Akvedukas (lot.aqua – „vanduo“ +duco „vedu“) – dirbtiniskanalas vandeniui tiekti. Dažnai jo reikšmė susiaurinama tik iki akveduko dalies, nutiestos viršslėnio,upės vagos. Ši akveduko dalis primenatiltą, tačiau juo ne važiuoja transportas, bet tekavanduo.
Akvedukai, nutiesti virš slėnių, atrodo labai įspūdingai, tačiau tai tėra tik palyginti nedidelė viso gigantiško įrenginio dalis, nes didžiuma akveduko paslėpta po žeme ir gali driektis dešimtis kilometrų, pavyzdžiui, akvedukoAqua Augusta ilgis siekė apie 120 km.
Akvedukus statė jauAsirijoje, kurioje buvo nutiestas 80 km ilgio akvedukas, tiekęs vandenį sostineiNinevei. Vienas iš jo fragmentų (300 metrų ilgio) buvo iškeltas virš žemės iki 10 metrų aukščio.
ŠiuolaikinioPakistano teritorijoje akvedukai buvo tiesiami jau prieš 4000 metų. Akvedukus tiesė senovėsgraikai,kinai,actekai (Tenočtitlanui (dab.Meksikas) vanduo buvo tiekiamas akveduku).
Išmaniausi akvedukų statytojai buvoromėnai, tiesę akvedukus visojeRomos imperijos teritorijoje –Germanijoje,Galijoje,Ispanijoje,Afrikoje, dabartinėjeJordanijoje. Bet daugiausiai vandens reikėjo didžiausiam valstybės miestui – Romai, todėl Romos akvedukų suminis ilgis siekė apie 350 km. Visi jie tiekė apie 1 000 000 m³ šviežio vandens per parą (po Romos imperijos žlugimo šis kiekis buvo pasiektas ir viršytas tikXIX amžiuje).
Ilgiausias Romos imperijoje buvoHadriano akvedukas (141 km), kuriuo buvo tiekiamas vanduoKartaginos miestui dabartiniameTunise.
Po Romos imperijos žlugimo akvedukų statybos technologija buvo pamiršta, ir vanduo Europos miestuose buvo semiamas iš upių iršulinių arba tiekiamas atviraiskanalais. Akvedukų statyba atnaujinta tikXIX amžiuje, kai dėl miestų augimo ir pramonės plėtros labai išaugo vandens poreikis.
Akvedukų statybos technologiją ir priežiūros metodiką diktavo keletas sumetimų.
Didelę reikšmę turėjo tinkamųšaltinių vieta, kadangi vanduo nebuvo keliamas jokiais mechanizmais, taigi iki miesto turėjo atitekėti pats, veikiamas vien sunkio jėgos. Todėl netiko žemose vietose, slėniuose esantys šaltiniai, upeliai ir pan. Pagal romėnišką akvedukų tiesimo technologiją, optimalus vandens kanalo nuolydis buvo 0,5 % (pusės pėdos nuolydis šimto pėdų atstume).
Miestams reikėjo švaraus,tinkamo gerti vandens. Todėl romėnai, ieškodami tinkamų šaltinių, ištirdavo, ar vanduo skaidrus, be pašalinių priemaišų ir kvapų (pavyzdžiui,sieros). Taip pat, parenkant vietą akveduko pradžiai, būdavo įsitikinama, kad vietiniai gyventojai, nuolatos vartojantys šaltinio vandenį, yra sveiki, gero sudėjimo, neblyškios odos.
Eifelio akvedukas (Pietų Vokietija). Gerai matyti storas kalkių nuosėdų sluoksnis
Vandens poreikis buvo didelis, o vandeningi šaltiniai toli gražu ne visada trykšdavo arti miestų. Tai nulėmė stebinantį kai kurių akvedukų ilgį, pavyzdžiui, Hadriano akveduko ilgis siekė 141 km,Aqua Augusta – 120 km.
Vanduo turėjo išlikti švarus (pageidautina ir šaltas) iki pat miesto. Todėl akvedukas turėjo būti uždaras, kad į jį nepatektų šiukšlės, pašaliniai daiktai, o sienos – atsparios ilgalaikiam vandens poveikiui (tarkime, netikomediena). Taip pat vanduo neturėjo suplėkti, todėl tam tikrais atstumai buvo daromosventiliacinės šachtos.
Akvedukai tais neramiais laikais turėjo būti kiek įmanoma saugūs, nes karinio konflikto metu vandens tiekimas greitai galėjo tapti silpnąja gynybos grandimi. Netgi nebūtina ardyti akveduko – pakaktų į jį primesti gaišenų, ir mieste greitai prasidėtųepidemija.
