水道（給水）

導水路は、水源から遠く離れた配水地点まで水を運ぶために建設された水路です。現代の工学では、導水路という用語は、この目的で使用されるパイプ、溝、運河、トンネル、その他の構造物のあらゆるシステムに対して使用されます。^[1]また、導水路という用語は、人工の水路を運ぶ橋を指すこともよくあります。^[1]

水道は古代ギリシャ、古代近東、古代ローマ、古代アステカ、古代インカで使用されていました。最も単純な水道は、地面に掘った小さな溝です。現代の水道では、はるかに大きな水路が使用されることがあります。水道は、その一部または全部の経路が地下に建設されたトンネルを通ることもあります。現代の水道では、パイプラインを使用することもあります。歴史的に、農業社会は、作物を灌漑し、大都市に飲料水を供給するために水道を建設してきました。

「水道」という言葉は、ラテン語の「aqua（水）」と「ductus（導かれる） 」に由来しています。

水道はローマ人と特に関連が深いが、ギリシャ、近東、ナイル渓谷、インド亜大陸ではそれよりずっと以前に水道が考案されており、エジプト人やハラッパー人などの民族が高度な灌漑システムを構築していた。アステカ人とインカ人も後に独自に同様のシステムを構築した。ローマ式の水道は紀元前7世紀にはすでに使用されており、アッシリア人は首都ニネベに水を運ぶために、幅300メートルの谷を横断する高さ10メートルの部分を含む、長さ80キロメートルの石灰岩の水道を建設した。^[2]

水道はローマ人と特に関連が深いが、紀元前2000年頃にミノア人によって初めて使用されたと考えられる。ミノア人は当時としては極めて先進的な灌漑システムを開発しており、その中には複数の水道も含まれていた。^[3]

インド亜大陸には、最も古い水道橋がいくつかあると考えられています。その証拠は、現在のカルナータカ州ハンピの遺跡で見ることができます。灌漑用水を供給していたトゥンガバドラ川近くの巨大な水道橋は、かつては15マイル（24 km）の長さがありました。^[4]水路は王室の浴槽に水を供給していました。

オマーンでは鉄器時代から、サルート、バット、その他の遺跡に、ファラージュまたはカナートと呼ばれる地下水路システムが建設されました。これは、緩やかな傾斜の水平トンネルで接続された、井戸のような一連の垂直シャフトです。

ファラージには3つの種類があります。

• 地下水道のあるダウディ (داوودية)
• ガイリ (الغيلية ) は水を集めるためにダムを必要としている
• アイニ (العينية ) の泉源

これらにより、乾燥地環境での大規模農業が繁栄するようになりました。

ペルシャでは、約3000年前から^[5]、カナートと呼ばれる地下水道システムが建設されました。これは、緩やかな傾斜のトンネルでつながれた、井戸のような垂直のシャフトの連続です。この技術は、

• 地下水を利用して、ポンプを使わずに地上に水を供給します。排水は重力に依存し、排水先は水源（通常は地上の帯水層）よりも低くなります。
• 高温で乾燥した気候でも、浸透や蒸発によって水源の大部分を失うことなく、水を長距離輸送することができます。

ヨルダンのペトラでは、ナバテア人の技術者があらゆる天然の湧水と冬の豪雨を利用して、必要な場所に水を導いた。彼らは水路と配管システムを建設し、山々を越え、峡谷を通り、ペトラの住民の寺院、家、庭園に水が流れるようにした。シクを歩くと、街の中心部に水を導いた水路の跡や、強力な洪水を寄せ付けなかった耐久性のある貯留ダムを簡単に見つけることができる。

サモス島では、ポリュクラテスの治世（紀元前538～522年）にエウパリノス・トンネルが建設されました。これは地下水道と考えられており、およそ1000年にわたって ピタゴリオンに真水を供給していました。

