Вода – основа цивилизаций
22
Янв
Никто не станет спорить, что главным фактором выживания человека, впрочем, как и любого другого живого организма, является вода. С древних времен люди избирали местом своего поселения берега пресноводных водоемов. Это гарантировало обеспеченность жителей питьевой водой и давало возможность заниматься земледелием и животноводством.
Шло время, развивались культура и способы хозяйствования, назрела необходимость доставлять воду на отдаленные от берегов рек участки и создавать ее запасы, организовывать полив больших земледельческих площадей и переработки зерна в больших масштабах. Стали появляться первые технические решения этих задач.
О том, как это происходило в разных регионах мира, мы и поговорим сегодня, опираясь на исследования историков О.В. Воличенко и Р.М. Азимова.
Появление первых гидротехнических сооружений
Удивительно, но древние ирригационные сооружения (водопроводы, хранилища воды, каналы и системы искусственного орошения, мельницы с запрудами) отличались достаточным совершенством. Некоторые из этих сооружений были настоящими произведениями архитектурного искусства и инженерной мысли.
Из курса истории многие помнят, что в некоторых регионах даже вблизи рек невозможно было заниматься земледелием без искусственного орошения. Например, в Египте, когда в определенный период уровень Нила очень сильно падал.
Возникшие вдоль берегов крупных рек древние цивилизации достигали небывалого расцвета в том числе благодаря разливу водных артерий. Сезонное увлажнение, удобрение почвы плодородным илистым слоем способствовали развитию сельского хозяйства.
Однако, порой разливы имели и негативный, разрушительный характер. Регулировать эти процессы стало возможно благодаря созданию сети оросительных каналов и водохранилищ, с помощью которых решались вопросы отвода, хранения и подачи воды.
Историки отмечают, что древнейшие цивилизации развивались, в первую очередь, под влиянием внешних условий, люди должны были адаптироваться к требованиям природы, чтобы выжить.
Появление первых ирригационных устройств датируется IV тысячелетием до н.э., с этого периода эволюция земледелия идет очень высоким темпом, а это, в свою очередь, обеспечивало рост и процветание городов, образование и развитие различных ремесел, расширение торговли, строительство величественных храмов и пышных дворцов.
Египетская цивилизация
Изобретение оросительной системы
Залогом экономического благополучия древнего Египта был Нил. Развитие земледелия в древнеегипетской цивилизации началось с так называемого болотного способа, когда после разлива Нила оставались небольшие заводи, возле которых люди и разбивали свои участки. Переход к регулярному земледелию стал возможен только с появлением ирригационных систем. Были построены дренажные каналы для осушения заболачиваемых земель и плотины для задерживания воды в раонах предполагаемого орошения.
Оросительная система, созданная еще в период Древнего царства (2686-2181 гг. до н.э.), существовала до 30 г. до н.э., когда Древнее царство стало римской провинцией. Часть системы сохранилась до 646 г., когда эти территории были захвачены арабами.
Система орошения, используемая в Древнем Египте, была достаточно сложной. Орошаемые поля окружались плотинами из земли, высота валов достигала 4 м. Склоны валов для укрепления были уставлены толстыми кольями и засажены растительностью. На гребнях этих дамб были устроены дороги, ведущие к населенным пунктам.
В период паводка в дамбах открывались специальные ворота, через которые проходили воды Нила и покрывали собой огороженные поля. На некоторое время земельные участки превращались в бассейны. В течение 6-9 недель происходило насыщение земель водой, после чего ее излишки через отводные каналы возвращались в систему. С понижением уровня Нила ворота закрывались. Отведенные излишки воды сохранялись для последующего орошения посевов.
Безусловно, всю систему периодически было необходимо чистить от илистых наносов. Делали это обычно в мае-июне. Об одном из таких сооружений есть упоминание в летописи «Палермского камня».
Шадуф и нория
Оросительная система, состоящая из каналов и бассейнов, ступенями уходила вверх от реки. Изначально на самые верхние уровни воду поднимали вручную, используя ведра из кожи. Позже был изобретен рычаг с ведром на одном конце и противовесом на другом. Это значительно облегчило работу: за 1 час удавалось поднять 3,5 тонны воды. Рычаг назывался шадуф. Кроме функции транспортировки, он также играл роль колодца. В период Нового царства (2000 г. до н.э.) было создано достаточно много фресок, на которых изображалась работа этого механизма.
Следующим изобретением в ирригационной системе стало водяное колесо — нория. Точнее механизм состоял из двух колес — в одном двигалось животное, которое приводило в движение второе, основное колесо, внутри которого помещались глиняные кувшины. Вращающееся колесо опускалось в реку, кувшины зачерпывали воду и выливали ее в специальный лоток. Эти механизмы для подъема и транспортировки воды стали очень популярными не только в Древнем Египте, но и в Европе и Азии.
