ÓKORI (AQUAEDUCTUS) SZIFONOK
ABSTRACT
A rómaiak, szó szerint, hegyen-völgyön át építették a vízvezetékeket. A hegyeket vagy megkerülték, vagy alagutat építettek. A völgyekbe hidakat, aquaeductus-okat építettek, és/vagy szifonokat. Alagutakat vagy szifont, ahol kivitelezhetetlen volt a magashíd. A szifon egy, néhol a földfelszin alá épített zárt csőrendszer, amely a közlekedő-edények elvén működik, és amellyel völgyeken átvezették a vizet. Általában több ólomcső alkotta.
BEVEZETÉS
Aquaeductus, a továbbiakban akvadukt olyan ókori vízvezeték, amely – földfelszín alatt vagy felett – vezette az az öntöző- és ivóvizet főleg a városokba. az akvadukt szifon egy, a közlekedő edények elvén alapuló föld alatti zárt vízvezeték szerkezet. A galliai Lyonban kilenc darab, az anatóliai Aszpendoszban (Antalya) is néhány darab maradt ránk, összesen harminc darabról tudunk. A kutatás módja az internetes keresés volt a Wikipedia oldalairól kiindulva, célja az ismeretterjesztés.
Az akvaduktok a Római Birodalom területén elterjedt földfelszín feletti, pilléres-íves vízvezetékek. A terep szintkülönbségeit áthidalandó pilléres boltívek sorozatából – a víz megfelelő sebességű áramlását biztosítandó, kilométerenként egy méter lejtésű – árkádsort alakítottak ki, és ennek tetején futott a vizet vezető keskeny nyitott csatorna, de többnyire fa-, agyag- vagy ólomcső. Néhol – különösen mélyebb völgyek vagy folyók felett – több emeletnyi boltívsort is kialakítottak, ekkor az akvaduk egyik szintjét néha útként (viadukt), hídként képezték ki (https://en.wikipedia.org/wiki/Aqueduct_(water_supply)). Ha mérnöki a megvalósíthatóság szempontjából túl magas, sokemeletes utat kellett volna építeni, akkor az áthidalást szifonnal oldották meg, zárt ólomcsövekben (a csövek védelmében több párhuzamos ólomcsőben is) alagutakon vezették át a vizet a mély völgyeken. Lyonban öt párhuzamos ólomcsőben vezették át a völgyön a vizet, a felső végeiken kiegyenlítő tartályok, ciszternák voltak. Közel 10 tonna ólmot használtak fel. Az alagútfúrásokhoz egyenletes távolságokban föggőleges aknákat mélyítettek, az aknákbból húzták fel a kibányászott anyagot és engedték le az építőanyagokat.
A földfelszín alá illetve alulról felvezető vízvezeték rajza (https://hu.frwiki.wiki/wiki/Aqueducs_antiques_de_Lyon))
TÖRTÉNETE
Az első akvaduktok a Közel-Keleten készültek, kifejezetten termőterületek öntözésére, az ókori Görögországban a minószi civilizáció óta ismert technika volt a kutak vizének földbe fektetett csöveken keresztüli vezetése (valószínűleg a minósziak használták először i. e. 2000 körül, kifejlesztettek egy fejlett öntözőrendszert, amely számos vízvezetéket is tartalmazott), a gyakorlatot az athéni Szolón az i. e. 6. század elején törvényekben szabályozta. Számosz szigetén 1250 méternyi terrakottacső-rendszert tártak fel a régészek, de hasonló vezetékek ismertek Palmürából, Athénból és Thébaiból, valamint a görög gyarmatosítást követő korból az itáliai Szürakuszai és Catané városaiból.
Városaik vízellátását a rómaiak az i. e. 4. századtól kezdve földfelszín feletti, a gravitációt kihasználó akvaduktokkal biztosították. A kialakított építmények 0,25–0,5%-os lejtése egyenletes esést biztosított a víznek, amely a városba érve föld alatti csatornákon jutott el az egyes terekhez, házakhoz. A friss ivóvíz célba juttatására ezek az építmények hatékonyak voltak: az ókori Róma tizennégy akvaduktja napi 700 ezer köbméternyi vizet juttatott a városba (leírásuk Sextus Julius Frontinus De aqueductibus Urbis Romae című munkájából ismert). Róma legrégebbi vezetéke az i. e. 312-ben Appius Claudius Caecus által építtetett, 16,5 kilométeres Aqua Appia, a leghosszabb pedig az i. e. 46-ban elkészült Aqua Marcia volt, amely a 91 kilométerre lévő szabin hegyek vizét vezette Rómába.
Minden idők leghosszabb, 132 kilométeres akvaduktját Hadrianus császár építtette Karthágóban. További épségben fennmaradt, nevezetes akvaduktok a nîmes-i (nemaususi), a segoviai, a tarragonai (tarracói), a meridai (Emerita Augusta-i), a metzi (divodurumi), a zahlbachi (mogontiacumi, ma Mainz) és az isztambuli. Magyarországon Budán (aquincumi vízvezeték), Szombathelyen (Savaria), Sopronban (Scarbantia) és Szőnyben (Brigetio) tártak fel akvadukt-maradványokat.
