Акведук для подачи воды к населённым пунктам

Акведук для подачи воды к населённым пунктам, оросительным и гидроэнергетическим системам из расположенных выше их источников.

Акведуком в более узком значении называют часть водовода в виде моста над оврагом, рекой, дорогой. Достаточные по ширине акведуки могли также использоваться судами (Водный мост). Акведук по своей структуре аналогичен виадуку, с тем отличием, что его используют для переноса воды вместо организации дороги или железнодорожного пути.

Акведуки сооружаются из камня, кирпича, железобетона или стали. Такие сооружения состоят из основания, на котором возводят каменные, чугунные или кирпичные опоры (обычно между ними для устойчивости помещают каменные арки), и берегового устоя, на которое укладываются трубы или устраиваются кюветы.

Хотя акведуки больше всего ассоциируются с римлянами, они были изобретены столетиями ранее на Ближнем Востоке, где вавилоняне и египтяне строили сложные ирригационные системы. Акведуки римского стиля использовались уже в VII столетии до н. э., когда ассирийцы строили акведук из известняка высотой 10 метров и длиной 300 метров, чтобы переносить воду поперёк долины в свою столицу, Ниневию; полная длина акведука составляла 80 километров. Примерно в то же время, акведуки использовались в городах майя.

Римляне строили многочисленные акведуки для доставки воды в города и к промышленным местам. В сам город Рим вода поставлялась через 11 акведуков, которые были построены в течение 500 лет и имели общую длину почти 350 километров. Однако, только 47 километров из них были наземными: большинство проходило под землёй (акведук Эйфеля в Германии — очень хорошо сохранившийся пример тому). Самый длинный римский акведук был построен во II столетии нашей эры, чтобы поставлять воду в Карфаген (сейчас это место находится на территории современного Туниса), его длина составляла 141 километр.

При строительстве применялись передовые строительные материалы — такие как водостойкий пуццолановый бетон.

Римские акведуки были чрезвычайно сложными сооружениями, технологически они не устарели даже через тысячу лет после падения Римской империи. Они были построены с замечательной точностью: акведук Пон-дю-Гар в Провансе имел уклон всего 34 см на километр (1:3000), спускался всего на 17 метров по вертикали при всей его длине 50 километров.

Транспортировка воды только за счёт силы тяжести была очень эффективна: через Пон-дю-Гар проходило 20000 кубических метров воды в день. Иногда, при пересечении углублений поверхности с перепадом больше 50 метров, создавались напорные водопроводы — дюкеры (хотя почти всегда для этих целей использовали внутренности мостов). В современной гидротехнике используются аналогичные методы, позволяющие коллекторам и водным трубам пересекать различные углубления.

Большая часть опыта римских инженеров была потеряна во времена Тёмных веков, и в Европе строительство акведуков практически прекратилось до XIX века. Воду часто добывали путём рытья колодцев, хотя это могло вызвать проблемы здравоохранения, когда местное водоснабжение стало загрязняться.

Одним известным исключением была Новая река, искусственный водный путь в Англии, открытый в 1613 году для снабжения Лондона свежей питьевой водой. Её длина составляла 62 километра. Развитие каналов дало новый толчок в строительстве акведуков. Однако только в XIX столетии их строительство вновь возобновилось в крупных масштабах, чтобы поставлять воду в быстрорастущие города и к промышленным местам, нуждающимся в воде. Разработки новых материалов (таких, как бетон и чугун) и новых технологий (например, паровой двигатель) позволили провести множество существенных усовершенствований. Например, применение чугуна позволяло строить большие дюкеры, нагруженные бо́льшим давлением, а создание насосов на паровой тяге позволило значительно увеличить скорость и объём водяного потока.

В XIX веке Англия стала ведущей державой в строительстве акведуков, обеспечивая водой свои крупнейшие города, такие как Бирмингем, Манчестер и Ливерпуль. Самые большие акведуки были построены в Соединённых Штатах, чтобы поставлять воду в самые крупные города этой страны. Акведук Catskill доставлял воду в Нью-Йорк на расстояние 190 километров, но это достижение было превзойдено акведуками на крайнем западе страны; наиболее примечательным был акведук Colorado River, который снабжал водой Лос-Анджелес и окрестности с расстояния в 400 километров к востоку. Хотя такие акведуки — несомненно большие технические достижения, огромное количество воды, которое они переносили, привело к серьёзному экологическому ущербу из-за истощения питающих рек.