Primele realizări hidraulice romane
Cercetate de Universitatea din Strasbourg
Primele două lucrări hidraulice din istoria Romei, consemnate în textele istoricului Titus-Livius și confirmate de cercetările recente :
- Cloaca Maximă
- Emisarul Albanum
Gestiunea integrată a apei i-a preocupat pe romani , și a devenit sursă de inspirație pentru Vitruviu și Frontin, fiind menționată și în Istoria naturală de Pliniu.
Titus Livius, autorul istoriei monumentale a Romei: Ab Vrbe condita libri a scris în Cartea 1 despre drenarea zonelor inundabile din oraș , începută de Tarquinius cel Bătrân și continuată de Tarquinius Superbus, cel care a construit Cloaca Maxima.
În Cartea 5 se descrie emisarul Alban, construit după ridicarea nivelului apelor lacului Alban în anul 398 î.Hr.
1.Cloaca Maxima
E vorba despre drenarea mlaștinilor din zonele joase ale Romei . Lucrarea a fost făcută în două etape: Tarquinius cel Bătrân (616-579 î.Hr.) a făcut drenarea spațiilor mlăștinoase printr-un sistem de canale subterane ce duceau apa spre Tibru. Denis din Halicarnas le descrie drept conducte subterane .
În timpul lui Tarquinius Superbus (534-510 î.Hr.) , ultimul rege etrusc a construit pe lângă templul lui Jupiter Capitolinus și Marele Circ și Cloaca Maxima.
Cloaca Maxima era o mare conductă de scurgere prin care se evacuau toate apele murdare din oraș (receptaculum omnium purgamentorum urbis).
Munca a fost efectuată de plebei și avea și scopul de a -i ține ocupați pe locuitorii ce n-aveau de lucru.
Munca era grea și chinuitoare, unii dintre muncitori ajungând să se spânzure pentru a scăpa de chin, Reacția regelui a fost aceea de a dispune punerea corpurilor decedaților pe cruci - ca represalii.
Pe terenurile asanate de la poalele colinelor s-a construit Forumul .
Apele excedentare și apele uzate au fost dirijate la început prin canale descoperite, colectate în etapa ulterioară într-un mare canal subteran dublu, acoperit cu „bolte false”, ale cărui resturi au fost găsite prin cercetările arheologice contemporane.
Această realizare a fost prima dintr-o serie lungă de lucrări hidraulice construite la început la Roma, apoi în Italia și în întregul Imperiu.
La sfârșitul secolului al IV-lea a fost construit apeductul Aqua Appia.
2. Emisarul Albanum (398-396 î.Hr.)
Titus Livius a scris despre revărsarea lacului Albanum (Albano) survenită în ultimul dintre cei zece ani ai războiului purtat de Roma contra orașului Veies (398 î.Hr):
Lacul a debordat inundând împrejurimile cu efecte devastatoare.
Romanii au căutat sfaturi divine de la Oracolul din Delfi dar și de la un bătrân ghicitor etrusc.
Conform scrierii lui Titus Livius, bătrânul ghicitor etrusc le-a spus romanilor că „știința etruscă” indică faptul că apa lacului ar trebui „scursă după regulă”, atunci când crește. Și a descris apoi care ar fi modul de scurgere.
De la Delfi a venit răspunsul că apa lacului ar trebui să fie răspândită pe câmpuri, prin canale de irigație.
Există mențiunea că în anul 396 î.Hr. apa lacului Albanum (aqua emissa) era derivată spre câmpii. Se menționează și existența unui sistem de ecluze ce permiteau locuitorilor să facă rezerve de apă.