Первая техногенная катастрофа
Однако, не все гидротехнические сооружения были удачными. Примерно в 2600 г. до н.э. близ современного Вад эль Гарави была построена дамба высотой 14 метров. Длина гребня составляла 113 метров. Плотина была предназначена для сдерживания слишком сильных подъемов воды и обеспечения водой расположенного рядом каменного карьера.
Полностью завершить строительство этого гидротехнического сооружения так и не удалось, наводнение разрушило его центральную часть. Дело в том, что строители не предусмотрели систему отводных каналов для реки, кроме того, не было устроено никакой защиты от эрозии.
Масштабные разрушения в результате природно-технической катастрофы приостановили развитие гидротехнических сооружений в Египте почти на восемь столетий. И сегодня можно увидеть остатки кирпичных стен дамбы, облицованных камнем, которые получили название «Садд аль-Кафара, что в переводе с арабского означает «дамба язычников».
В пустыне зацвели сады
Возведение ирригационных сооружений в Египте было возобновлено только в эпоху Среднего царства (2000-1700 гг. до н.э.). На озере Файюм была построена большая плотина с воротами, в результате чего нам озере образовалось первое искусственное водохранилище. Построен был и канал, соединивший озеро с Нилом. Это масштабное сооружение позволило существенно расширить посевные площади. На месте пустынных земель расцвели сады.
Строительство плотины со шлюзами обеспечило возможность регулирования количества воды: в засушливые годы водохранилище компенсировало ее недостаток, а во время сильных паводков собирало лишнюю воду, предохраняя территории от затопления.
Древнеегипетские шлюзы были описаны античным историком Страбоном, который сравнивал их с вавилонскими, главным отличием было то, что ворота (затворы) были деревянными.
Разработка и возведение ирригационных сооружений такого уровня требовали точных математических расчетов, совершенных технических условий и огромных трудовых затрат. Ирригационные сооружения Древнего Египта можно назвать произведением инженерного искусства.
Шумеро-Аккадская цивилизация
Между Тигром и Ефратом
Между реками Ефрат и Тигр, ограничиваясь с севера горами Армении, а с юга — Персидским заливом, располагалось Шумеро-Аккадское царство. Специфической особенностью Тигра и Ефрата была частая смена русла, в результате чего заболачивались большие территории. Ежегодным сильным разливам рек способствовало также таяние снегов в армянских горах. Потребность в регулировании непредвиденных разливов рек была очень острой.
Упомянутый нами Страбон писал: «Ефрат в начале лета разливается, причем вода начинает прибывать с весны во время таяния снега в Армении, поэтому река неизбежно образует болота и заливает пашни, если не отвести разлившиеся по поверхности воды разлившейся реки».
С этой целью в Шумеро-Аккадском царстве возводились довольно сложные ирригационные сооружения, представленные системами дамб, водохранилищ, водораспределительными устройствами, каналами и колодцами. Все это позволяло сдерживать воду во время паводков и орошать посевы в засушливый период. Стало возможным освоить непригодные ранее сухие и заболоченные территории и получать на них высокие урожаи.
С развитием сельского хозяйства увеличивалось число поселений и городов, развивалась торговля с соседними странами. Однако наряду с огромной пользой признавалась и опасность гидротехнических сооружений. Катастрофа могла произойти не только в результате строительных ошибок, но и во время военных действий. К сожалению, такой способ достижения победы использовался достаточно часто: противника можно было разбить, разрушив дамбы и устроив искусственное наводнение. Подобная катастрофа произошла в 2400 г. до н.э. в ходе военного конфликта между городами Умм и Лагаш.
Вода – залог развития культуры
Строительство масштабных ирригационных сооружений требовало огромных трудовых и материальных затрат. Но не менее важным было организовать такую работу и руководить ею от начала до конца. Обеспечить это можно было только в условиях централизации государственного управления.
Государственные чиновники, жрецы, крупные торговцы и ремесленники концентрировались в городах, которые разрастались, накапливали богатства. В них возводились монументальные здания, возникала и развивалась письменность, государственная власть организовывалась по территориальному принципу.
В Шумеро-Аккадском царстве в период правления династии Ура (2400-2300 гг. до н.э.) особенно активно происходило сооружение крупных гидротехнических сооружений, описание которых сохранилось в древних текстах.
Ирригационные системы этого периода были очень совершенными с технической точки зрения: дамбы были защищены от эрозии, существовала целая сеть водоотводных и дренажных каналов. Была сооружена также система специальных паводковых магистральных каналов шириной от 10 до 50 м.