ローマ水道は、ドイツからアフリカまでローマ帝国のあらゆる場所に建設されたが、特にローマ市内では総延長が415キロメートル（258マイル）以上に及んだ。水道は帝国中の大都市の公衆浴場や飲料水に真水を供給し、千年以上もの間超えられることのない工学の基準を確立した。複数のアーチを持つ石造りの橋はローマ水道の特徴的な特徴であり、そのため水道という用語は水を運ぶための橋に特に適用されることが多い。^[1]

ペルーのナスカの町の近くには、プキオと呼ばれるコロンブス以前の古代の水道システムが建設され、現在も使用されています。プキオは、ナスカ文化で広く使用されていた建築材料である石を複雑に配置して作られました。建設された時期については依然として議論されていますが、いくつかの証拠は、この地域の干ばつ期間に対応して、西暦540年から552年頃であったことを裏付けています。^[6]

コスタリカのグアヤボ国定公園は、国内最大の考古学遺跡を含む公園で、水道システムがあります。覆われていない水道と覆われた水道の複雑なネットワークは、今でも正常に機能しています。^[7]水道は丸い川石で作られており、そのほとんどは火山岩でできています。^[8]水道システムを建設した文明は考古学者にとって謎のままです。グアヤボの水道は、アステカ、マヤ、インカの古代の文化が合流した地点にあったと考えられています。

16 世紀初頭にヨーロッパ人がアステカの首都テノチティトランを目にしたとき、この都市は 2 つの水道橋によって潤されていました。そのうちの 1 つ、チャプルテペク水道橋は 1420年頃に建設され、ほぼ 300 年後にスペイン人によって再建されました。もともとは、今は消滅したテスココ湖に一部渡る経路をたどっていましたが、現在 メキシコシティに残っているのは断片だけです。

古代スリランカでは、精巧な水道橋が広く使用されていたことが分かっています。その最たる例は、ヨダエラまたはジャヤガンガです。これは、西暦5世紀に2つの人工貯水池の間を1キロメートルあたり10〜20センチの勾配で余分な水を運ぶ、長さ87キロメートル（54マイル）の水路でした。しかし、2つの貯水池間の正確な標高と水路の正確な勾配をそのような精密さで計算する古代の工学手法は、13世紀の文明の崩壊とともに失われました。^[9]

現代の水道橋は、多くの国の給水インフラの中心的部分となっています。米国の水道橋は世界最大級です。キャッツキル水道橋は、ニューヨーク市まで120マイル（190 km）の距離を運んでいますが、米国最西部の水道橋、特に東約250マイルのコロラド川からロサンゼルス地域に水を供給する242マイル（389 km）のコロラド川水道橋や、サクラメント・サンホアキン川デルタからペリス湖まで走る701.5マイル（1,129.0 km）のカリフォルニア水道橋に比べると小さく見えます。セントラル・アリゾナ・プロジェクトは、米国で建設された最大かつ最も高価な水道橋です。アリゾナ州パーカー近郊の水源からフェニックスとツーソンの大都市圏まで336マイルにわたって伸びています。

ニュージーランドの水道橋「オアマル・ボロ・レース」は、クロウのワイタキ川から海岸沿いの町オアマルまで約 50 km の水 (および水力) を供給するために 19 世紀後半に建設されました。

スペインでは、タグス・セグラ水道システムが1979年に開通し、北から南まで286キロメートル（178マイル）の水を輸送しています。^[10]

中国では、南水北調プロジェクトが3つの別々のシステムを通じて揚子江流域と北京を結ぶことを目指しており、このプロジェクトでは中国大運河の一部を再利用することになる。

最も単純な水道は、地面に掘った小さな溝です。現代の水道では、はるかに大きな水路が使用されることもあります。たとえば、セントラル アリゾナ プロジェクトでは、幅 7.3 メートル (24 フィート) の水路が使用されています。^[11]すべての開水路の設計において、主な要因は勾配です。勾配が大きいほど、小さな水路でも勾配の小さい大きな水路と同じ量の水を流すことができますが、水が水道の構造を損傷する可能性が高くなります。典型的なローマの水道の勾配は約 1:4800 でした。^[12]

