Поделиться
Секрет римского водопровода раскрыт с помощью компьютера
Благодаря компьютерному моделированию удалось разгадать секреты конструкции водопроводов Древнего Рима. В третьем веке н.э. римские инженеры построили систему туннелей и резервуаров, с помощью которых снабжался водой город Аспендос, расположенный на территории современной Турции. Аспендос, возникший на пересечении оживленных дорог и на берегу реки, впадающей в Средиземное море, являлся ключевым торговым пунктом во всей римской Малой Азии.Римский зодчий Витрувий, автор сочинения "De architectura", оставил описание системы, снабжавшей водой большое поселение. Однако детали конструкции долгое время оставались непонятными нашим современникам, поскольку значение ряда латинских терминов оказалось утраченным.
За решение загадки взялись Чарльз Ортлофф (Charles Ortloff) и Адонис Кассинос (Adonis Kassinos) из частной компании CTC/United Defence (г. Санта-Клара, Калифорния). Они решили с помощью компьютера смоделировать течение воды по ныне уже разрушенной системе водоснабжения.
Водопроводная труба на исследовавшемся участке водопровода состояла из каменных блоков, в которых были сделаны с 30-сантиметровые отверстия. По ним передавалась вода по акведуку, проложенному поперек долины шириной полтора километра. Вода текла с севера на юг по все более наклонному трубопроводу. Однако непонятным оставался тот факт, что античные инженеры возвели на акведуке две каменные башни, на которых уровень трубопровода в акведуке сначала повышался, а затем снижался вновь. Башни эти, препятствующие свободному току воды, долгое время обескураживали ученых.
Долгое время мотивы, заставившие римских архитекторов возвести эти нелепые препятствия, оставались неясными. Однако вычисления, проведенные Ортлоффом и Кассиносом, показали, что непонятные сооружения разделяли водовод на три более коротких плеча, в которых сбрасывалась накапливавшаяся грязь, которая могла привести к перебоям в поставке воды и даже к повреждению трубопровода.
Помимо этой загадки, ученым удалось найти разгадкуеще одной тайны древних мастеров. Витрувий упоминал, что ключевым элементом, от которого зависит успешная работа трубопровода, является колликвария - латинский инженерный термин, значение которого было утеряно еще в седой древности. Ортлофф и Кассинос предположили, что колликварии - это небольшие отверстия около трех сантиметров в поперечнике, которые имелись в некоторых блоках трубопровода.
Проведя испытания на масштабной модели сооружения, ученые установили, что отверстия эти, по всей видимости, предназначались для снижения турбулентности потока путем "стравливания" наружу воздуха и воды.
Ортлофф и Кассинос также обратили внимание на то, что работоспособность водопровода очень сильно должна была зависеть от структуры внутренней поверхности трубопровода. Слишком гладкая поверхность при открытии водопровода для заполнения резервуара водой могла способствовать образованию больших волн. При слишком неровной поверхности трение замедляло бы поток. Качество обработки поверхности блоков акведука Аспендос, исследованных учеными, оказалось близким к идеальному.
Источник: по материалам журнала Nature.
Короткая ссылка