Cercetările moderne au stabilit că apa lacului a fost evacuată în antichitate printr-un tunel săpat sub înălțimile Castelului Gandolfo , mai sus de vila Barberini și care ieșea în La Mola, de unde apa curge spre Castellucia sub forma unui pârâu, Râul Albano, ce se varsă în Tibru, după un parcurs de 22 km, la Tor di Valle.
https://www.researchgate.net/figure/Path-of-the-Albano-drainage-tunnel-on-topographic-map-from-the-Italian-Geographical_fig5_277308045
Tunelul săpat în antichitate pentru drenarea lacului Albano a fost cercetat în prezent de scafandri specializați. Anticul emisar traversează conul vulcanis în care se află lacul. Se presupune că în antichitate s-a trecut la executarea proiectului doar după măsurători preliminare precise și chiar studii geotehnice.
Unul dintre motivele executării lucrării a fost și asediul îndelungat exercitat de romani (de 8 ani) asupra anticei cetăți etrusce, Veio. Creșterea inexplicabilă a nivelului lacului Albano a fost interpretat de romani ca fiind o manifestare a mâniei zeilor. Pentru edificare, romanii au recurs la oracolele cunoscute.
Există și interpretarea (modernă) că romanii deciseseră de fapt să facă acea lucrare tehnică și au prezentat poporului decizia de efectuare a acestei lucrări (ce necesita multă muncă neremunerată- se pare că au muncit circa 300 de oameni) ca fiind recomandată de zei și benefică populației pentru prevenirea inundațiilor și irigarea culturilor.
Se știe că etruscii erau meșteri în realizarea de lucrări de acest gen (poate nu atât de mari) și ghicitorul etrusc (haruspex) ce a recomandat soluția tehnică era probabil un etrusc „meșter”, care le-a recomandat romanilor să folosească expertiza etruscă . Decizia a fost susținută apoi , în mod oportun , de aceeași recomandare făcută și de oracolul din Delfi, în care poporul avea mare încredere.
Coborârea nivelului apelor lacului alpin a coborât probabil și nivelul apei freatice și cetatea e posibil să fi rămas fără sursa internă de apă , efect secundar al dificilei lucrări tehnice executate. Oricum, tunelul a fost folosit și pentru trecerea armatei romane fără a fi observată .
Fapt este că romanii, folosindu-se și de expertiza meșterilor etrusci au reușit să realizeze tunelul prin muntele vulcanic, săpând cu precizie din cele două capete ale lucrării în acelaș timp , cele două tuneluri fiind perfect aliniate pentru a se întâlni cu precizie la mijlocul lucrării.
Romanii au folosit un fascicul de lumină solară ca ghidaj pentru asigurarea direcției dorite . Se păstrează încă urmele sculelor originale folosite acum 2422 de ani. Porțiunile de la capetele tunelului au un traseu sinuos , ce lasă să treacă doar un fascicul subțire de lumină ce a fost folosit apoi pentru ghidarea direcției săpăturilor. În pereții cu traseu sinuos au fost practicate și golurile de filtrare.
În anul 396 î.Hr a fost cucerită cetatea Veio, iar tunelul emisar din lac evacuează apa în exces până în zilele noastre, protejând de inundații și marea cetate Roma, aflată la numai 20km NE..
Intrarea în tunel e o impresionantă structură din piatră echipată cu filtre duble -grătare din piatră ce împiedică resturile vegetale să pătrundă în canalul subteran . Tunelul era mai mult decât o simplă soluție practică, era o celebrare a reușitei umane .
Foarte interesant și prea puțin cunoscut până în perioada modernă e faptul că au fost făcute în antichitate mai multe tuneluri de drenaj a apei ce se aduna în craterele vulcanilor din Lazio aflate între dealurile Albanum și Marea Tireniană . În 1990 fuseseră identificate 20 de structuri subterane antice , dintre care 12 doar în regiunea Lazio.
Lacurile Albanum (Albano) și Nemi nu aveau ieșire naturală spre mare și amenințau cu deversări catastrofale în cazul creșterii nivelului apelor. Aceste lacuri mari nu au fost complet drenate , păstrându-se rezerva de apă pentru irigații și morile de apă. (Lacurile fiind foarte adânci: 170m lacul Albano, 33 m lacul Nemi) . În cazul altor cratere mai mici, acestea au fost drenate și secate complet prin lucrări subterane, apa fiind folosită pentru irigații. În acele cazuri începutul tunelului de drenare era situat la cota inferioară a craterului vulcanic .