人工の機能的溝は、石、レンガ、コンクリート、またはその他のライニング材料で作られた、通常は断面が直線の小さな運河または水路であり、川、泉、貯水池、カナート、または水路などの水源から家庭用消費用または農地の農業用灌漑用に 水を輸送するために使用されます。

リルは、古代および有史時代の中東および地中海気候の文化、および世界中の他の気候や大陸で伝統的に使用されていました。リルは、吸収損失を減らし、耐久性を高めるために裏打ちされている点で、「水路」と区別されます。現在のアブダビ首長国にあるアルアインオアシスのファラジ灌漑システムでは、リルをカナート給水システムの一部として使用しています。スペイン語では、リルはアセキアと呼ばれることもあります。

リルは景観デザインにおいて美的目的にも使用されます。リルは、庭の舗装に埋め込まれた狭い水路として、直線的な水景として使用され、タイル張りされて噴水のデザインの一部となることもよくあります。

歴史的な起源は、最初に古代ペルシャ庭園に翻訳された楽園の庭園の宗教的なイメージにあります。リルは後に、グラナダのアルハンブラ宮殿などのムーア人（スペイン）のアルアンダルス庭園、および他のイスラムの庭園、文化、国で例外的に開発されました。20世紀初頭の例は、スペインのセビリアにあるマリア・ルイサ公園の庭園と、カリフォルニア州モンテシトのカサ・デル・エレロ庭園です。

水道は、その一部または全部が地下に建設されたトンネルを通っていることがあります。北アフリカと中央アジアでよく見られるこの種の水道は、一定の間隔で垂直の井戸があり、カナートと呼ばれています。シリアで発見された歴史的な例の1つであるカナート・フィラウンは、100キロメートル以上に渡って伸びています。^[13]

現代の水道では、パイプラインも広く利用されています。パイプラインは、丘を越えて水を長距離輸送する必要がある場合や、蒸発、凍結、汚染、環境への影響を考慮して開水路が適さない場合に役立ちます。処理済みの水を運ぶのにも使用できます。

歴史的に、農業社会は作物を灌漑するために水道を建設してきました。アルキメデスは、耕作地の灌漑に使用する水を汲み上げるために 水ねじを発明しました。

水道橋のもう 1 つの用途は、大都市に飲料水を供給することです。また、干ばつに見舞われやすい地域への給水にも役立ちます。ローマ時代の水道橋のいくつかは、現在でもローマに水を供給しています。米国カリフォルニア州には、 3 つの大きな水道橋があり、数百マイルにわたってロサンゼルス地域に水を供給しています。2 つはオーエンズ川地域から、もう 1 つはコロラド川から供給されています。

現代の土木工学プロジェクトでは、パイプラインではなく導水路が優先される解決策である場合、洪水制御、灌漑システム、および大規模な給水システムをサポートするために、開水路の流れの詳細な調査と分析が一般的に必要になります。

かつての水道橋は土や他の多孔質材料で作られた水路を持つことが多かったが、そのような裏張りのない水道橋では大量の水が失われていた。水がますます不足するにつれて、これらの水路はコンクリート、ポリマー、または不浸透性の土で裏張りされるようになっている。建設中に古い水道橋を閉鎖できないため、新しい水道橋が古い水道橋の横に建設される場合もある。

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• 古代ローマの衛生
• 水資源

• アイヒャー、ピーター J. 1995.古代ローマの水道ガイド。イリノイ州ウォーコンダ：ボルチャジ・カルドゥッチ。
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• Coulton, JJ 1987.「小アジアのローマ水道橋」ギリシャ世界のローマ建築。Sarah Macready および Frederick Hugh Thompson 編、72～84 ページ。ロンドン: Society of Antiquaries。
• Frankel、R. 2002。「アッコ・プトレマイスのヘレニズム時代の水道橋」。ローマ考古学ジャーナル (補足研究) 46: 82–87。
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ウィキメディア・コモンズには、水道 (給水)に関連するメディアがあります。

• Waterhistory.org: ローマ帝国の水道システム
• Romanaqueducts.info: 600 のローマ水道橋、25 の詳細な説明付き