Согласно свидетельству историков, «…города-государства образовывались на каждом крупном магистральном канале, который они могли контролировать». Правители городов не только поддерживали каналы в должном состоянии, но и развивали, совершенствовали их. Так, в Лагаше канал, соединявший Тигр с реками Лагаш и Ефрат, был облицован кирпичом. Удивительно, но это канал функционирует до сих пор, называется он Шатт-аль-Хай.
Очевидно, что города полностью зависели от рек и каналов. Если река меняла свое русло, города умирали. Такая участь постигла Ур, Эреду, Ларсу и другие достаточно большие для того времени поселения.
Шумерский календарь
Масштабное гидротехническое строительство осуществлялось в 2500-2300 гг. до н.э. От Ефрата были проведены каналы Арахту, Ме-Энелиля, Апкалпату и другие. На них возникали новые поселения, превращавшиеся со временем в крупные города. Так, в устье Арахту был основан легендарный Вавилон. Создание совершенных ирригационных сооружение уже не обходилось без точных математических расчетов. Кроме того, для сезонного регулирования воды возникла острая потребность в создании календаря.
В основу шумерского календаря, которым мы пользуемся по сей день, легла магия числа 6 и кратных ему 12, 24, 36 и т.д. Была создана шестидесятеричная система исчисления (12 месяцев в году, 24 часа в сутках, 60 минут в часе, 60 секунд в минуте, 360 градусов в окружности и т.д.).
Кроме календаря цивилизация шумеров оставила миру колесо и повозку, лодки и морские корабли, технологию производства обожженного кирпича, письменность и первый свод законов.
Методика расчета объема земляных работ для создания плотин, подтверждающие способность древних шумеров к проектированию и точным расчетам, сохранились до наших дней.
Погибший Вавилон
В 689 г. до н.э. ассирийскими войсками были уничтожены цветущие сады вокруг Вавилона, сам город был затоплен. Методика уничтожения противника с помощью разрушения дамб продолжала действовать.
Однако, надо отдать должное ассирийским правителям: они не только разрушали гидротехнические сооружения, но и строили их. Так, в 1300 г. до н.э. на реке Тигр близ Ашшуры была сооружена крупная дамба из обожженного кирпича. Примерно в 700 г. до н.э. для защиты столицы Ниневии от разливов Тигра вокруг крепостных стен города была возведена дамба и вырыт ров шириной 42 м.
Питьевая вода в Ниневию поступала из горной реки Гомел по каналу протяженность около 80 км. Стены этого канала были облицованы камнем. Часть пути, который должна была проделать вода, лежал сквозь глубокое ущелье. Там был проложен акведук из белого камня высотой 10 м и длиной 300 м. Акведук Ниневии на 500 лет опережал знаменитые римские акведуки.
Сады Семирамиды
Вавилон был восстановлен и достиг своего расцвета при царе Навуходоносоре в 605-562 гг. до н. э. В качестве подарка для своей жены царь устроил «удивительные четырехъярусные сады на кирпичных сводах и каменных платформах, так называемые висячие сады Семирамиды. Эти сады высоко поднимались над стенами города. Их снабжала водой остроумная система из трех шахтных колодцев и водоподъемных сооружений».
Кроме этого чуда света Навуходоносор создал также глубокий канал Паллукат для отвода вод Ефрата и протянувшийся на 250 км канал Нахраван для отвода паводковых вод Тигра.
Цивилизации Центральной Азии
Особенности горной местности региона
Земледелие на плодородных почвах Центральной Азии существует с древнейших времен, достаточно давно появились там и гидротехнические сооружения. Большинство рек Центральной Азии берут свое начало высоко в горах и наполняются водой только в летний период, когда начинают таять ледники. Вдоль берегов рек с давних времен возникали поселения, но жаркий и засушливый климат долин не давал возможности без искусственного орошения полноценно заниматься земледелием.
В горной местности у истоков рек получило широкое распространение так называемое горно-ручейное поливное земледелие, в среднем течении реки развивалось лиманное (болотное) орошение, в дельте рек устраивались оросительные системы.
В 4000 г. до н.э. в дельте реки Тежден располагался Геоксюрский оазис (современный Туркменистан), где впервые в Центральной Азии была создана сеть оросительных каналов. Система имела протяженность около 3 км, обеспечивала водой территорию в 70 га, ширина каналов составляла 2-5 м.
Распространение орошаемого земледелия
К 500 г. до н.э. ирригационное земледелие существовало уже во всех крупных оазисах Центральной Азии. Система представляла собой сеть магистральных каналов, проложенных по средней линии низменности и множества боковых ответвлений. Такая картина наблюдалась в долине Зерафшана, Северной Бактрии, Хорезме и др.
