История водоснабжения

Египет

С древнейших времен воды Нила несли египтянам бедствия и процветание. Нил являлся основным источником воды в стране. Ежегодные разливы реки обуславливали необычайное плодородие речной долины. Однако иногда потоки воды несли с собой опустошение земель.

Нил течет по наносной равнине, поэтому его приливы и отливы вызывают ежегодное движение земли. Когда уровень воды в Ниле становится минимальным, земля полностью высыхает. Во время разлива сухая земля впитывает воду, как губка, и разбухает на 30–70 см. После того, как вода спадает, земля вновь опускается до своего обычного уровня, но не равномерно.

Древний Египет занимал всю дельту Нила на севере и тянулся на юг по песчанику и известняку. Территоря государства была разделена на два отдельных царства, располагавшихся вверху и внизу по течению Нила. Около 3000 года до н. э. фараон Менес (Мена) объединил оба царства в единое мощное государство, просуществовавшее более 3000 лет. Свое правление он начал со строительства резервуаров для отвода воды во время наводнений, рытья каналов и ирригационных канав для мелиорации болотистой почвы.

Перекрытие реки дамбой было столь важным событием, что сопровождалось церемонией с участием фараона. Предполагается даже, что фараон Менес изменил естественное русло Нила для того, чтобы построить столицу своего царства Мемфис на месте, где до этого текла река.

Развитие инженерного искусства в Египте способствовало созданию к 2500 году до н. э. обширной системы каналов, рвов и желобов, просуществовавшей до римского вторжения. Египтяне достигли довольно высокого уровня в конструировании дренажных систем благодаря особой роли, которую вода играла в их жизни и в ритуалах очищения и похорон фараонов. По религиозным представлениям египтян смерть была лишь переходом от одной формы жизни к другой. Для загробной жизни им требовались еда, одежда и другие предметы обихода. В некоторых гробницах археологи находили и ванные комнаты.

Во время раскопок усыпальницы фараона Сахуры в Абусире были обнаружены ниши в стенах и развалины каменных бассейнов. Они были отделаны металлом и могли быть использованы в качестве туалета. Сток в бассейне был перекрыт свинцовой пробкой, крепившейся цепочкой к бронзовому кольцу. Бассейн мог опустошаться через медную трубу, ведущую к коллектору, расположенному ниже. Диаметр трубы был около 60 см, а толщина ее стенок составляла около 2 см.

В храмовой пирамиде, построенной Аменхотепом IV (Эхнатоном), была найдена латунная дренажная труба, ведущая из верхнего храма вдоль мощеной дороги к наружному храму на реке.

Древние египтяне широко использовали трубы и различные техники изготовления медных сплавов. Они применяли глиняные трубы, изготавливавшиеся из соломы и глины. Процесс их создания заключался в следющем: сначала сушили на солнце, а затем обжигали в печи. Совершенствуя глиняные трубы, египтяне смогли осушить самые низкие районы долины Нила, что позволило им превратить всю страну в цветущий сад.

В Египте также была изобретена и введена в широкое применение нория. Она представляла собой цепь, на которой подвешены ковши или черпаки, передвигавшиеся по кругу при помощи колеса, для захвата жидкостей и сыпучих материалов.

Египтяне были искусны в работах по металлу. Они плавили металл в горшках из огнеупорных материалов – тиглях. Высокие температуры обеспечивались тем, что люди раздували огонь при помощи тростниковых мехов с глиняными наконечниками. Расплавленный металл выливали и давали ему остыть, затем его отбивали гладкими камнями до необходимой толщины. Далее метал резали, придавая ему определенную форму. Найденная в одной из гробниц роспись показывает технологию процесса выплавки металла.

Дома состоятельных египтян были очень просторными. Они включали в себя залы, спальни, столовые, ванные комнаты и комнаты для прислуги. Ванная у египтян представляла собой небольшую комнату с квадратной плитой из известняка в углу. На этой плите стоял хозяин дома, а рабы поливали его водой. Сточная вода стекала в большой бак под полом или по глиняной трубе вдоль стены в бак на улице. Воду из них затем выливали слуги.

Были обнаружены также туалеты с сидениями из известняка, сток из которых, скорее всего, осуществлялся прямо в песчаную почву.

Греция

На севере Греции, на месте Олимпии (богатой метрополии, жители которой наслаждались роскошью и последними достижениями систем водоснабжения), во время раскопок были обнаружены ванные комнаты, отделанные плиткой, и бассейны со стоком. Некоторые из таких бассейнов сохранились до наших дней почти неразрушенными. Подземные трубы делались из глины, свинцовые трубы найдены не были.

Древние водопроводчики с опаской относились к свинцу. Тем не менее во время раскопок в одной из ванных комнат был найден бассейн, скрепленный свинцовой скобой.

