plupart des problèmes à partir de contraintes admissibles obtenues expérimentalement. Jusqu'à ce moment, la construction s'était développée principalement de manière empirique, et même grâce aux brillants travaux de Galilée, Hooke, Mariotte, Coulomb et d'autres scientifiques des XVIIe-XVIIIe siècles. n’a fait que préparer le terrain à l’émergence des méthodes de calcul.
Il ne faut pas oublier qu'il existait peu d'ouvrages semblables au Pont du Garou. La plupart des autres, y compris le Panthéon, étaient complètement différents d'eux en termes constructifs. Il s'agissait de bâtiments massifs et lourds avec une grande marge de sécurité, dont les contraintes étaient 5 à 50 fois inférieures à la résistance réelle à la compression et à la traction des matériaux utilisés.
À l'époque de l'empereur Claude (41-45), un autre système d'approvisionnement en eau avec un grand aqueduc en pierre fut construit pour approvisionner Rome en eau. Selon plusieurs chercheurs, il s'agirait du dernier aqueduc en pierre naturelle. Par la suite, ces structures étaient constituées uniquement de béton et de brique.
Habituellement, une partie de la voie d'approvisionnement en eau à proximité et dans la ville elle-même passait au-dessus de la surface de la terre, ce qui s'expliquait par la nécessité de sa distribution. La plus grande arcade de l'aqueduc était ce qu'on appelle l'arcade de la branche palatine, construite sous Néron. Il atteignait près de 20 m de hauteur et se composait de plus de 200 arches d'une portée de 7,75 m et d'une épaisseur de piliers de 2,3 à 2,4 m. La quasi-totalité était en béton.
L'eau était distribuée aux maisons individuelles et à d'autres structures au moyen de conduites d'eau, principalement souterraines.
Les conduites d'eau étaient des tuyaux en plomb et en céramique ou des tranchées en forme de canaux. Les dimensions des tuyaux étaient strictement standardisées et produites dans des ateliers spécialisés.
Frontin a développé des tailles de conduites d'eau standard pour 25 diamètres, bien que seulement 15 aient été utilisées.
Selon Vitruve, le plus grand tuyau en plomb avait une circonférence de 100 pouces (environ 60 cm de diamètre).
Les fonds et les parois des conduits étaient constitués soit de béton avec une couche d'enduit, soit de pierre, et la toiture était constituée de dalles de pierre plates ou de dalles posées en deux pentes. Depuis l'époque de Néron, les revêtements de canaux sont généralement réalisés sous la forme d'une voûte en berceau en béton. Les dimensions de la lumière du canal étaient souvent conçues de manière à garantir qu'une personne puisse y marcher sans se pencher. La hauteur de la section variait de 1,5 à 3 m et la largeur de 0,6 à 1,2 m.
Dans les années 80-90. Pour approvisionner en eau la colonie romaine d'Agrippine, dont Cologne est issue plus tard, un système d'approvisionnement en eau de 80 km de long a été construit. On pense qu'il a fonctionné jusqu'en 475. Ses murs et sa base sont en béton, et la voûte, qui est censée avoir été réalisée un peu plus tard que le canal, est en maçonnerie de moellons de béton.
Les chercheurs allemands Gamblach et Grün affirment que le liant pour le béton de ce conduit n'était pas de la chaux aérée additionnée de trass, comme on le supposait avant eux, mais de la chaux hautement hydraulique obtenue à partir de gisements calcaires voisins de la région de l'Eifel. Dans ce cas, de la poussière de brique a été utilisée comme additif hydraulique.
Par la suite à Cologne au IIe siècle. n. e. Une canalisation d'eau de 100 km de long a été construite. La partie inférieure de son canal est en béton avec enduit de mortier, et le plafond est en pierre naturelle, « posée » sur le mortier.
Il est intéressant de noter que les Romains ont développé des tuyaux en béton qui, selon les experts modernes, pouvaient résister à des pressions de fluide plus élevées que les tuyaux en céramique ou en plomb. Leur prototype était des tuyaux en pierre naturelle avec des trous creusés dans la partie médiane. Les tuyaux extérieurs en béton avaient une forme carrée avec un côté de 21 cm et le diamètre intérieur des tuyaux était de 6 à 8 cm. Les tuyaux étaient réalisés sous la forme de maillons séparés d'environ 95 cm de long et reliés entre eux par un « joint ». au joint », suivi du calfeutrage du joint avec du mortier et du béton. De telles canalisations ont été découvertes par des archéologues ouest-allemands en Tunisie, dans la région de Carthage et dans d'autres lieux de l'ancien Empire romain.
Au total, il y avait 11 conduites d'eau à Rome, d'une longueur totale de plus de 500 km. La consommation d'eau de la ville était d'environ 561 000 m3 par jour. Rome était la ville la plus approvisionnée en eau au monde. Il contenait environ 500 litres par habitant. Certains scientifiques estiment même que la consommation d'eau a atteint 800 à 1 000 litres.
