Ciekawostki ze Świata Wody

W historii wodociągów pojawia się bardzo ciekawy i istotny element, którym jest wprowadzenie możliwości oczyszczania oraz odkażania wody pitnej. Było to niezbędne ponieważ często zdarzały się przypadki, gdzie użytkownicy wody chorowali, gdyż nie była ona w żaden sposób oczyszczona. W efekcie tego, woda, która trafiała do spożycia zawierała zwykle zanieczyszczenia, które trafiały do rzek, jezior czy innych zbiorników na skutek ludzkiej działalności. Pierwsze próby pojawiły się jeszcze w 1829 roku i wprowadził je James Simpson. W jego rozwiązaniu wykorzystano filtr piaskowy (udoskonalony w 1880 roku). Zastosowano je do oczyszczania wody płynącej w londyńskich wodociągach działających na terenie dzielnicy Chelsea. Około 1857 roku coraz częściej zaczęto stosować metodę oczyszczania wody przy użyciu wodorotlenku żelazowego. Kiedy w 1896 roku we Włoszech wybuchła epidemia tyfusu (a następnie w 1897 roku w Anglii), zdecydowano się zastosować do odkażania metodę chlorowania wody. Pierwsza instalacja, która umożliwiła zastosowanie tej metody została uruchomiona w Belgii, w Middelkerke w 1920 roku. Kolejna metoda została wprowadzona w 1906 roku we Francji, a konkretnie w Nicei. Tutaj zdecydowano się wykorzystać ozonowanie wody. Metoda ta została przygotowana w teorii przez M.P. Otto. Należy tutaj podkreślić, że jest ona udoskonalana do dnia dzisiejszego. Obecnie, do oczyszczania wody wykorzystuje się bardzo zróżnicowane sposoby i nowatorskie rozwiązania, dzięki czemu jest ona zdatna do bezpośredniego spożycia. Często jest ona bardziej czysta i zdrowa niż woda butelkowana dlatego też można ją pić prosto z kranu. Należy tutaj również podkreślić, że współczesne obiekty wodociągowe są traktowane jako obiekty o znaczeniu strategicznym. Dlatego też, najczęściej są odpowiednio chronione. W ten sposób zapobiega się przypadkom celowego skażenia wody (np. na skutek zagrożeń terrorystycznych). Jest to o tyle istotne, że ujęcia wody oraz możliwość dostarczania wody do wszystkich mieszkańców (i zapewnienie im stałego dostępu do wody) stanowi kluczowe zadanie wszystkich przedsiębiorstw wodociągowo – kanalizacyjnych działających w każdym mieście.

Jednym z najstarszych wodociągów jest instalacja odkryta w Iranie. Co ciekawe, został on zbudowany nawet wcześniej niż egipskie piramidy. Akwedukt zbudowano przeszło 5 tys. lat temu (oznacza to, że jest on starszy o ok. 500 lat od piramidy Cheopsa, a od słynnej świątyni megalitycznej Stonhenge zlokalizowanej w Anglii o ok. 1.500 tysiąclecia). Pierwszą konstrukcję wodociągową znaleziono w miejscowości Farash. Dokonali tego naukowcy z Iranian Center for Archeological Research (pracami kierowała dr Leli Niaken). Teren, na którym dokonano tego odkrycia, wcześnie został sztucznie zalany spiętrzonymi wodami, po tym jak zdecydowano się na zbudowanie specjalnej zapory zlokalizowanej na rzece Seimarre w prowincji Ilam w zachodnim Iranie. Tutaj również archeolodzy odkryli przeszło 100, podobnych stanowisk – od epoki kamienia aż do średniowiecza. Na chwilę obecną, archeologom udało się odnaleźć ok. 100 metrów wodociągu. W większości jest on złożony ze specjalnie przygotowanych, ceramicznych rur – każda o długości ok. metra i jest łączona gliną. Rury były wypalane na miejscu. Dodatkowo, w połowie odkopywanego odcinka naukowcy znaleźli pionowe szyby mające głębokość ok. 2m. Do każdej z nich dochodziły specjalne rury. Jak wynika z ukształtowania terenu, można zakładać, że cała sieć wodociągowa mogła mieć nawet kilka kilometrów długości. Obliczenia te wynikały przede wszystkim z faktu, że taka odległość dzieliła instalację do najbliższego źródła wody. Warto tutaj podkreślić, że znalezione rozwiązanie było nieco zbliżone do tego, które stosowali Persowie (ok. 2500 lat temu). Także oni wykorzystywali system rozprowadzania wody złożony z pionowych szybów. Obecne odkrycie pokazuje, że technika ta była zdecydowanie starsza i nie była pomysłem wymyślonym przez Persów. Jest to bowiem technika zdecydowanie starsza i została zaczerpnięta jeszcze z innych kultur, czego dotychczas nie wiedziano. Zakładano, że to właśnie Persowie odpowiadają za jego wymyślenie i to oni go w całości przygotowali. Okazało się natomiast, że mogli oni go jedynie zapożyczyć lub ewentualnie usprawnić.

