【给排水案例】浅谈古罗马的城市给排水系统

古罗马的文明是世界文学史上一颗耀眼的巨星，在其巨大的文化背景下建造起来的城市给排水系统至今仍是可拍手称道的。我国的城市给排水系统虽然近年来也有很大的改观，但是这是一项长远的工程不是一朝一夕就可见成效的，所以lz收集了一些古罗马城市给排水系统方面的资料，方便同行们学习借鉴！


古罗马的供水系统被认为是古代历史最辉煌的奇迹之一。罗马城扩展所到之处也是引水渠的所到之处，这几乎成了罗马帝国向外扩张的标志。古罗马的引水渠建设主要还不是为居民提供饮用水或出于提高卫生质量的考虑，而是提供逃生通道或军事需要。当然，其他功能也是同时具备的，如提供家庭用水、花园浇灌、水上表演、推磨、喷泉景观等。古罗马的工程师因地制宜地在任何可以获得稳定的山泉水或地下水供应的地方都建设了渠道。
虽然建渠输水不是罗马人的首创，这一技术已包含在东方文明包括希腊文明中，但罗马人无疑是渠道输水最完美的建造者。罗马人恢复了亚述人的渠道工程建设并把亚述人的文明理念应用到所有为罗马人建造的设施中。罗马人是"城里人"，能方便地享用数量最多的渠道饮用水。在整个罗马帝国时期，每个罗马人每天可以享用1100升的水，而现在一般居民用水每人每天仅为200-300升。
可以说，古罗马的渠道建设和管理跟现代的渠道建设和管理没有什么不同，因为现代的渠道建设技术基本上都来自于古罗马的建设工程。输水渠道建设首先是寻找水源。从四面八方来的地下水渗透到建好的拱形的储水库收集起来，水渠跟储水库连接，空气通过水面上方进入储水库，储存水通过露天的混凝土水渠自然引流出来。在输水过程中，罗马人还建设了许多坚固的高架输水渠、虹吸管、隧道以避开深谷和悬崖。最后，水渠里的水注入混凝土做成的水窖里净化，净化以后又通过水渠自流到分水池。分水池中有许多隔层把水分开。

分水系统主要是把水库里的水或输水渠里的水分流到终端用户。罗马的分水系统就是把来自水源地的水用渠道分流到城市中。供水时，供应的水量超过了实际的需求，一是为保证水流的压力；二是冲洗街道。绝大多数的输水渠道由砂石建造而成。
水渠在经过松碎的岩石地面时用石灰、陶土、碎砖铺设渠道，经过松软地段就用四方的石块铺设。水渠有不同的交叉形状的设计，但大多数为矩形（俗称三面沟），在水沟上面覆盖条形石板或三角形石板。进入居民区后，各个城堡之间的供水是用铅或铜管连接成，在足够的水压下可以保证持续的水流，各个城堡用不完的水又可以通过渠道回到主水渠。按照规定，城堡里的人只能使用渠道输送来的水，不允许从沟渠里直接取水。详细的渠道管理制度保证了供水的稳定性。
通过对庞贝古城遗址的研究，为清楚了解古罗马城供水系统提供了极好的例子。从储水库开始，有三条输水渠将水引到城市中不同地方的水塔中，再输送到由铅铸造而成架设在6米高的砂结构水池中，水池往往建在十字路口，跟居民小区住户连接。当然，水塔也为公共喷水池供水。庞贝古城水池最简便之处在于喷泉水源源不断地跌落在配备好的椭圆形的石盆里面，这样石盆里的水时时刻刻都是满的。庞贝古城的排水系统也是闻名遐迩的。即使在维苏威火山爆发的时候，庞贝古城广场的排水功能也还在独自发挥作用。庞贝古城的街道其实又是一条开放的渠道，可以把喷水池里的水、雨水、污水排掉。

罗马人常常以他们宏大的供水系统为豪，但最重要的或许是这些建筑让罗马人认识到利用水力学的原理建造排污系统和对污水的集中处理上，并且随着新城市的不断扩张，排污系统也在一年一年得到延伸。古罗马城大量的清洁饮用水、街道上的污水都要通过渠道处理，最后才排到第伯尔河。我们不仅发现了古罗马城输水系统的现代化程度，而且也解释了世界其他城市瘟疫流行的原因。事实上，只有建设排污渠道是远远不够的，如果没有足够的水流冲刷渠道，渠道也就成了流不动的粪便池和毒气室。另外，古罗马人还精心设计了路面排水系统。在四通八达的公路上铺设了用于排水的路牙子和沟槽，引导路面的水流到石头砌成的露天排水沟里，稍微倾斜的路基就能把路面上的水排到沟渠里去。
城市供水同样在古罗马人的卫生用厕方面起着重要的作用。厕所可以分为两种：公共厕所和私人厕所。一般来说，公共厕所建在浴室附近或在浴室里面，方便人们从浴室外面或里面入厕，然后用大量浴后水来冲洗厕所。而修建管道引水来冲洗私人厕所的情况在当时是极其少见的。