Tunelurile emisare din lacurile Alban și Nemi regularizează nivelul apei printr-un sistem complex de filtre și porți, astfel că lacurile din craterele vulcanilor au devenit surse majore de apă, perfect regularizată. 
În tunel s-au acumulat sedimente în miile de ani de la construirea sa , dar poate fi recunoscută secțiunea rectangulară originară . Fluxul de apă e controlat astăzi de ecluze construite în epoca modernă.
Studiile făcute în decursul timpului au menționat lungimea tunelului de 1450m, o lățime medie de 1,20m și o înălțime maximă de 2,50m. Panta e de aproximativ 0,14 la mie. Proiectarea tunelului s-a făcut folosindu-se metoda „coltellatio”, prin care se determina altitudinea celor două capete și direcția externă transferată în interior prin intermediul unor puțuri deschise aproape de cele două capete. În cazul acestui tunel există două puțuri aproape de ieșire , unul la 70m de capăt, pentru verificarea direcției de săpare și unul spre interior, la 420m.
În interiorul tunelului se pot distinge urmele lăsate de instrumentele cu care romanii au săpat în stâncă și s-a putut trage concluzia că au înaintat dinspre poale spre partea superioară.
Prin infiltrarea apelor meteorice între stâncile calcaroase de origine vulcanică și combinarea anhidridei carbonice din atmosferă cu incluziunile calcaroase dizolvate în apă bicarbonatul de calciu se precipită sub formă de carbonat de calciu ce formează pe alocuri stalactite și stalagmite.
În interior s-au observat pe o mică porțiune un traseu sinuos, ce a redresat direcția lucrării.
Cercetătorii contemporani au observat că pe traseul tunelului se află la suprafața terenului un turn antic de observația situat pe parcusul apeductului Via Appia Antica. Lângă turn există un puț adânc de 50m și o coborâre escavată în proximitatea lui, indicând o posibilă trecere secretă , poate cu scop militar.
Pentru executarea tunelului și-au propus să stabilizeze nivelul apei lacului la câțiva metri sub cota minimă înregistrată prin observații anuale.
Puțul intermediar, adânc de 35m se racordează perfect cu galeria și a fost folosit probabil pentru a aduce mai repede materialele de escavare, pentru a controla direcția . Elementele tehnice examinate au arătat perfecta stăpânire a lucrărilor de artă hidraulică în antichitate.
O lucrare similară a fost construită de romani și la lacul Nemi.
Aducțiunile de apă în orașele romane
Apeductele construite de romani- bnu doar în peninsula italică, dar și în prvinciile mari cucerite de ei- impresionează și astăzi .
Apeductul din Segovia - aici fotografiat de Beaudroit- a fost construit în provincia iberică în sec. I.
Apeductele aduceau apă uneori de la izvoare îndepărtate. Apa necesară pentru bău publice sau private, pentru latrine, spălătorii sau diferite instalații hidraulice , unele private.
Apele uzate erau evacuate printr-o rețea complexă de canale de scurgere , în cursurile de apă.
Apeductele aduceau de asemenea apă pentru exploatarea minelor , pentru mori de apă și pentru întreținerea grădinilor și fermelor.
Unele apeducte erau plasate pe poduri înalte, alcătuite din șiruri de arcade - dacă era nevoie să traverseze văi. Cele mai multe canale erau îngropate în pământ , uneori fiind practicate tuneluri . Se păstra mereu panta lină calculată prin proiect, astfel ca apa să curgă natural dar fără a exercita presiuni care ar fi deteriorat conductele.
Exista și tehnica de a folosi principiul sifonului inversat. Pe parcurs se construiau și rezervoare de decantare, ecluze și rezervoare de distribuție pentru regularizarea cursului apei în funcție de cerere. Apeductul se termina la o cisternă mare, din care apa se distribuia la consumatori.
