Roman Water Distribution and Inverted Siphons

 

 

 

36 Uitleg bij het Louisedal


Bijgaand een aankondiging van mijn promotie, of beter gezegd, van de openbare verdediging van het proefschrift 'Roman Water Distribution and Inverted Siphons', op 21 november 2017, om 14:30.

Hieronder een samenvatting, en een routebeschrijving voor de Aula van de Radboud Universiteit in PDF.

Het betreft een openbare zitting, belangstellenden zijn van harte welkom.

Vriendelijke groeten,

Paul Kessener

 

 

Roman Water Distribution and Inverted Siphons

Samenvatting

Water management in de Romeinse tijd is de laatste decennia toenemend in de belangstelling komen te staan. Water, voor consumptie en andere doeleinden werd over grote afstanden getransporteerd van ver gelegen bronnen om in steden gedistribueerd te worden. Voor het transport werden gewoonlijk open-kanaal aquaducten aangelegd die zo nodig werden voorzien van hoge-drukleidingen (omgekeerde sifons) om diepe en brede dalen te overbruggen. De stedelijke distributiesystemen, waarvan die in Pompeii het best is bewaard, maakten gebruik van een netwerk van watertorens met bovenop een open container, die onderling verbonden waren door kleinschalige (lage druk) sifons. In dit proefschrift wordt de hydrauliek van de antieke sifons en van watertorens bestudeerd met daarnaast de problemen die destijds konden optreden en de oplossingen die werden gekozen. Ook werden de teksten van de Romeinse auteurs Vitruvius en Frontinus betreffende watertransport en waterdistributie onderzocht, waarbij gangbare concepten - en misvattingen - worden besproken.

Een waterdistributiesysteem à la Pompeii was vele eeuwen de standaard in Sicilië, tot in de 20e eeuw. In Palermo staan nog ongeveer 30 watertorens overeind. In het Ottomaanse rijk functioneerde vele eeuwen een soortgelijk waterverdeelsysteem met watertorens (suterazi), tot in de 20e eeuw. In Istanbul zijn nog een flink aantal suterazi te vinden. Er wordt aangetoond dat de Ottomanen leerden van de Byzantijnen die dit systeem bijvoorbeeld al in de 7e eeuw CE toepasten in steden als Palmyra en Apameia. In de Allgäu, Zuid-Duitsland, functioneert een verdeelsysteem van het Pompeii-type vandaag de dag nog op geïsoleerde locaties.

Roman WaterworksHet algemene idee is dat de watertorens van Pompeii en soortgelijke torens elders als drukverminderaars functioneerden, zodat de druk in de leidingen, in Pompeii van lood, niet boven de 6 meter waterkolom kon stijgen, waarbij de watertorens niet hoger waren dan 6 meter. De veronderstelde reden was dat de Romeinse waterkranen niet bestand waren tegen een druk hoger dan 0,6 Bar. In dit proefschrift wordt aangetoond dat dit concept op grond van hydraulische overwegingen niet juist is en ook dat de Romeinse waterkranen zeer wel bestand waren tegen drukken veel hoger dan 0,6 Bar.

Frontinus, in de late eerste eeuw CE de curator aquarum van Rome, vermeldt in zijn boek De Aquaeductu Urbis Romae dat hij het debiet van de aquaducten van Rome heeft gemeten. Het debiet wordt uitgedrukt in quinariae. Een quinaria is een pijp, van lood of van brons, met een inwendige diameter van 2,3 centimeter. De algemene opvatting is dat in de Romeinse tijd wegens onnauwkeurige klokken een betrouwbare meting van de water snelheid en dus een goede debietmeting voor aquaducten niet mogelijk was, en dat de aantallen quinariae die Frontinus vermeldt voor de aquaducten van Rome enkel een oppervlaktemaat voorstellen en geen realistische betekenis hadden in liters per seconde. In deze bijdrage wordt voorgesteld dat de Romeinen de middelen en de kennis hadden om betrouwbare metinginstrumenten te ontwerpen en toe te passen, door middel van de zogenoemde 'directe-debiet-methodes', en dat de quinaria-maat, hoewel een exacte waarde in liters per seconde niet kan worden gegeven hetgeen in wezen niet van belang is, maar een inschatting is wel mogelijk - een realistische en betrouwbare debiet-eenheid weergeeft.

Verder worden de problemen besproken die kunnen optreden in de hoge-druk sifons die in Romeinse aquaducten waren opgenomen. Watertransport door middel van open kanalen, waarbij kanaaldimensies, afschot van het kanaal, en wandruwheid bepalende factoren zijn, is op zich een tamelijke recht-toe-recht-aan zaak. Maar bij de hoge-druk sifons kan men aanzienlijke problemen tegenkomen vanwege de interactie van water en lucht, met drukstoten en waterslag als gevolg. Deze brengen de integriteit van de leidingen in gevaar, zaken waarmee in de oude tijd moest worden omgegaan net als heden ten dage. In een aantal publicaties wordt dit onderwerp besproken in het licht van archeologische bevindingen met betrekking tot de sifon van Aspendos en van elders, en van de relevante passages in De architectura van Vitruvius. De tekst van Vitruvius over dit onderwerp is vaak geïnterpreteerd als onduidelijk en onbegrijpelijk. Vitruvius zou zelf niets van het onderwerp hebben begrepen en slechts (verloren) Griekse schrijvers hebben overgeschreven. De leidingen die voor de sifons werden toegepast waren in de oude tijd gemaakt van lood, steen, en keramiek, soms van combinaties hiervan; in Aspendos was het steen. Stenen en keramische leidingen gedragen zich anders dan leidingen van lood, en dit onderscheid in twee typen leidingen - hetgeen dmv de fysica van de hydrauliek wordt aangetoond - werd reeds door Vitruvius naar voren gebracht. Het leidt tot verschillende soort problemen voor de twee typen leidingen. Met experimenten die in het laboratorium van Delft Hydraulics (het voormalige Waterloopkundige Lab) zijn uitgevoerd is aangetoond wat voor soort problemen kunnen ontstaan. In tegenstelling tot de algemene zienswijze blijkt dat de verhandeling van Vitruvius zeer wel deze problemen beschrijft alsook oplossingen daarvoor aanvoert

Concluderend kan gesteld worden dat de combinatie van hydraulische studie, en van analyse van de oude literatuur en archeologische bevindingen duidelijk maakt dat de Romeinen zeer wel het vakgebied van watervoorziening beheersten en dat onze eigen ideeën over hun kennis en over de oude hydraulica herziening behoeven.

 

 


Route Aula (in PDF)

Deel deze pagina:

Submit to FacebookSubmit to Google PlusSubmit to TwitterSubmit to LinkedIn