罗马帝国普通居民能够充分使用露天沟渠里流动的饮用水并且利用地下渠道把他们的生活污水带走。虽然不是刻意设计的，但罗马人做到了城市供水和排污有机联系在一起，也就是供水渠道多余溢出来的水流把城市的污水带到地下排水管里去。古罗马人供水和排水的有机结合为城市动态水环境的建立奠定了最早的榜样，并且产生了深远的影响。

首先，该城市的改观直接得益于供水系统，新的供水系统把水更加便捷地输送给市民。例如，庞贝市把位于塞里罗的奥古斯丁水渠的一条支流引入城市，使该市大为改观。从奥古斯丁水渠引入的水用于庞贝市的公共澡堂、私人住宅用水，特别是公共喷泉系统。在庞贝古城的大街上每间隔100米就有一个水池，人们走路不超过50米就可以取到水，如此短的取水距离对于今日很多发展中国家来说都是叹为观止的。
第二，持续、畅通的供水系统保障了城市的清洁卫生。城市公共喷泉的水也用来清洗街道，从这个角度而言，公共喷泉发挥了溪流的功用。此外，为了解决喷泉水溢到路面上影响行人通行的问题，城内遍布着帮助人们跨越街道的三维斑马线。源源不断的供水冲洗着城市厕所的污水坑，古罗马的厕所里随时有流水冲洗粪便。在罗马帝国时期，充沛的供水系统保证了需要大量用水的公共澡堂的正常运营。公共澡堂在古罗马社会中发挥着重要的社会功能，不仅是市民的洁身之地，也是城市不同阶层的交流和融汇之地

首先就是著名的阿庇乌水渠 ，这条意大利山区水源非常多，但是可以供选择的不多。基本要求是水质清澈无异味，周围动植物和当地居民健康，并且要进行腐化检测，方法是静置数日后水仍然不坏。当然，水流动起来以后就更不容易腐坏了。确定水源地后罗马工程师修建贮水池，用于收集水，澄清并提高水压。推动水流向罗马城的基本原理是利用落差，所以贮水池都是修建在较高的山区。引向罗马的管道绝大部分是埋在地下的，以保持水温减少蒸发损耗。管道要么在岩石上开凿，要么使用混凝土浇筑制成，上面加盖石板，可以轻松打开方便检修。

水流过一段路程后还会有中继贮水池，有多少个这样的水池要视运输路程的远近。有些贮水池的存在是为了方便利用虹吸效应运水。



虹吸是利用液面高度差的作用力现象，可以不用泵而吸抽液体。

罗马人依照地势根据实际需要，间断性选择管道或者水道，交替利用重力和虹吸来推动水流流向罗马。第一条阿庇乌水道，长16公里，大约只有1200多米是高架水道，而高架水道的使用是因为最后阶段进入平原地区已经无法使用虹吸效应，为了维持水的势能不得不修建的。这条水道每天的输水量约为73000立方米，并不能满足整个罗马的日常用水，但是它很大程度上改善了罗马的水质，清洁用水是保证巨型都市出现的前提。

到了罗马市内，再次进入贮水池，然后由一整套网络进行分配，这套管道是埋在罗马城下的，由陶土制成，这样成本低且方便更换。


引进来的水最先供给到喷水池，为什么水会喷出来呢？你自己试试虹吸原理啊，不需要抽水机喷你一身你堵都堵不住啊！罗马市民可以自己去打水，免费的。
少数有钱人家可以交水费把水引道自己家里去，必须自己出钱造管道，埋的是铅水管。这大概是那个流传很久的“罗马帝国毁灭于铅中毒"文盲说法的由来。但其实没那么简单，因为当年有钱人都住帕拉提诺山，山上水压经常不足。而且一旦城市供水紧张，营造官直接切断私人供水。貌似除了在帕拉提诺山顶跳舞的奥古斯都大帝，没几个人能舒舒服服的用水。

私人用的铅水管就是这个样子的。
而澡堂用水量是很大的，需要专门的引水渠供水，一条道直接进澡堂。


图的上半部是普通民宅用的热水器，公共澡堂用的是第二种。浴池和水箱是连通的，箭头B显示热水上升流进浴池，箭头A显示冷水下沉流回水箱，被再次加热。浴室地板下方是空心的，火炉产生的热气从地板下流过，墙壁内有一排瓦制的管子（见下图），热气沿着管子上升直到屋顶，排出屋外。

这样地板、墙壁和天花板都得到了加热，将整间屋子变成蒸汽浴室。从上图可以看出地板比墙壁厚得多，免得地板太热，烫脚。罗马人显然知道利用温室效应，温室和热室都开有巨大的窗户，装上双层玻璃

罗马陆续修建的给排水系统有：
旧阿尼亚水道、新阿尼亚水道、马尔齐亚水道、塔普阿水道、尤里乌斯水道、维尔戈水道、安东尼亚水道等等



以上只是对古罗马城市给排水系统的一些简单的介绍，不足之处，欢迎资深的大神深入剖析罗马城市给排水系统优势！

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