Древний мир
Климат Месопотамии требовал особого отношения к сохранению влаги. Когда в году два месяца идут проливные дожди, а затем наступает засуха, необходимо сохранить как можно больше воды, которую давали разливы рек.
Решение было найдено в IV тысячелетии до н. э. Уже тогда жители и Месопотамии, и Египта стали сооружать примитивные оросительные системы (каналы, плотины, водохранилища), которые позволяли не только получать обильные урожаи на уже имеющихся площадях, но и увеличить посевы.
Руины Мохенджо-Даро
Несколько позднее появились сооружения, подводившие воду к городам. Один из самых ранних известных водопроводов был обнаружен при раскопках города Мохенджо-Даро на территории нынешнего Пакистана. Возраст его канализационных и водопроводных труб более 4 тыс. лет. В Египте примерно в то же время вода по глиняным или деревянным трубам подавалась во дворец фараона.
Водоснабжение в античности
К середине I тысячелетия до н. э. водоводы существовали практически у всех народов Ближнего Востока, а также в Индии и Китае. И, конечно, предшественники современных водопроводов были в Греции. Самый известный водовод был построен на острове Самос при правлении тирана Поликрата.
Самосский акведук
Акведук представлял собой пробитую в горе штольню протяженностью около километра, в которой были проложены трубы, снабжавшие водой столицу острова Пифагореи. К тому же времени относится и другой прото-водопровод, фрагменты которого были обнаружены при раскопках в афинском районе Керамикос.
В VII-VI вв. до н. э. в Египте, Ассирии и некоторых других странах Ближнего Востока начали строить ту разновидность акведуков, которая теперь ассоциируется в первую очередь с Римской империей: акведуки-мосты, перекинутые через овраг, реку или дорогу. В основании такого акведука возводили каменные или кирпичные опоры и береговые устои, поверх которых укладывали трубы либо устраивали закрытые или открытые кюветы каналы для пропуска воды. При значительной высоте конструкции для большей устойчивости опор между ними сооружали каменные арки, иногда в несколько ярусов. Так, в столицу Ассирии Ниневию через долину был перекинут акведук из известняка высотой 10 и длиной 300 м.
Ассирийский акведук близ деревни Джерван, нынешний Ирак
Римские водопроводы
Акведуки нельзя считать полноценным водопроводом. Первые централизованные системы накопления, доставки и распределения воды появились в Риме. Началось всё с акведука Аква Аппия, построенном в 312 году до н. э. во время цензорства Аппия Клавдия Цека. Он, к слову, вложил собственные деньги в строительство акведука, длина которого 16.5 км.
Вода в него поступала из левого притока Тибра восточнее Рима. Акведук проходил до самого центра города. За времена республики в Риме было построено четыре водопровода, после чего их сооружение прекратилось и возобновилось с началом правления Октавиана Августа в 27 г. до н. э. Строительством занимался зять императора Марк Агриппа. Под его руководством были отремонтированы старые водопроводы и построены два новых.
Аква Аппия
Водопроводы обслуживала так называемая водяная команда из 700 рабов, владевших разными специальностями. Управление осуществлялось архитекторами-гидравликами. В подчинении архитекторов находились обходчики, каменщики, специалисты по свинцу, а также мостовщики, которые занимались тем, что без конца разбирали и вновь укладывали мостовые на подходах к жилым домам. Дело в том, что под мостовыми тянулась сеть свинцовых труб, а римляне, пользовавшиеся водопроводом, не могли передавать ни своим наследникам, ни новым жильцам при продаже дома. Поэтому трубы то подводили к дому, то убирали, при этом каждый раз приходилось разбирать мостовую. В течение пяти столетий в Риме было сооружено 11 водопроводов общей протяженностью почти 350 км, из них только 47 км были наружными, а остальные проходили под землей.