Wzorcowym przykładem działania kanalizacji była struktura opracowana przez Persów. Wymyślone rozwiązanie inżynierii wodnej, czyli kanał to łagodnie opadający tunel, który doprowadzał wodę z wybranego źródła do osad, które były zlokalizowane poniżej tego źródła. Tam z kolei woda została umieszczona w specjalnym zbiorniku skąd lokalna ludność mogła ją czerpać. Jednocześnie, odpowiednio przygotowanymi kanałami irygacyjnymi można ją było doprowadzić do pól uprawnych. Perskie kanały tworzono w niezwykle charakterystyczny sposób. Pracę rozpoczynano od wydrążenia, co kilkadziesiąt metrów, pionowych szyb, a dopiero później tworzono tunel, który je ze sobą łączył. Pionowe szyby pozwalały na doprowadzenie powietrza do transportowanej wody. Ta technika była stosowana w Persji w czasach, kiedy w Atenach (za Peryklesa) tworzono Akropol, czyli ok. 2500 lat temu. Jak się jednak okazało, ich rozwiązania nie były nowatorskim, jak na tamte czasy działaniem. Prowadzone badania pokazały, że technologia ta była znana jeszcze wcześniej, bo ok. 2500 lat wcześniej. Wówczas na terenie Iranu nie było państwa perskiego. Tworzyło się natomiast królestwo Elamu. Zostawało ono pod silnym wpływem kultury Sumerów. Także starożytni Grecy mogli pochwalić się wieloma osiągnięciami w zakresie inżynierii wodnej. Pierwsze wodociągi zostały utworzone na wyspie Samos, na Morzu Egejskim, jeszcze w połowie I tysiąclecia p.n.e. Wtedy to Polikrates zdecydował o budowie pierwszej tego rodzaju instalacji. Było to o tyle trudne, że miasto zlokalizowane było na zboczu góry Kastro jednak źródło wody płynęło po jej przeciwnej stronie. Dlatego też, nie zdecydowano się na utworzenie otwartego kanału (nie było to bezpieczne – mogło zostać zatrute lub zniszczone w czasie najazdu). Zdecydowano się natomiast na wydrążenie w skale specjalnego tunelu mającego długość ok. km, o przekroju więcej niż 2 metrów. To właśnie przy pomocy tego kanału woda była doprowadzana do specjalnego, zamkniętego zbiornika. Jego strop był podtrzymywany 15 filarami skąd wodę rozprowadzano ceramicznymi rurami. Każda z nich była ułożona w kanale na głębokości ok. 2 metrów pod ziemią. Konstrukcja ta była niebywale złożona jak na tamte czasy. Była (i jest nadal) uważana za wzór i szczyt ówczesnej myśli technologicznej, która później była powielana i wdrażana w innych miejscach.

W Rzymie z II wieku n.e. działało sześć akweduktów, które zaopatrywały miasto w wodę. Łącznie miały one długość 420 km. dodatkowo 47 km przebiegało nad powierzchnią ziemi. Rozwiązania to pozwalało na dostarczanie miliona metrów sześciennych wody na dobę. Po przeszło półtora wieku sieć ta była rozbudowywana, dzięki czemu osiągnęła ona poziom 575 km. Jej wydajność natomiast zwiększyła się o połowę. Celem uniknięcia ewentualnego skażenia decydowano się na przeprowadzanie specjalnego odwadniania terenów zlokalizowanych wokół akweduktu. Dzięki temu możliwe było zapobieganie skażeniu przez wody gruntowe. Oznacza to, że w każdym z działających akweduktów regularnie weryfikowano stan i jakość wody. Dokonywano także regularnych obserwacji stanu zdrowia mieszkańców korzystających z wody dostarczanej przez akwedukt. Jeśli okazało się, że pojawiły się u nich niepokojące symptomy, sprawdzano czy woda jaka jest do nich dostarczana jest czysta i odpowiedniej jakości. Należy tutaj również podkreślić, że w Rzymie, najczęściej woda bieżąca była dostarczana wyłącznie do najbogatszych mieszkańców, a także do publicznych łaźni, szaletów oraz fontann. Akwedukty budowane w starożytnym Rzymie działały na terenach należących dziś do Hiszpanii, Portugali, Francji, Wielkiej Brytanii, Grecji czy Izraela. Dodatkowo, ciekawe odkrycia dokonali również francuscy archeolodzy w antycznym mieście oraz porcie Arles położonym nad Rodanem. Odnaleziono tutaj rzymską sieć wodociągową. Jest ona złożona z ośmiu nitek utworzonych z ołowianych (już wtedy uznanych za szkodliwe) rur, które zostały ułożone w poprzek koryta Rodanu. Ułożono je na głębokości ok. 12 metrów. Każdy z nich, który został ułożony na dnie ma długość ok. 200 metrów. Każdy z odcinków to sekcja o długości ok. 3 metrów. Do dziś zachowały się ślady pozwalające na odtworzenie metod za pomocą, których je łączono i jakich narzędzi do tego celu używano. Specyfiką tego rozwiązania było zamieszczanie kropli ołowiu w kształcie oliwek, które pozwalały (po uprzednim rozgrzaniu) do połączenia ze sobą wszystkich odcinków. Jak na tamte czasy była to technika niezwykle trudna. Każda z nitek była oddalona od siebie o ok 50 metrów. Natomiast lutowanie umieszczone było na jej stromym brzegu. Każdy odcinek leżący na brzegu, wzdłuż koryta był oprawiony w dębową otulinę ochronną.