自来水用量堪比现代北上广

Posted 2022-12-27 用量

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自来水用量堪比现代北上广

自来水在中国的出现是清朝末，普及的时间则更晚。但人类很早就学会了将水引入城内、乡间以供使用，其中最为出名的要数自来水的鼻祖古罗马人了，罗马自来水技术让罗马城日用水量，达到了二千年后北京用量的一半。自来水系统 现代自来水系统示意图>自来水顾名思义就是无需人力便可自行供给的水。而要实现这样的目的，科学的供应系统必不可少。现代的自来水需要经过水源汲取、沉淀、消毒、水管运输、配水泵供应等步骤，才能将水送到千家万户之中。 发达的古文明就已经发明具备水源汲取、沉淀和水管运输的原始供水系统。比如位于河南省登封市的春秋阳城遗址，此地发掘出了陶管、澄水池和阀门坑等较为完善的配水设备。 《水经注》曾记载长安城经沟渠，引河水入城，并汇聚于巨大的蓄水池。 汉朝时期的长安城地图>不过，这样的供水系统是极为粗糙的。只完成了水源汲取、沉淀和初步的运输，而对后续的分配，尤其是入户没有安排。未能打通最后一公里的痛点，古人需要自己去把水运回家，这对日常生活是非常不便的，所以在《北游录》中记载了中国古代具备互联网思维的人，干起了取水沿街售卖的行当。 但这些人在古罗马就要创业失败了。集地环中海地区水利技术于一体的罗马人，开发出了一套完备的供水系统。他们首先利用挖掘隧道或者虹吸技术将水从河流、湖泊中汲取出来，再用高架水渠和埋在地下的水管引入城市，接着在沉淀池中沉淀蓄水，然后通过分接水管的方式引入市内各处，以供使用。这一套系统的实施运作比文字描述要复杂困难的多，让我们来看看罗马人是如何克服的吧。 罗马人的大型引水渠> >水源的选取及检测 云漫雾绕的山谷藏有丰富的水源>饮用的河流和泉眼是稀缺资源，有些可能因为污染而不宜使用，就需要通过勘察和检测来寻找合适的水源了。罗马人为此总结了大量的经验，公元前1世纪的维特鲁威便是典型代表，他在其著作中专门提及了水源开发和水质的检测的方法。 首先，根据水分蒸发的原理，维特鲁威认为山谷比平原更易储水。尤其是植被茂盛的地方，而在植被之中，如果有芦苇、常春藤、野柳、赤杨等植物，便说明此地易于储水。 除了植物和地势以外，土壤也很重要。粗砾土壤可深掘出水源，粗砂、细砂、红色砂中则蕴含稳定的水脉，山麓中拥有坚硬红岩的地方会拥有丰富而卫生的水。 水源的选择关系到整套自来水系统的运作>谨慎的维特鲁威认为在挖掘之前，还要再做实验来验证。根据他教授的方法，你需要在日出之前趴在水源处，用下巴抵住地面，然后观察湿气升起的地点，接着你要在此处挖掘宽3英尺，深5英尺的坑，再在日落时把青铜或铅制的壶倒置其中，在壶中还要涂上油，最后用树枝和土盖住，等到第二天打开，如果里面有露珠，便说明此地确实有水源。 在使用之前必须进行水质的检测。为此，维特鲁威专门记载了检测方法。对于已经被人使用的泉水，应该要看周围的饮用者是否健康，如果他们的肢体动作正常，面色红润，眼睛不烂，那么这里的水源就适合使用。而对于新挖掘的泉水，则要将水注入优质的青铜水壶之中，观察它在煮沸以后是否留下沉淀，如果没有，则说明水质优良。除此之外，还可以通过煮菜看是否可以快速煮熟，水源所在地是否长有青苔和水草来辅助判断。 