雖然建渠輸水不是羅馬人的首創(chuàng ),這一技術(shù)已包含在東方文明包括希臘文明中,但羅馬人無(wú)疑是渠道輸水最完美的建造者。羅馬人恢復了亞述人的渠道工程建設并把亞述人的文明理念應用到所有為羅馬人建造的設施中。羅馬人是“城里人”,能方便地享用數量最多的渠道飲用水。在整個(gè)羅馬帝國時(shí)期,每個(gè)羅馬人每天可以享用1100升的水,而現在一般居民用水每人每天僅為200—300升。
可以說(shuō),古羅馬的渠道建設和管理跟現代的渠道建設和管理沒(méi)有什么不同,因為現代的渠道建設技術(shù)基本上都來(lái)自于古羅馬的建設工程。輸水渠道建設首先是尋找水源。從四面八方來(lái)的地下水滲透到建好的拱形的儲水庫收集起來(lái),水渠跟儲水庫連接,空氣通過(guò)水面上方進(jìn)入儲水庫,儲存水通過(guò)露天的混凝土水渠自然引流出來(lái)。在輸水過(guò)程中,羅馬人還建設了許多堅固的高架輸水渠、虹吸管、隧道以避開(kāi)深谷和懸崖。最后,水渠里的水注入混凝土做成的水窖里凈化,凈化以后又通過(guò)水渠自流到分水池。分水池中有許多隔層把水分開(kāi)。
分水系統主要是把水庫里的水或輸水渠里的水分流到終端用戶(hù)。羅馬的分水系統就是把來(lái)自水源地的水用渠道分流到城市中。供水時(shí),供應的水量超過(guò)了實(shí)際的需求,一是為保證水流的壓力;二是沖洗街道。絕大多數的輸水渠道由砂石建造而成。
水渠在經(jīng)過(guò)松碎的巖石地面時(shí)用石灰、陶土、碎磚鋪設渠道,經(jīng)過(guò)松軟地段就用四方的石塊鋪設。水渠有不同的交叉形狀的設計,但大多數為矩形(俗稱(chēng)三面溝),在水溝上面覆蓋條形石板或三角形石板。進(jìn)入居民區后,各個(gè)城堡之間的供水是用鉛或銅管連接成,在足夠的水壓下可以保證持續的水流,各個(gè)城堡用不完的水又可以通過(guò)渠道回到主水渠。按照規定,城堡里的人只能使用渠道輸送來(lái)的水,不允許從溝渠里直接取水。詳細的渠道管理制度保證了供水的穩定性。
通過(guò)對龐貝古城遺址的研究,為清楚了解古羅馬城供水系統提供了極好的例子。從儲水庫開(kāi)始,有三條輸水渠將水引到城市中不同地方的水塔中,再輸送到由鉛鑄造而成架設在6米高的砂結構水池中,水池往往建在十字路口,跟居民小區住戶(hù)連接。當然,水塔也為公共噴水池供水。龐貝古城水池最簡(jiǎn)便之處在于噴泉水源源不斷地跌落在配備好的橢圓形的石盆里面,這樣石盆里的水時(shí)時(shí)刻刻都是滿(mǎn)的。龐貝古城的排水系統也是聞名遐邇的。即使在維蘇威火山爆發(fā)的時(shí)候,龐貝古城廣場(chǎng)的排水功能也還在獨自發(fā)揮作用。龐貝古城的街道其實(shí)又是一條開(kāi)放的渠道,可以把噴水池里的水、雨水、污水排掉。
羅馬人常常以他們宏大的供水系統為豪,但最重要的或許是這些建筑讓羅馬人認識到利用水力學(xué)的原理建造排污系統和對污水的集中處理上,并且隨著(zhù)新城市的不斷擴張,排污系統也在一年一年得到延伸。古羅馬城大量的清潔飲用水、街道上的污水都要通過(guò)渠道處理,最后才排到第伯爾河。我們不僅發(fā)現了古羅馬城輸水系統的現代化程度,而且也解釋了世界其他城市瘟疫流行的原因。事實(shí)上,只有建設排污渠道是遠遠不夠的,如果沒(méi)有足夠的水流沖刷渠道,渠道也就成了流不動(dòng)的糞便池和毒氣室。另外,古羅馬人還精心設計了路面排水系統。在四通八達的公路上鋪設了用于排水的路牙子和溝槽,引導路面的水流到石頭砌成的露天排水溝里,稍微傾斜的路基就能把路面上的水排到溝渠里去。
城市供水同樣在古羅馬人的衛生用廁方面起著(zhù)重要的作用。廁所可以分為兩種:公共廁所和私人廁所。一般來(lái)說(shuō),公共廁所建在浴室附近或在浴室里面,方便人們從浴室外面或里面入廁,然后用大量浴后水來(lái)沖洗廁所。而修建管道引水來(lái)沖洗私人廁所的情況在當時(shí)是極其少見(jiàn)的。
羅馬帝國普通居民能夠充分使用露天溝渠里流動(dòng)的飲用水并且利用地下渠道把他們的生活污水帶走。雖然不是刻意設計的,但羅馬人做到了城市供水和排污有機聯(lián)系在一起,也就是供水渠道多余溢出來(lái)的水流把城市的污水帶到地下排水管里去。古羅馬人供水和排水的有機結合為城市動(dòng)態(tài)水環(huán)境的建立奠定了最早的榜樣,并且產(chǎn)生了深遠的影響。
首先,該城市的改觀(guān)直接得益于供水系統,新的供水系統把水更加便捷地輸送給市民。例如,龐貝市把位于塞里羅的奧古斯丁水渠的一條支流引入城市,使該市大為改觀(guān)。從奧古斯丁水渠引入的水用于龐貝市的公共澡堂、私人住宅用水,特別是公共噴泉系統。在龐貝古城的大街上每間隔100米就有一個(gè)水池,人們走路不超過(guò)50米就可以取到水,如此短的取水距離對于今日很多發(fā)展中國家來(lái)說(shuō)都是嘆為觀(guān)止的。
第二,持續、暢通的供水系統保障了城市的清潔衛生。城市公共噴泉的水也用來(lái)清洗街道,從這個(gè)角度而言,公共噴泉發(fā)揮了溪流的功用。此外,為了解決噴泉水溢到路面上影響行人通行的問(wèn)題,城內遍布著(zhù)幫助人們跨越街道的三維斑馬線(xiàn)。源源不斷的供水沖洗著(zhù)城市廁所的污水坑,古羅馬的廁所里隨時(shí)有流水沖洗糞便。在羅馬帝國時(shí)期,充沛的供水系統保證了需要大量用水的公共澡堂的正常運營(yíng)。公共澡堂在古羅馬社會(huì )中發(fā)揮著(zhù)重要的社會(huì )功能,不僅是市民的潔身之地,也是城市不同階層的交流和融匯之地。