Схема расположения акведука Аква Аппия в Риме
Устройство древнеримского водопровода
С помощью специальных труб акведуки соединялись с распределительными сооружениями, которые находились по всему городу. Как и полагается, в первую очередь вода подавалась в императорский дворец, затем в общественные бани и к фонтанам и только потом в богатые частные дома.
Средства на эксплуатацию водопровода поступали от специальных налогов на бани и каналы. Римские акведуки-мосты были чрезвычайно сложными сооружениями, технологически они не устарели даже спустя тысячу лет.
Водопроводный кран с вентилем в виде головы животного
Но в целом водопроводная система Рима была технически несовершенна. От каждого распределителя к потребителям воды тянулись линии подземных труб, не сообщавшихся между собой. Видимо, это было связано с необходимостью постоянно перекладывать трубы. К слову, любопытно, что римляне, несмотря на умение изготавливать краны, практическим ими не пользовались. Вода из труб шла непрерывным потоком.
Пон-дю-Гар в Провансе
Римляне строили акведуки с великолепной точностью. Например, акведук-мост Пон-дю-Гар в Проване имеет уклон всего 34 см на 1 км, спускаясь на 17 метров по вертикали при общей длине водовода 50 км.
Средние века
В раннее средневековье водопровод был забыт вместе со многими другими достижениями античности. Как и в древности, источниками воды стали колодцы и ближайшие реки с озёрами, откуда воду возили в бочках. Римские акведуки стали использовать как обычные мосты. Из-за того, что в городах не было канализации, сточные воды просачивались в землю, попадая в грунтовые воды. Поэтому колодцы были постоянным источником эпидемиологической опасности.
Вновь централизованные городские водопроводы в Европе начали сооружать в XII веке. Первым был построен самотечный водопровод в Париже. Спустя столетие централизованное водоснабжение получил Лондон, а к началу XV века относятся упоминания об устройстве водопроводов в германских городах.
Водопроводы в Новое время
Промышленная революция XVIII века повлекла за собой и развитие водопроводной техники. Фабрики и заводы требовали большого количества воды, не говоря уже о том, что в чистой воде нуждалось значительно возросшее городское население. В то же время сброс промышленных сточных вод в открытые водоемы привел к их сильному загрязнению и поставил вопрос об изыскании источников чистой воды в отдалении от производства.
Парижская канализация, XIX век
Применение паровых насосов позволило значительно увеличить дальность транспортирования воды, но стоимость таких сооружений все равно была слишком велика. Поэтому уже в XVIII века рядом с городами начали создавать искусственные водохранилища, перегораживая русла рек плотинами. Для того чтобы поддерживать в водохранилище определенный уровень, в плотине предусматривалась система стоков. Впервые в Европе такие искусственные резервуары стали строить в Германии.
Теодор Жерико «Вечерний пейзаж с акведуком», 1818
Водопровод на Руси
Появление водопровода и канализации на Руси относится к домонгольским временам. При раскопках на Ярославовом дворище в Новгороде были найдены остатки деревянного водопровода, сооруженного в конце XI начале XII века. Татаро-монгольское нашествие практически уничтожило технические достижения Руси. Новые водопроводы появились лишь в конце XV века.
Трубы средневекового водопровода, найденные на Неглинной улице в Москве
В Московском Кремле в 1491 году был построен самотечный кирпичный водопровод, по которому вода шла из родника под Собакиной башней (ныне Угловая Арсенальная) к Троицкой башне.
Более совершенный водопровод был сооружен в Кремле шотландским мастером Христофором Галовеем в 16ЗЗ году. Галовей установил машину для подъёма воды Москвы-реки в Свиблову (Водовзводную) башню, «а из башни той воду привёл на государев на сытной и на кормовой дворец в поварни».
Водовзводная башня, 1883 год
Оснащенный водонапорной башней, водопровод подавал около 50 кубометров воды в сутки и просуществовал почти сто лет. В начале XIX в. был открыт первый централизованный Мытищинский-Московский водопровод, а спустя четыре десятилетия работы по организации системы водоснабжения начались и в Санкт-Петербурге.