庞贝古城出土的罗马式饮水器皿> >汲水、运输与分配 大型引水渠将水源集中抽取到城市>当水源被确定好以后，剩下的便是汲取和运输的工作了。罗马人的汲水方式很多，如罐轮、装有水桶的滑轮、水车、螺旋泵和水螺杆，不过这些方法大多需要人力或者畜力运作。 更早的希腊人发明了虹吸管，公元前180年建设的帕加马渡槽便是此类典型。由于液体和大气压强的作用，水从海拔1174米的位置被吸出，通过贴着山面铺设的管道穿越了几座山到达海拔332米的城区，这种方法省去了打隧道和水源处用泵抽水的麻烦。但是因为低处的虹吸管需要能抗20个大气压，而这种材料稀少且昂贵，导致罗马人并没有普及这种技术。 罗马城中留下的古代饮水管道>罗马人采用更具特色的汲水方式，并在汲水后运用更为实惠的重力引水。这种方式在汲水之后会将水引入一条有着1：1000坡度的引水渠中，因为途经地点往往高低起伏，所以要在山谷架高水渠，在山顶打穿隧道。如果这两个方法都难以实行，便会利用短途的虹吸管解决问题。由此，水便可以平稳的流入城市，之后水会进入底部倾斜的沉淀池中，在经过沉淀净化后流入埋在地下的混凝土管道。这些管道每隔40-50米就有几个通气柱，以便空气流通和打扫碳酸钙水垢，水经过它们的运输，分配给全城的配水池，再由陶制或者铅制的水管从配水池中分配水给浴场、喷泉、私人住宅。 饮水最后通过城市各地的管道进行分配> >罗马日用水量是0.5个大北京 自来水的重要性不仅在于饮用也关系到居民的如厕>但真正体现罗马人卓越供水能力的地方并不在于上述技术，而是水源引入后被合理的分配到社会生活所需。如果你是一名罗马市民，即便你没有钱，也可以通过遍布城市的公共浴室与厕所来完成洗漱和如厕，或通过在大量的喷泉来获取饮用水。 如果你小有资产，那么也可以交纳相关费用分接管道到你的家中。若你还有水利加工产业，富裕的你将有能力从喷泉或者浴场接入多余的水使用，正如卡拉卡拉浴场附近的水力磨坊那样。如果你产业庞大，比如开矿或者拥有石材水力切割厂，那么你还可以获得专门的供水进行矿床的冲刷和运作水力切割机。 罗马城市的众多公共饮水设施是东方所不具备的>可以说，在比较完善的供水分配系统下，各级市民对水的需要基本被满足。这也就是公元1世纪罗马城私人用水占比达到了八成的原因，如此一来，供水的压力不言而喻，罗马城足足用8条水渠引水，需要240人维护运作，日运输量达到惊人的101.06万立方米，接近2011年北京市日供水量的一半。 不单罗马城作为首都才有这种自来水待遇。远在罗马边疆的不列颠省，比如现在英国的林肯郡；日耳曼省现在德国的科隆、波恩；还有法国、西班牙、埃及。也都有罗马人修建的水渠，世界各处都是遗迹。 即便在乡村或是偏远的军事营地，罗马也建设大量引水设施。如有记录某个军营便用150名犯人操作水车的轮子和螺旋泵将水抽出供应到营地。在阿尔及利亚地区，几乎每个社区都有罗马时代的水力工程，这些大坝、蓄水池通过引水渠和运河将水分配到土地之中，这些遍布原罗马境内的各类水渠就是罗马人供水能力的最好证明。 罗马人的自来水系统塑造了今天世界各地城市的喷泉文化> >结语 罗马人的集中汲水装置通过上文对罗马人供水系统的了解，你会发现罗马虽然在那个时代做到了许多比其他文明的先进之处，但也不过只是一种雏形，并不能和近现代自来水系统相媲美。在感叹古人智慧的同时，我们也要理解近现代科技的发展，才是真正地实现了非常多古人设想但却做不到的伟大工程，充满想象力的古代人没有什么所谓的黑科技。（完）