19.1 早期的井和蓄水池

19.1 早期的井和蓄水池

人类社会集中供水的历史可以追溯到很久以前。在早期青铜时代,欧洲地区的人们就经常用木材将泉眼围起来供大家使用,还将木制圆筒打入地下不渗水的黏土层,以便储存可以偶尔收集到的雨水。古代近东地区,城市地基下的泉水几乎对于每座山城都是必不可少的(第Ⅰ卷,边码525),人们经常无法分辨天然泉和人工泉。这里,我们用“井”一词来描述在地表没有水的地方从地下垂直取水的立井。很多所谓的圣井不过是被围起来的泉眼,只是后来被进一步挖深了而已。井是城市生活和农田灌溉所必需的,因为那里需要大量的水。

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图606 在诺福克黑斯堡附近发现的中世纪木壁水井。井筒5英尺9英寸见方,原来有22英尺深。12世纪。

通过对自然界的观察,以及在采矿和隧道挖掘中积累的经验,人们最终发现了寻找水源的实用方法。罗马作者维特鲁威介绍了一些查找水源的科学方法[1],例如注意观察贴近地面的薄雾、土壤的类型和植被等,接着应该做试验,把金属器皿或未烘烤的黏土罐埋在地下几分钟,仔细观察它的湿度。

古代从来不钻井,而是用手工挖井。大部分井是圆形的,且所有的井沿着一条线一字排开,用木材、石头或砖头砌成井壁,有时也会用陶环来替代砖头,例如,在克里特岛和希腊的迈锡尼就是这样。雅典卫城有两个深18米的井、用石头砌成。罗马人更喜欢用砖或混凝土砌井的内壁,但在军事营地或其他临时性驻地则用木桶,或在4个坚固角柱间铺以木板,或采用榫接木板结构[2]。后来,欧洲其他地区也采用了这种木板砌井方式(图606)。

人们世世代代用葫芦、贝壳勺、陶罐和提桶来取水。如果水井太深,就一个人接一个人地从水面把水罐传上来(图607)。随着汲水机械(边码675起)的改进,人们引进了新的方法。在希腊和罗马,城镇都用机械供水。因此,庞贝附近地区浴室的温水取自与浴池(1.5米×2.0米)相连的井(截面2米×3米,深25米)中,浴池所在的小楼里还有一个放有脚踏汲水车的狭长房间。两个奴隶通过踏动汲水车使两组悬挂在井中的水斗链循环运转,这样每小时能汲440—800加仑水[3]

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图607 希腊迈锡尼文明的泉水引渠,根据推测复原。

除了在岩石中开凿蓄水池外,希腊人和罗马人还用砖石或混凝土建造带有桶形拱顶和柱子的蓄水池,并常附建一些小型沉淀池。在希腊统治时期及罗马帝国时期,像亚历山大和拜占庭这样的大城市都建造了巨大的蓄水池(图608)。拜占庭最大的蓄水池面积是141米×73米,有420根圆柱。东罗马帝国皇帝瓦林斯(Valens,364—378)和查士丁尼(527—565)时代的许多蓄水池建在伊斯坦布尔,至今仍在使用[4]