Το Αδριάνειο Υδραγωγείο *

Ο Βιτρούβιος, συγγραφεύς του περίφημου De architectura (1 αι. π.Χ.), θεωρεί ότι η κλίση ενός υδραγωγείου δεν πρέπει να είναι μικρότερη μιας ορισμένης τιμής, μάλλον του ενός τετάρτου του δακτύλου ανά 100 πόδες (1:4800).

Στην πραγματικότητα η κλίση πρέπει να είναι μεγαλύτερη, τουλάχιστον 1:1000, ώστε να επιτρέπει εκείνη την ελάχιστη ταχύτητα ροής (~0,5 m/sec), η οποία εμποδίζει την κατακάθιση φερτών υλών. Από την άλλη πλευρά, πολύ μεγάλες κλίσεις, όπως 1:100 και πλέον, επιτρέπουν ταχύτητες μεγαλύτερες των 2 m/sec (εάν το ύψος του ύδατος στην αύλακα δεν είναι μικρότερο των ~60 cm), οι οποίες προκαλούν ταχύτερη φθορά της αύλακος.

Οι αρχιτέκτονες των τριών υδραγωγείων πρέπει να γνώριζαν αυτές τις απλές αρχές από εμπειρία, ήσαν όμως υποχρεωμένοι να λάβουν υπ’ όψιν τη φυσική μορφή του εδάφους σε όλη την έκταση, από τους συλλεκτήρες και τις πηγές έως την πόλη (υψόμετρα και σύσταση, καθώς και nς λειτουργικές απαιτήσεις του έργου, τη μορφή και τα υψόμετρα της προς ύδρευση αστικής περιοχής). Το υπόγειο υδραγωγείο έπρεπε να ορυχθεί με τη βοήθεια μερικών εκατοντάδων φρεάτων (αυτό εξηγείται πιο κάτω) και να είναι αφανές σε όλο το μήκος του, ακόμη και στα σημεία διασταυρώσεως της πορείας του με ορισμένες, βαθιές λαγκαδιές του Κηφισού και των παραποτάμων του.

Αν ακολουθούσε τη συντομότερη, δηλαδή μια ευθεία διαδρομή, θα είχε μήκος μόνον 14,5 km, θα έπρεπε όμως να έχει υπό τον Κηφισό υψόμετρο όχι μεγαλύτερο των 135 m, υπό δε τον πεντελικό παραπόταμο του Κηφισού (Ποδονίφτη), υψόμετρο όχι μεγαλύτερο των 100 m Τέλος όφειλε να καταλήγει στην Αθήνα σε υψόμετρο όχι μεγαλύτερο των 90 m, δηλαδή σε υψόμετρο όχι επαρκές για την υδροδότηση των υψηλότερων περιοχών της αρχαίας πόλεως.

Εκτός αυτού, η κλίση του θα έπρεπε από την περιοχή συλλογής έως τον Κηφισό, δηλαδή επί μήκους ~4 km, να είναι ~2,5% (!), μετά δε έως τη διέλευση υπό τον Ποδονίφτη, δηλαδή επί μήκους ~3,5 km., να είναι ~1% και κατά το λοιπόν να είναι ~1,3‰, ενώ σε πλείστες θέσεις και επί μεγάλου μήκους θα έπρεπε να εκσκαφεί αβαθές σε χαλαρά εδάφη ή σε μεγάλο βάθος και πιθανώς σε πολύ σκληρά εδάφη (όπως π.χ. κάτω από την άνω Κυψέλη).

Πολλαπλώς τεθλασμένη

Για να αποφευχθούν όλα τούτα τα ανεπιθύμητα χαρακτηριστικά, η πορεία που τελικώς προτιμήθηκε (ασφαλώς μετά μια εξόχως επιστημονική μελέτη) είναι πολλαπλώς τεθλασμένη και κατά 5 τουλάχιστον χιλιόμετρα μακρότερη της απλής ευθείας.

