详细内容或原文请订阅后点击阅览
罗马人是如何建造高耸的渡槽的?
古罗马人以其渡槽而闻名。但他们是如何建造这些令人印象深刻的建筑的呢?
来源:LiveScience罗马人以其渡槽而闻名,这些渡槽为他们的城市和定居点供水。
这些渡槽有时会延伸很长的距离。例如,根据美因茨约翰内斯·古腾堡大学的一份声明,瓦伦斯渡槽长 250 英里(400 公里),为君士坦丁堡市(今伊斯坦布尔)供水。
渡槽也持续了很长时间;他们的遗骸是当今可见的最著名的罗马建筑发现之一。所有这些都展示了罗马人的工程实力。那么罗马人是如何建造如此大型且持久的渡槽的呢?
Live Science 的最新视频
准备路线
订阅我们的时事通讯
(图片来源:Marilyn Perkins / Future)
订阅我们的每周《生活小谜团》时事通讯,在最新的谜团出现在网上之前获取它们。
首先,罗马人会为渡槽选择水源,其中泉水是最受欢迎的选择。渡槽的设计必须使水能够流向城市或定居点。马萨诸塞州布兰代斯大学古典学教授兼名誉主席安·奥尔加·科洛斯基-奥斯特罗在一封电子邮件中告诉《生活科学》,渡槽的成功建造“是通过从泉水到最终源头的不断轻微向下倾斜来完成的”,比如罗马。
罗马测量员必须仔细设计路线。剑桥大学考古学家约瑟夫·刘易斯在一封电子邮件中告诉《生活科学》:“为了选择具有必要坡度的路线,罗马测量员要么使用天秤座,要么使用屈光镜。”
屈光镜的形状像一个圆盘,中间有一个瞄准杆。它可以悬挂在一个支架上,测量员可以通过瞄准杆观察地面上的杆,以帮助确定它们的高度。刘易斯说:“测量员将通过瞄准杆瞄准测量木板,以测量海拔差异。”
天秤座的确切设计尚不清楚,但我们知道它有一个悬挂在空中的铅锤,测量员可以将其与地面上的杆进行比较,以帮助确定地面高度的差异。刘易斯解释说:“测量员将沿着拟议的渡槽路线设置天秤座,并根据校准的木板向前和向后观察。”他指出,这使他们能够确定地面高度的差异。
建设持久的渡槽
罗马人使用的混凝土形式往往比现代混凝土的使用寿命长得多。罗马混凝土使用火山灰,一种灰烬物质,与石灰和水混合形成耐用的混凝土,接触水后会硬化。
一条穿过法国嘉德水道桥河流的罗马渡槽。
(图片来源:PASCAL GUYOT via Getty Images)
“罗马混凝土无疑发挥了重要作用,特别是在桥梁、拱廊和其他结构元素中,”意大利萨莱诺大学工业工程教授乔瓦尼·德·费奥(Giovanni De Feo)在一封电子邮件中说。
但这并不是罗马渡槽能够持续这么长时间的唯一因素。
“我相信它们的出色保存是多种因素共同作用的结果,”德费奥说。例如,罗马人小心翼翼地选择遵循稳定地质构造的路线。
德菲奥指出,在许多情况下,持续到中世纪的定期维护也帮助罗马渡槽经受住了时间的考验。这意味着他们试图避开火山和其他不稳定的景观。
地中海沿岸凯撒利亚罗马渡槽的一部分。
渡槽并不总是在地上运行;有时,它们在某些地区有很长的地下部分,而这些地区的景观很难将其放置在地上。荷兰拉德堡德大学的研究员格尔达·德·克莱因(Gerda de Kleijn)在她的著作《古罗马的供水》(J.C. Gieben,2001)中写道,有些“渡槽在城市外几乎没有任何地面延伸,而另一些则在拱门上延伸了相当长的距离”。
当水接近城市时,有时会流入有助于清除污垢和其他可见污染物的水池。福特汉姆大学古典文学名誉教授哈里·埃文斯在一封电子邮件中表示:“水会流入盆地,沉积物会沉到底部,然后水会继续从那里流向配水池。”
建造渡槽所需的工人数量取决于渡槽的大小和完成时间。研究人员在 2022 年发表的一篇论文中估计,雅典哈德良渡槽长约 12.4 英里(20 公里),可由约 500 名工人组成的团队在 15 年内完成。
(图片来源:Richard Nowitz Photography via Getty Images)
维护渡槽
渡槽建成后,定期维护使其保持良好状态。德国美因茨约翰内斯古腾堡大学构造物理学系主任 Cees Passchier 研究了法国迪沃纳的罗马渡槽。在 2023 年的一项研究中,帕斯奇尔和同事发现,随着时间的推移,渡槽上会积聚碳酸盐。帕斯奇尔在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志,维护人员在重新抹灰渡槽之前“刮掉了部分”碳酸盐。他说,在其他一些渡槽中,他们不会费心刮擦,而是“简单地在碳酸盐上抹灰,而无需清理任何东西”。
需要大量工人来保持渡槽的功能,但根据渡槽的大小而有所不同。帕斯基尔说,“对于像迪沃纳这样的小地方,十几个人的劳动力可能就足够了。” “我们知道,在罗马,有数百名工作人员来维持渡槽的正常运转。”
即使在罗马帝国崩溃之后,许多渡槽仍然幸存下来,其中一些渡槽一直使用和维护到中世纪甚至现代。 Aqua Virgo 渡槽之一建于公元前 19 年,至今仍在向罗马供水。
从奥古斯都到尼禄,通过我们的罗马皇帝测验看看您对古罗马著名领导人了解多少!
