Если сравнить цель, стоявшую перед древними и стоящую перед современными гидрологами и гидротехниками, то окажется, что она не изменилась. Если ее сформулировать в общей форме: освоение и регулирование водных объектов. Однако задачи, которые решаются в рамках этой общей цели, неимоверно расширились. Кроме тысячелетних потребностей в воде для сельского хозяйства, водоснабжения населенных пунктов, защиты от наводнений и использования водных объектов как транспортных артерий, появилось множество других задач: промышленное водоснабжение, теплоэнергетика, рекреация, разбавление сточных вод, рыбоводство, марикультура, подводная добыча полезных ископаемых - вот далеко не полный перечень областей использования и применения воды.

Находясь еще только на грани перехода от прачеловека к человеку, это существо, как и многие животные, использовало воду не только для утоления жажды, но и для других процедур типа купания. По мере совершенствования, появления новых навыков, развития производства орудий охоты и труда человек стал потреблять все больше и больше воды для разнообразных нужд: в гончарном деле, в обработке шкур убитых животных, в выплавке металла. По мере развития цивилизации, освоения новых полей деятельности человеку требовалось все больше и больше воды. Развитие цивилизации можно измерять в литрах потребляемой на душу населения воды. Сейчас в самой развитой стране мира - США - на душу населения потребляется в сутки около 7000 л воды, тогда как в некоторых развивающихся странах - не более 30 л, т. е. в 200 раз меньше. Человек каменного века потреблял, видимо, менее 10 л воды в сутки. Зато римляне в период расцвета Римского государства потребляли до 700 л воды на человека в сутки, т. е. намного больше, чем сейчас потребляют в ряде развивающихся стран, и больше, чем потребляли жители Рима в средние века. А в период правления императора Траяна (98-117 гг), когда население Рима достигало 1 млн. человек, на каждого жителя приходилось до 1000 л воды в сутки (заметим, что 1968 г - только 475 л). Поэтому в литрах воды можно оценивать расцвет и упадок цивилизаций, стран и городов.

Археологические находки, древнейшие записи дают представление о широком использовании ирригации и гидротехнических сооружений в древности. В Междуречье 7-8 тыс. лет назад создавались насыпи для устройства поселений, защищенных таким путем от наводнений. Они были окружены полями, на которых проводилось орошение и осушение земель. Около 6 тыс. лет назад там появляются первые города, окруженные полями с искусственным орошением. Так же давно искусство орошения возникло в долине реки Хуанхэ в Китае. В государствах Шумер и Аккад 5-6 тысячелетий назад проводились работы по регулированию рек Тигра и Евфрата, строились большие каналы, использовавшиеся не только для орошения, но и для водоснабжения населенных пунктом, и как транспортные системы. Возникают законы, регулирующие водопользование. В одной из статей ассирийского свода законов, составленного 3500 лет назад, говорилось: "Пусть каждый совершит работу на своем поле и оросит свое поле".

Последнее тысячелетие до нашей эры оказалось периодом расцвета гидротехнического искусства. В это время создаются многие выдающиеся гидротехнические сооружения, руины или иные свидетельства о которых дошли до нашего времени. К этому же периоду относится ряд изобретений, связанных с водой. Начинают использоваться водяные мельницы. Первые такие мельницы были в государстве Урарту. Один из жерновов урартской мельницы хранится в музее города Тбилиси. Появляется водоподъемное сооружение типа "журавля", использующее принцип рычага, водоподъемное колесо и архимедов винт, которые применялись в Древней Греции, где существовали крупные ирригационные системы.

Искусственное орошение и система водоснабжения населенных пунктов вначале обычно совмещались. Но по мере роста городов и городского населения возникла необходимость строить отдельные системы водоснабжения населенных пунктов. Это был второй скачок в росте водопотребления на душу населения. Системы водоснабжения использовались для удовлетворения бытовых нужд, а также некоторых других хозяйственных потребностей, например в ремесленном производстве. Хорошо известны водопроводы Экбагана в Ассирии, построенные по приказу легендарной царицы Семирамиды, водопроводы в Иерусалиме, на острове Самое, в Карфагене. Афины в период расцвета, когда их население достигало 200 тыс. человек, имели 8 водопроводов. Во многих местах Южной Европы и Северной Африки и сейчас можно встретить руины римских водопроводов. Первый водопровод в Риме был построен в 313 г. до н. э. В самом начале нашей эры 9 водопроводов давали до 88 ведер воды на каждого жителя, или примерно 700 л в сутки, а в конце XIX в. идеальным считался расход 12,5 ведра на человека в сутки, средний же расход поды на человека принимался равным 5,5-6,75 ведра в сутки, т. е. примерно 40-50 л. Большие достижения римлян в строительстве гидротехнических сооружений стали возможными благодаря изобретению ими бетона, в котором вода играет существенную роль, а также свинцовых и керамических водопроводных труб.

Вместе с появлением практических задач и попыток их решения возникла наука о воде - гидрология, возраст которой, по мнению американского гидролога Раймонда Нейса, насчитывает 5000 лет. Вначале это был просто накопленный опыт ирригационных работ. Но как раз 5000 лет назад египтяне начали ежегодно фиксировать высоту паводка на Ниле, отмечая ее на скалах, стенах сооружений, ступенях береговых лестниц. Затем они стали создавать специальные колодцы, прямо связанные с рекой: в центре их ставились колонны с делениями, по которым и определялась высота паводка. По высоте паводка оценивался будущий урожай, а на основе оценки урожая можно было установить размер налога.

В это же время зарождаются основы гидравлики - науки о законах равновесия и движения воды. Кто из нас не помнит закона Архимеда? Вода стала использоваться для измерения времени - была изобретена клепсидра, водяные часы. А знаменитый Ктесибий из Александрии сумел создать много весьма сложных водяных механизмов.

После гибели Рима в 4 в. в Европе начался средне вековой период застоя и опустения, были забыты многие достижения греческой и римской культуры, а произведение Витрувия было прочитано и комментировалось только через полторы тысячи лет. Ирригационные системы во многих странах Европы приходили в упадок, водопроводы оказались разрушенными. Загрязненная вода вызывала опустошительные эпидемии в грязных вонючих средневековых городах, откуда они распространялись на сельскую местность. Вымирали целые города и районы. А в это время на еще не открытом Американском материке ацтеки строили свои гидротехнические сооружения, искусно организуя водоснабжение городов, защищаясь от наводнений, создавая гидропонную ирригацию вокруг возведенного среди озера города Теночтитлана - будущего Мехико. Появившиеся через сто лет после завершения сооружения крупнейшего Чапультепекского акведука воины Кортеса не пощадили многие гидротехнические сооружения ацтеков.


Hosted by uCoz