Για να ελαττωθεί η μέση απόσταση της σήραγγας από την επιφάνεια του εδάφους, η πορεία του υδραγωγείου εκτρέπεται (ενίοτε κατά πολλές εκατοντάδες μέτρων) προς τα αριστερά μεν σε κάθε διέλευση κάτω από λαγκαδιά (δηλαδή προς τα ανάντη της λαγκαδιάς, όπως στον άνω ρου του Κηφισού, στο ρέμα της Χελιδονούς και προς τη ρεματιά του Χαλανδρίου), προς τα δεξιά δε όπου διέρχεται κάτω από υψηλά εδάφη (δηλαδή προς τα κατάντη αυτών των εδαφών, όπως προς τις Kουκουβάουνες - Μεταμόρφωση - και νοτιότερα από το Παλαιό Ηράκλειο). Η πορεία αυτή αυξάνει μεν το μήκος του έργου και τον αριθμό των απαιτουμένων φρεάτων, ελαττώνει όμως το βάθος των φρεάτων και εξυπηρετεί την αποφυγή των πολύ σκληρών ή των πολύ μαλακών εδαφών.

Ένα άλλο μεγάλο πλεονέκτημα αυτής της πορείας είναι ότι επέτρεψε την αμεσότερη συμπλήρωση του έργου με έναν κλάδο του, κατερχόμενο από nς υπώρειες του Πεντελικού. Το σημείο συμβολής ήταν στο σημερινό Χαλάνδρι.

Αλλά, ακόμη σπουδαιότερο, είναι ότι η επιλεγείσα πορεία επέτρεψε αφ’ ενός την πρόσδοση σταθερής κλίσεως σε όλο σχεδόν το μήκος του έργου, π.χ. 1:600 (έvας πους ανά στάδιο) από την Καλογρέζα έως τη δεξαμενή, ενώ αφ’ ετέρου, πλησιάζοντας τον Λυκαβηττό υπό τον υψηλότερο αυχένα του (περιοχή του Παναθηναϊκού, όπου το υψόμετρο ήταν ~142 m) ικανοποίησε την απαίτηση εξασφάλισης της υψηλότερης δυνατής θέσης για τη δεξαμενή (~136 m στην ομώνυμη πλατεία), ώστε να είναι δυνατή η υδροδότηση του ανωτέρου μέρους της πόλεως και της ανατολικής της επέκτασης (το υψόμετρο στη θέση του κτιρίου της Βουλής ήταν τουλάχιστον 105 m).

Εργασίες

Ο ακριβής σχεδιασμός του Αδριανείου, όπως σε κάθε παρόμοιο έργο, πρέπει ασφαλώς να βασίσθηκε σε πολύ συστηματικές μετρήσεις αποστάσεων, γωνιών (με διόπτρα) και υψομέτρων (με κατάλληλο χωροβάτη). Η εκτέλεση του έργου εύλογο είναι ότι ακολούθησε την προ αιώνων καθιερωθείσα σειρά εργασιών:

1. χάραξη της πορείας επί του εδάφους,

2. ορισμός της θέσης των φρεάτων,

3. υπολογισμός του βάθους των φρεάτων (βάσει υψομέτρου στομίου, υψομέτρου δεξαμενής, αποστάσεως δεξαμενής και κλίσεως αγωγού),

4. εξόρυξη των φρεάτων (διαμέτρου~1,40, μερικά έως βάθους 40 m και πλέον),

5. επένδυση με πλινθοδομή ή λιθοδομή των εντός χαλαρών εδαφών φρεάτων,

6. εξόρυξη της σήραγγος κατά τμήματα μεταξύ διαδοχικών φρεάτων (η σήραγγα έχει ύψος ~1.60 m και πλάτος ~70 έως 80 cm),

7. επένδυση με πλινθοδομή ή λιθοδομή των εντός χαλαρών εδαφών τμημάτων της σήραγγος,

8. τελική διαμόρφωση και στεγάνωση του πυθμένος και των τοιχωμάτων της σήραγγος με υδραυλικά κονιάματα,

9. προστατευτική κάλυψη των στομίων των φρεάτων.