Akvedukus reikėjo valyti, tvarkyti pažeistas vietas, vadinasi, jų konstrukcijoje reikėjo numatyti ir šiuos poreikius: tam tikrais tarpais kasti vertikaliasšachtas, tunelio aukštį ir plotį parinkti tokį, kad vidutinio ūgio žmogus pajėgtų pralįsti tunelio anga ir joje dirbti.
Šiauresniuose regionuose statytiems akvedukas buvo keliama papildomų techninių reikalavimų, kadangi per didesniusšalčius vanduo galėjo užšalti, o akveduko konstrukcijas išjudintiįšalas. Todėl, pavyzdžiui, Eifelio akvedukas yra beveik ištisai požeminis.
Ir, žinoma, akvedukas turėjo būti ilgalaikis statinys, todėl statybos patikimumui buvo skiriamas ypatingas dėmesys. Reikia turėti omenyje, kad daug akvedukų buvo statoma seismiškai aktyviose vietovėse.
Vienas iš sudėtingiausių techninių reikalavimų akvedukams buvo tinkamas nuolydis, kad vanduo netekėtų per greitai ar neužsistovėtų. Akvedukuose nebuvo jokių vandens kėlimo įrenginių (kaipArchimedo sraigtas), reikėjo vengtisifonų (žemyn išlinkusio „pilvo“), kuriuose kaupėsi nuosėdos, o didelis slėgis galėjo išardyti sienas.
Greta vandens tiekimo akvedukai buvo naudojami ir kitokioms reikmėms, pavyzdžiui, Barbegal akveduko (dab.Provansas), aprūpinusio vandeniuArlio miestą, atšaka tekėjęs vanduo patekdavo į rezervuarą, iš kurio krito dviem 20 m aukščio kriokliais ir suko aštuonisvandens malūno ratus. Čia per valandą būdavo sumalama apie 300 kgmiltų.
Romėnų akvedukų statybos rekonstrukcija remiasi daugiausiai dviem žinių šaltiniais: šiuolaikinearcheologine rekonstrukcija ir garsiausio Antikos architektūros autoriteto –Vitruvijaus (Marcus Vitruvius Pollio) – raštais, būtent aštuntąja fundamentalaus veikaloDe architectura knygaDe aqua („Apie vandenį“).
Tunelių dėka buvo gerokai sutrumpinamas vandens kelias. Neretai akveduko kelią pastodavo didelė kalva ar kalnas, ir vietoje ilgo kanalo, lenkiančio tokią kliūtį, būdavo pasirenkamas technologiškai sudėtingesnis, bet ekonomiškesnis sprendimas kasti tunelį.
Ilgiausias žinomas akveduko tunelis – 825 m – iškastas tiesiant Giero akvedukąLione (Prancūzija). Esama žinių, kad tiesiantAnio Novus, kuriuo buvo tiekiamas vanduo Romai, iškastas net 2250 m tunelis.
Jeigu akvedukas savo kelyje sutikdavo gilų slėnį, buvo statomi tiltai. Aukščiausias iš jų – beveik 50 metrų aukščio – buvo nutiestas skersai Gardo upės. Tai garsusisGardo tiltasPrancūzijoje, Nimo akveduko dalis.
Jeigu slėnis, kurį kerta akvedukas, per gilus tilto statybai, buvo statomisifonai. Ties slėnio riba vanduo sutekėdavo į rezervuarą, o iš jošvino vamzdžiais srūdavo žemyn į slėnį, kirsdavo slėnio apačią ir vėl kildavo į slėnio viršų, į surinkimo baseiną, kuris buvo įrengiamas truputį žemiau negu anapus slėnio esantis tiekimo rezervuaras. Iš surinkimo baseino vanduo toliau tekėdavo įprastine akveduko vaga.
Vanduo į miesto teritoriją turėjo būti tiekiamas pakankamai aukštai, kad galėtų toliau tekėti vandentiekiu į visas miesto vietas. Jeigu šis aukštis neviršydavo dviejų metrų, būdavo statoma siena, kurios viršumi tekėdavo vanduo. Jeigu reikėdavo vandenį pakelti į didesnį aukštį, buvo statomos arkados.
Kirtęs miesto sieną (paprastai kiek galima aukštesnėje vietoje), vanduo iš pradžių tekėdavo į paskirstymo rezervuarą (castellum), iš kurio švino arbakeraminiais vamzdžiais tekėdavo į miesto kanalus, viešąsiaspirtis ir privačius namus.