История расцвета и упадка цивилизаций Центральной Азии зависела от изменения русел рек и уровня развития оросительных систем настолько сильнее, чем в каких-либо других регионах. Именно эти факторы определяли не просто экономическое благополучие древних городов и государств, а попросту их существование. Очевидно, что вопрос создания совершенных ирригационных систем имел решающее значение.
Возникновение крупных держав
Созданные к 1000 г. до н.э. гидротехнические системы обеспечили образование нескольких крупных держав. Так, в дельте Амударьи возник Хорезм, на юго-востоке от него располагалась Согдиана, Бактрия, юго-восточный берег Каспийского моря занимала Гиркания. Существовали и другие древние государства. Их процветание, рост городов, строительство величественных зданий, развитие ремесел и торговли обеспечивали ирригационные сооружения.
Чаще всего образование городов начиналось с укрепленной цитадели, возведенной на холме и обнесенной толстыми стенами и глубоким рвом. Вокруг этого укрепления располагалось поселение, которое также было обнесено стенами и глубокой канавой. В стенах устраивались ворота, обычно в направлении четырех сторон света. От ворот шли пресекающиеся улицы с лабиринтообразно застроенными жилыми кварталами. К 600 г. до н.э. территории Центральной Азии стали частью Персидской империи Ахеменидов.
Цивилизация Персидской империи во времена династии Ахеменидов
Могущество древней Персии
К середине VI в. до н.э. Персия под управлением династии Ахеменидов представляла собой огромное государство, простиравшееся от Индии до Средиземного моря на востоке, от Египта до Черного моря на юге и до Казахстана на севере. Персия — первое в истории государство, объединяющее огромные территории, поделенные на округа (сатрапии) и возглавляемые местными чиновниками (сатрапами). Вся эта система находилась под единым управлением «царя царей» из династии Ахемединов.
Освоение гидротехнического знания
Становление и развитие культуры и экономики Персии основывалось на цивилизациях Египта, Месопотамии, Центральной Азии. Завоевав и присоединив к своим исконным землям чужие территории, персы познакомились и устройством гидротехнических сооружений. Они стали самостоятельно возводить плотины и дамбы, каналы, колодцы, водоподъемные колеса («нория» в Египте, здесь — «чахр») на безводных землях своей необъятной империи.
Руины плотин с водохранилищами, построенные в 500-600 гг. до н.э. на территории Хорезма, Парфии, можно увидеть и сегодня. Персидские правители восстановили древние каналы (канал, соединяющий Нил с Красным морем), плотины и дамбы (Банд-э-Амир на реке Кор на территории современного Ирана), провели крупнейшие водные магистрали в Хорезме.
Кяризы
Завоевав древнюю Урарту (территория современных Армении, Турции и Ирана), персы изучили систему подземного водоснабжения, которая называлась кяриз. Позже они распространили ее по всей территории империи и даже в Китай и Индию. Устроенные ими подземные самотечные каналы в тоннелях выше человеческого роста орошали поля и снабжали питьевой водой поселения.
Подземная система водоснабжения имела очень важные преимущества: в жаркое время года вода в ней не испарялась, это позволяло транспортировать ее на достаточно большие расстояния, кроме того, в ходе военных конфликтов враги не могли разрушить такую систему, так как она находилась глубоко под землей.
Кяриз представлял собой систему вертикальных шахт, смотровых колодцев (диканы), тоннеля с каналом-канатом, подземных емкостей, в которых накапливалась вода. Подземный канал-канат соединял место потребления воды с подземным водоносным слоем, находившемся у подножия гор. Во время таяния снегов в колодцах скапливалась вода, через каждые 25 метров располагались шахты. Водоводы выходили на поверхность и служили источниками воды круглый год.
Глубина тоннелей могла достигать 300 м (тоннель в Хорасане), длина канатов — от 5 до 100 км. Со временем почти вся территория Персии была оснащена кяризами. Только в провинции Йезд (современный Иран) их было 3400, из них 2500 действуют и сегодня.
Жизнь возможна только там, где есть вода. Если вода по каким-либо причинам исчезала, умирали целые цивилизации. С древнейших времен человечество стремилось «приручить» воду, использовать любые возможности, чтобы обеспечить выживание. Сегодня мы можем уверенно сказать, что изобретение и возведение ирригационных сооружений обусловило развитие земледелия, что, в свою очередь, способствовало расцвету великих человеческих цивилизаций.
С тех пор прошло много времени, развитие науки и техники достигло высочайшего уровня. Но и сегодня, как и несколько тысячелетий назад, существование нашей цивилизации зависит от воды. Мы сумели «приручить» эту стихию, теперь настало время, когда мы должны научиться ее беречь. Сохранить воду на планете — это значит сохранить жизнь.