Судя по форме найденных бассейнов, купальщики скорее всего сидели, опустив ноги в углубление внизу бассейна. Вероятно, такой обычай был следствием распространения идей Гиппократа, говорившего, что сидеть в ванной полезнее, чем лежать. «Отец медицины» также был сторонником холодного душа, считая его чуть ли не панацеей. Древние греки прилежно следовали всем его советам, поскольку серьезно относились к поддержанию физической и духовной формы. Их отношение к физическим упражнениям и чистоплотности нашло отражение в организации в 776 году до н. э. Олимпийских игр. В любом крупном городе, начиная с VII века до н. э., можно было найти гимнастический зал, оснащенный ванными комнатами с горячей и холодной водой. Однако, поскольку использование горячей воды считалось уделом женщин, мужчины по большей части предпочитали холодный душ. Для этой цели существовали специальные мраморные резервуары около 76 см в высоту.

Частные ванные комнаты, как правило, содержали переносные глиняные кадки для дам, которые предпочитали теплые и расслабляющие водные процедуры.

Для греков было очень важно проявить гостеприимство по отношению к путешественникам. Предложить путнику ванную считалось хорошим тоном.

Многие дома в древней Греции были оснащены туалетами, сток из которых осуществлялся в сточные трубы под улицами. Скорее всего, эти трубы промывались водой. Некоторые из них имели вентиляционные шахты.

Особое внимание греки уделяли охране своих систем водоснабжения. Чтобы избежать перекрытия подачи воды в город врагами, трубы чаще всего прятались под землю, иногда на глубину 18,3 м. Некоторые из таких подземных труб были настолько широки, что в них могли разойтись два человека. При этом самые широкие трубы соединялись с поверхностью при помощи больших скважин.

Водоснабжение в Афинах обеспечивалось при помощи большого количества акведуков, поставлявших воду с гор. Жители также во многом зависели от глубоких скважин, которые им приходилось рыть в твердом каменном грунте. Вся вода, приходившая в город, направлялась в цистерны, которые по очереди обеспечивали водой множественные фонтаны, некоторые из которых используются по сей день. Аналогично вода направлялась в дома состоятельных граждан.

Для древних греков все в природе было отмечено божественным присутствием. Вода же играла ключевую роль в развитии их культуры. Например, сооружение фонтанов и источников наполнялось определенным мистическим смыслом и связывалось с обширным пантеоном богов и богинь, которым поклонялись древние греки.

Свободный гражданин греческого полиса принимал три самые важные ванны в жизни: при рождении, на свадьбе и после смерти. Чтобы обеспечить долгую и счастливую семейную жизнь, невеста мылась в воде, взятой из фонтана Калиррхо с девятью трубами. В Афинах фонтан Калиррхо был также и главным источником водоснабжения, вода в который поступала из реки Иллизий. Во времена древних греков был совершен значительный скачок в развитии систем водоснабжения, в особенности снабжения холодной водой. Однако развить их успехи суждено было другим. В 201 году до н. э. под натиском римских легионов пал Карфаген, а четырьмя годами позже – Македония. Древние греки утратили самостоятельность, а также все свои завоеванные земли на Ближнем Востоке: Ассирию, Иудею, Египет.

Израиль

Столица древнего Израиля расположена на высоте 762 м над уровнем моря. В X в до н. э. Иерусалим был своеобразной буферной зоной между воюющими Ассирией и Египтом, а позже оказался под воздействием культуры, распространенной на восток Александром Македонским. К 173 году до н. э. Иерусалим превратиться в типичный греческий город, полный гимнастических залов. Затем эту территорию завоевали римляне, и воздвигли величественные сооружения с системой водоснабжения, их обслуживающей. В 70 году н. э. Иерусалим был разрушен.

С момента появления город полностью зависел от спрятанных скважин и подземных цистерн. Питаемый подземными водами, Источник Гиона, расположенный на восточном спуске холма Офела в Иерусалиме, был единственным источником воды в этой части города. В зависимости от сезона он обеспечивал город водой хуже или лучше. При помощи Источника Гиона осуществлялась ирригация близлежащих полей и садов по нескольким открытым каналам вдоль русла Кидрона.

Еще в самых древних поселениях на месте Иерусалима городской водопровод начинался за стенами города. Как и другие цивилизации, древние иудеи вынуждены были защитить доступ к воде от врагов, которые могли отрезать водоснабжение города.

Существовал туннель, который доставлял воду в город и отводил ее в подземный бассейн, скрывая драгоценный источник. Позволяя пережить возможную осаду города ассирийцами, туннель стал примером небывалого мастерства древних инженеров.

Для того чтобы вырыть туннель длиной 233 м в твердом каменном грунте, потребовалось около семи месяцев. Работы велись одновременно с противоположных сторон горы к ее центру для того, чтобы соединить акведуком Вифлеем и Иерусалим. Ориентируясь лишь по трещине от воды, рабочие смогли прорыть туннель шириной примерно 91 см и 91–273 см высотой. Во время работ один человек рубил скалу, а другие за его спиной собирали обломки камня в корзины и передавали назад. В месте, где две работавшие с противоположных сторон команды встретились, археологи нашли надпись «день туннеля», в котором «ломщики камня продвигались по направлению друг к другу с каждым взмахом мотыги». Туннель доставлял воду из Источника Гиона к скрытой точке у западной стены Иерусалима.

