罗马|汉代同期的罗马人: 自来水用量堪比现代北上广

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自来水在中国的出现是清朝末,普及的时间则更晚。但人类很早就学会了将水引入城内、乡间以供使用,其中最为出名的要数自来水的鼻祖古罗马人了,罗马自来水技术让罗马城日用水量,达到了二千年后北京用量的一半。
自来水系统
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发达的古文明就已经发明具备水源汲取、沉淀和水管运输的原始供水系统。
比如位于河南省登封市的春秋阳城遗址,此地发掘出了陶管、澄水池和阀门坑等较为完善的配水设备。
《水经注》
曾记载长安城经沟渠,引河水入城,并汇聚于巨大的蓄水池。
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汉朝时期的长安城地图
不过,这样的供水系统是极为粗糙的。
只完成了水源汲取、沉淀和初步的运输,而对后续的分配,尤其是入户没有安排。未能打通最后一公里的痛点,古人需要自己去把水运回家,这对日常生活是非常不便的,所以在《北游录》中记载了中国古代具备互联网思维的人,干起了取水沿街售卖的行当。
但这些人在古罗马就要创业失败了。
集地环中海地区水利技术于一体的罗马人,开发出了一套完备的供水系统。他们首先利用挖掘隧道或者虹吸技术将水从河流、湖泊中汲取出来,再用高架水渠和埋在地下的水管引入城市,接着在沉淀池中沉淀蓄水,然后通过分接水管的方式引入市内各处,以供使用。这一套系统的实施运作比文字描述要复杂困难的多,让我们来看看罗马人是如何克服的吧。
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罗马人的大型引水渠
水源的选取及检测
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云漫雾绕的山谷藏有丰富的水源
饮用的河流和泉眼是稀缺资源,有些可能因为污染而不宜使用,就需要通过勘察和检测来寻找合适的水源了。
罗马人为此总结了大量的经验,公元前1世纪的维特鲁威便是典型代表,他在其著作中专门提及了水源开发和水质的检测的方法。
首先,根据水分蒸发的原理,维特鲁威认为山谷比平原更易储水。
尤其是植被茂盛的地方,而在植被之中,如果有芦苇、常春藤、野柳、赤杨等植物,便说明此地易于储水。
除了植物和地势以外,土壤也很重要。
粗砾土壤可深掘出水源,粗砂、细砂、红色砂中则蕴含稳定的水脉,山麓中拥有坚硬红岩的地方会拥有丰富而卫生的水。
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水源的选择关系到整套自来水系统的运作
谨慎的维特鲁威认为在挖掘之前,还要再做实验来验证。
根据他教授的方法,你需要在日出之前趴在水源处,用下巴抵住地面,然后观察湿气升起的地点,接着你要在此处挖掘宽3英尺,深5英尺的坑,再在日落时把青铜或铅制的壶倒置其中,在壶中还要涂上油,最后用树枝和土盖住,等到第二天打开,如果里面有露珠,便说明此地确实有水源。
在使用之前必须进行水质的检测。为此,维特鲁威专门记载了检测方法。
对于已经被人使用的泉水,应该要看周围的饮用者是否健康,如果他们的肢体动作正常,面色红润,眼睛不烂,那么这里的水源就适合使用。而对于新挖掘的泉水,则要将水注入优质的青铜水壶之中,观察它在煮沸以后是否留下沉淀,如果没有,则说明水质优良。除此之外,还可以通过煮菜看是否可以快速煮熟,水源所在地是否长有青苔和水草来辅助判断。
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庞贝古城出土的罗马式饮水器皿
汲水、运输与分配
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大型引水渠将水源集中抽取到城市
当水源被确定好以后,剩下的便是汲取和运输的工作了。
罗马人的汲水方式很多,如罐轮、装有水桶的滑轮、水车、螺旋泵和水螺杆,不过这些方法大多需要人力或者畜力运作。
更早的希腊人发明了虹吸管,公元前180年建设的帕加马渡槽便是此类典型。
由于液体和大气压强的作用,水从海拔1174米的位置被吸出,通过贴着山面铺设的管道穿越了几座山到达海拔332米的城区,这种方法省去了打隧道和水源处用泵抽水的麻烦。但是因为低处的虹吸管需要能抗20个大气压,而这种材料稀少且昂贵,导致罗马人并没有普及这种技术。
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罗马城中留下的古代饮水管道
罗马人采用更具特色的汲水方式,并在汲水后运用更为实惠的重力引水。
这种方式在汲水之后会将水引入一条有着1:1000坡度的引水渠中,因为途经地点往往高低起伏,所以要在山谷架高水渠,在山顶打穿隧道。
如果这两个方法都难以实行,便会利用短途的虹吸管解决问题。由此,水便可以平稳的流入城市,之后水会进入底部倾斜的沉淀池中,在经过沉淀净化后流入埋在地下的混凝土管道。


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