Egy Lyon közeli vizvezeték (Gier, https://www.trt.net.tr/magyar/blog-erdekessegek/2020/12/23/vizkultura-17-1550261).
A Beaunant vízvezeték hosszanti profilja három szifonnal* (Soucieu, Beaunant és Trion, https://www.trt.net.tr/magyar/blog-erdekessegek/2020/12/23/vizkultura-17-1550261).
AKVADUKT SZIFONOK
Egy anatóliai szifon: Kezdetben ciszternákból és kutakból elégítették ki Aszpendosz vízszükségletét (https://www.trt.net.tr/magyar/blog-erdekessegek/2020/12/23/vizkultura-17-1550261). A római korban a mérnökök egy akvaduktot építettek, hogy vizet hozzanak a várostól északra lévő Torosz-hegységből és a völgyekből. Faragott kőblokkokból álló csatornával 25 kilométerről hozták el a vizet, a városban víztornyokban tárolták. A tornyok szabályozták a víznyomást, és biztosították a víz elosztását a városban.
Alapvetően a római kori mérnökök számára megszokott megoldás volt, hogy vezetékeken keresztül szállítsák a vizet. A vízhiány miatt gyakran használták a megoldást a római városokban. Az aszpendoszi akvaduktnál alkalmazott technika meghaladta a korszak többi vízvezetékében alkalmazott megoldásokat. A vízvezetékek szifonrendszerek és víztornyok rendszerével építették, és magas fokú mérnöki tudást tükröznek. A víz folyásának sebességét szabályozó két szifon napjainkig fennmaradtak.
Galliai szifonok (https://hu.frwiki.wiki/wiki/Aqueducs_antiques_de_Lyon): Mind az építmények hossza, mind magassága szempontjából elképzelhetetlen volt akvaduktok építése. A szifon építése volt a megoldás. A víztározó előtt egy olyan szifont készítettek, amelyet magasan helyeztek el (gyakran cölöpökön), amelyet tározónak neveznek, ahol véget ér a légköri nyomáson működő csatorna. A tartály lehetővé teszi a szifon folyamatos töltését, tölcsérként működött. A szifon középső része nyomás alatt szállította a vizet. A légköri nyomás elméletileg lehetővé teszi, hogy a víz olyan magasra emelkedjen, mint ahonnan kiindult. A gyakorlatban a súrlódás miatt volt nyomásesés, tehát a víz kisebb magasságban hagyja el a szifont, mint amilyen magasan indult. A szifon kimeneti tartályátt szivárgótartálynak nevezték.
A szifonok be- és kimenete között volt szintkülönbség, ez a nyomás a szifon falain mérhető. Legmagasabbra, a Beaunantéra jutott fel (amely lehetővé teszi a Gier-vízvezeték átjutását a hegyen). A torony 113 méter magas volt, ami 12 bar nyomásnak felel meg (120 t / m2), a nyomás meghaladta volna az ólomból készült cső szilárdságát. Az ólom anyag könnyebben megmunkálható, mint a vas, de törékenyebb; a költségekre való tekintettel nem a csövek falvastagságát növelték meg, (2,5 cmre kellett volna növelni), hanem a rómaiak a fővezetéket sokkal kisebb átmérőjű (kb. 23 cm külső átmérőjű) több kis csőre osztották. A mennyiségtől függően négy, tizenegy (Beaunant szifon a Gier vízvezetéken) és talán tizennégy volt s csövek száma, amelyeket mindig vízszintesen építettek egymás mellé, a szifonok csatornái és hídjai (esetleg 30 méter magasságúak) ezért voltak nagyon szélesek. A szifonhidaknak a felső része nem volt teljesen sík: meglehetősen jelentős emelkedést mutatott (körülbelül 1%, amely a Beaunanthoz hasonló szifonhídon még mindig két és fél méter különbséget jelentett a kezdete és a vége között), aminek számos előnye volt: a csőben lévő légbuborékok kiürítésének kedvezett, logikusan követve a víz áramlási irányát; másrészt, ha karbantartásra volt szükség, szolgálta a csövek leeresztését. Vitruvius egy ilyen leeresztő eszköz létezésére utal is(https://hu.frwiki.wiki/wiki/Aqueducs_antiques_de_Lyon).
Pont du Gard alsó szintjén úttal (https://simple.wikipedia.org/wiki/Aqueduct)
*
Az első, Monts-d'Oré, 3500 méteres távolságot kellett megtennie Champagne-au-Mont-d'Or-ból, hogy visszanyerje ezt a magasságot, a mélypont pedig 180 méterrel a tengerszint felett volt. A másodiknak, a Yzeronnak, át kellett lépnie az Alaï mélyponton: 3600 méter hosszú Craponne-tól, 290 méteres kezdőmagassággal, mélyponttal 195 méteren és megérkezéssel 273 méterre. A Brévenne-szifon esetében megközelítőleg ugyanazok az adatok voltak, 3500 méter hosszúak és körülbelül 90 méter magasak a magas felső és a mélypont között.
A hosszmetszetet ábrázoló ábra (magasság a gyűjtőponttól mért távolság függvényében). A függőleges skála nagyobb, mint a vízszintes skála, amely három nagy völgy kereszteződést emel ki.