На протяжении веков Иерусалим был мало населен. Он начал расти во времена библейского царя Давида, сделавшего его столицей своего царства. Ко времени воцарения его сына Соломона в 956 году до н. э. Иерусалим превратился в город с узкими, тесными улочками и просторными помещениями для королевского двора и свиты.

Жители древнего Иерусалима сначала пытались прорубить скважину до подземных вод в пределах города, но это им не удалось. Примитивных орудий бронзового века для такого масштабного труда было недостаточно. Поэтому им пришлось копать и в вертикальном, и в горизонтальном направлении, создавая угловатый и темный туннель. Он спускался, окруженный высеченными из камня ступенями, располагавшимися спиралью вокруг 13-метровой шахты, и выводил к естественной пещере за стенами города. В дальнем конце пещеры (22,9 м в длину, 7,6 м в высоту и 46 м в ширину) был найден источник, не иссякший до сих пор.

Иудеи были одним из первых народов, религиозные представления которых содержали идеи гигиены и чистоты. Во время религиозных обрядов священослужители омывали руки и ноги, а также жертву; в обыденной жизни иудеям предписывалось соблюдать личную гигиену.

Водоснабжение Иерусалима начало развиваться с древнейших времен. Дренажные системы строились для осуществления стока из домов и с улиц, в то время как твердые отходы вывозились на телегах через специальные ворота.

Храму требовалась особая «чистая вода», поэтому в городе существовали две отдельные системы водоснабжения. Это требовало дополнительных расходов, но древние водопроводчики разработали систему, позволявшую использовать сточную воду. Эта вода поступала по специальным каналам в коллекторы, где она хранилась, а затем использовалась для поливки полей. Любой излишек воды применялся для разведения садов.

Более тщательно разработанные системы водоснабжения были обнаружены в менее крупных городах этого региона. Они включали основную трубу с ответвлениями, ведшими к домам.

Во дворе Храма царя Соломона находилось «медное море» и 10 медных умывальниц на подставках. «Море» представляло собой 2-метровый бассейн из полированной меди, 4,6 м в диаметре и 7,7 см в толщину. Он находился на спинах 12 медных волов, располагавшихся четырьмя группами по трое. Библейские ученые подсчитали, что вес «моря» составлял 33 тонны, однако подтвердить эти данные невозможно. Бассейн был расположен около «Водных ворот» храма и соединялся с системой водоснабжения за пределами комплекса.

Иудейский царь Ирод Великий создал уникальную систему водоснабжения в центре пустыни, превратив вершину Масада (гора, возвышающаяся на 450 м над морем) в крепость с фонтанами и зелеными садами. Обеспечение этой бесплодной земли водой было величайшим достижением инженерной мысли. Два небольших рва располагались в отдалении от крепости. Во время дождей они быстро наполнялись водой. Чтобы удерживать воду до необходимого уровня, были построены дамбы. При необходимости они открывались, и вода направлялась по акведукам и каналам к крепости. Ирод также сконструировал сеть резервуаров на вершине крепости и соединил их со стоками. Вся система снабжала водой два больших и пять маленьких дворцов. Северный дворец Ирода делился на три яруса. На римский манер, он включал баню, состоявшую из четырех комнат: горячей комнаты (калдариум), холодной комнаты (фригидариум) с небольшим бассейном с холодной водой, теплой комнаты (тепидариум) и прихожей с раздевалками. Стены были украшены фресками, имитировавшими мрамор и алебастр. Пол в прихожей был отделан мозаикой, позже замененной треугольной плиткой.

Калдариум был самой большой комнатой бани. Под ним располагалась парная, пол которой поддерживался 200 небольшими колоннами из кирпича. По пористым глиняным трубам, спрятанным в стенах парной, вверх поднимался горячий воздух, нагнетавшийся в топке, расположенной ниже. Устройство бани напоминало бани в Помпеях и Геркулануме.

После смерти Ирода Масада пришла в запустение и была поглощена пустыней. Во время антиримского восстания в 66–73 годах н. э. крепость стала последним оплотом зелотов, спасавшихся бегством от римских солдат. Приготовившись к долгой осаде, они обосновались на склоне, противоположном занимаемому дворцами Ирода. Там они построили свои жилища, а также три бассейна для ритуальных омовений. В соответствии с религиозными предписаниями они могли использовать только дождевую воду.

Римская осада длилась почти 3 года, и на протяжении всего этого времени зелоты пользовались системой сбора дождевой воды, сооруженной еще при Ироде. В 73 году н. э. 960 защитников крепости покончили жизнь самоубийством, не сумев отразить штурм 15 000 римских солдат.

Перепечатано из журнала Plumbing&Mechanical.

Перевод с английского Д. Беловол.