La mijlocul secolului al III-lea Roma dispunea de 11 apeducte, care alimentau populația estimată între 400 000 și 1 000 000 de locuitori.
Imense terme imperiale și numeroase alte băi publice asigurau condiții ca întreaga populație să se poată îmbăia în condiții optime.
Se pot observa în Pompei- un orășel ale cărui vestigii au fost păstrate în urma nenorocirii produse de erupția vulcanului Vesuviu- fântânile realizate la fiecare intersecție de străzi . Fântânile cu ghizduri de piatră permiteau alimentarea cu apă a cetățenilor care nu aveau canalizare în case, dar și adăparea cailor sau altor animale . Vilele cetățenilor bogați erau de mari dimensiuni, cu etaj (domus) și aveau curți interioare descoperite, cu bazine cu apă în centru (impluvium) . În acest bazin se colecta apa de ploaie de pe acoperiș . Apa avea întrebuințări casnice, dar mai ales contribuia la răcorirea atmosferei pe timpul verii. În acest caz, în apropierea bazinului era amplasată probabil o statuie- a rămas doar soclul.
Una dintre încăperie principale ale unei vile era triclinium- sala de mese.
Stăpânii casei și oaspeții lor mâncau întinși pe paturi luxoase ( letto tricliniare) , așa cum este acesta ce a fost găsit la Pompei (părțile din lemn au fost reconstituite, dar structura din bronz, argint și cupru a rămas). Datează din anul 79 (când a erupt vulcanul Vezuviu)
(Fotografie de Carlo Raso)
Locuințele săracilor era mici, desfășurate doar pe parter.
La Pompei apa era adusă prin apeductul Serinum , care aducea apa de la izvoarele de la Aquaro. Apa era adusă într-un castel de apă (castellum aquae) , amplasat în punctul cel mai înalt al orașului, la aproximativ 43m deasupra nivelului mării. Era un bazin circular , de unde apa era distribuită prin trei conducte cu supape. Un sistem de vane cu glisiere regla debitul apei în funcție de nivelul disponibil și distribuia apa în diferitele cartiere ale orașului printr-o rețea de fistulae- conducte de plumb .
Vitruviu a scris cum se distribuia apa. Apa din castellum aproviziona prin trei conducte identice trei rezervoare , dispuse astfel ca apa din ele să nu ajungă în rezervorul central decât după ce umpluse pe celelalte două. Unul dintre rezervoare alimenta bazinele (laces) și fântânile publice (salientes) .
Altul dintre rezervoarele laterale aproviziona termele (băile publice), iar al treilea alimenta clădirile private, contra unei taxe. Cele trei conducte principale alimentau la rândul lor castella plumbata, castele de apă secundare, coloane de apă verticale cu diametrul de 1m și înălțimea de 6m . De acolo apa ajungea la ultimele puncte de distribuție , prin tuburi de bronz (calices) de diferite diametre, calculate conform volumului de apă necesar pentru fiecare. Erau ramificații de aceeași înălțime , plasate în interiorul rezervorului astfel ca presiunea să fie aceeași în toate , pentru ca fiecare să plătească în funcție de volumul real consumat.
Fântânile publice, deseori plasate în piețe, dar și la intersecții, erau construite după acelaș model.
Un tub înalt, din zidărie de piatră primea un racord la conducta principală ce aducea apă din rezervorul superior. Conducta era arcuită la terminație .
Bazinul era făcut din blocuri de bazalt asamblate cu scoabe de fier. Una dintre fântânile găsite e din travertin. Fântânile erau decorate cu figuri sculptate : un cap de câine, o gură de leu, un cap de bou sau chiar gura unei femei (zeițe).
Bazinul avea un prea plin ce deversa apa la rigola stradală , de unde ajungea în canalele de scurgere îngropate sub străzi sau sub trotuare.