Η διά φρεάτων εξόρυξη σηράγγων μεγάλου μήκους, σε σχετικώς μικρό ή μέτριο βάθος, οφείλεται ως μέθοδος στους εξής λόγους: Τα φρέατα επιτρέπουν την ταυτόχρονη εργασία σε όλο το μήκος του έργου με απασχόληση πολλών συνεργείων, είναι απαραίτητα για τον άμεσο αερισμό (αλλά και φωτισμό), επιτρέπουν την ταχύτερη απομάκρυνση των προϊόντων εκσκαφής και την καταβίβαση των υλικών για τις επενδύσεις και τα υδραυλικά επιχρίσματα, τέλος δε επιτρέπουν τη συνεχή επιθεώρηση και συντήρηση του έργου.

Οι αποστάσεις των φρεάτων ποικίλλουν (κατά μέσο όρο 33 έως 37 m), εύλογο είναι πάντως ότι τα φρέατα πυκνώνουν όταν το βάθος είναι μικρό ή το έδαφος της σήραγγος μέτριας σκληρότητας, και αραιώνουν όταν το βάθος είναι μεγάλο ή το έδαφος είναι βραχώδες.

Κατά καλή προσέγγιση, η κλίση του Αδριανείου υδραγωγείου είναι περίπου ίση προς έναν πόδα ανά στάδιο (1:600). Η κλίση αυτή, και εφ’ όσον η τραχύτητα των τοιχωμάτων δεν είναι μεγάλη, επιτρέπει ταχύτητα ροής έως 1,0 m/sec, εάν το ύψος του νερού από τον πυθμένα φθάνει τα ~60 – 70 cm, ή ταχύτητα έως το 0,5 m/sec, εάν το ύψος του νερού είναι ~30 cm. Στην πρώτη περίπτωση η παροχή δύναται να είναι ~36 lt/sec (~25.000 m3/ημ.), ενώ στη δεύτερη μόνον 9 lt/sec (~6.000 m3/ημ.).

Η δεξαμενή του υδραγωγείου, ορθογώνια, διαστάσεων 9,36 x 26,10 m, με χωρητικότητα ~500 m3, διέθετε ένα προστώον με ιδιαίτερη αρχιτεκτονική μορφή: Τέσσερις ιωνικοί κίονες με θριγκό, ο οποίος επάνω από το μεσαίο λίαν διευρυμένο μετακιόνιο σχημάτιζε μεγάλο τόξο. Το επιστύλιο έφερε επιγραφή αναμνηστική της κατασκευής του υδραγωγείου, με δαπάνη του Αδριανού και κατόπιν του Αντωνίνου Πίου (επιγραφή C.I.L.III, 5499).

Η διανομή του ύδατος στην πόλη γινόταν κυρίως με μεγάλου πάχους μολύβδινους σωλήνες (από τους οποίους ένας, διαμέτρου 18 cm, με τοιχώματα πάχους 3 cm, βρέθηκε περί το 1870 και φυλάχθηκε στο τότε κτίριο της δημαρχίας).

Αυτή είναι, με λίγα λόγια, η ιστορία του σημαντικότατου αυτού τεχνικού έργου της αρχαιότητας, το οποίο επέπρωτο να υδροδοτεί την Αθήνα μέχρι και τις αρχές του 20ου αιώvoς.

(*) Από αφιέρωμα της εφημερίδας ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ (ΕΠΤΑ ΗΜΕΡΕΣ) του 2002 με τίτλο Η ΥΔΡΕΥΣΗ ΤΩΝ ΑΘΗΝΩΝ. Την επιμέλεια του αφιερώματος είχε ο κ. Θ.Π. Τάσιος