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エウパリノス・トンネルまたはエウパリニアン水道（ギリシャ語: Ευπαλίνιον όρυγμα 、ローマ字表記: Efpalinion orygma）は、ギリシャのサモス島にあるカストロ山を貫く全長1,036メートル（3,399フィート）のトンネルで、紀元前6世紀に水道橋として建設されました。[ 1 ]このトンネルは、両端から掘削された歴史上2番目のトンネル（古代ギリシャ語: ἀμφίστομον 、ローマ字表記: amphistomon、「2つの開口部を持つ」）であり、その際に幾何学に基づいたアプローチが用いられた最初のトンネルです。[ 2 ]現在では人気の観光名所となっています。このトンネルは、近くのサモス島のピタゴレイオンとヘライオンとともにユネスコの世界遺産リストに登録されており、2017年には国際歴史的土木工学遺産に指定されました。 [ 3 ] [ 4 ]
エウパリニア水道はヘロドトスによって記述されている（『歴史』 3.60）。
このトンネルは、ホメロスのアポロ讃歌にも言及されている可能性があり、「水を供給したサモス」について触れている。[ 6 ]このトンネルは、紀元前6世紀半ばに、メガラの技師エウパリノスの指揮の下、2つのグループによって掘られ、古代の首都サモス（現在はピタゴリオンと呼ばれる）に真水を供給するために作られた。これは人口増加の理由から必要だった。サモス市は市域内の井戸や貯水槽の容量を超えて成長していたが、島の主要な真水源はカストロ山の反対側にあった。これは極めて重要な防衛上の理由からであった。水道橋は地下を通っていたため、敵に容易に発見されることはなく、そうでなければ敵は給水を遮断することができた。建設の時期は完全には明らかではない。ヘロドトスは、紀元前6世紀頃を支配した僭主ポリュクラテスの記述の中でこのトンネルに言及している。紀元前540～522年頃のことだが、ポリュクラテスがその建設責任者であったとは明言していない。アイディーン・カーティは、紀元前6世紀初頭にゲオモリを打倒した政権と関連があるはずだと示唆している。この政権は、おそらくエウパリノスを含む多数のメガラ市民に市民権を与えた。[ 7 ]エウパリノス水道は、土砂が堆積し始めるまで1100年間水道として使用された。西暦7世紀には、南端が防御用の避難所として使用された。[ 8 ] : 16 & 35
このトンネルは、現代のアイアデス村近くの海抜約52メートル（171フィート）にある内陸の泉から水を汲み上げていた。この泉は1日あたり約400立方メートルの水を排出していた。この泉は覆われていた。それぞれ28×26センチメートル（11×10インチ）の長方形の開口部が2つあり、そこから水がほぼ楕円形の平面を持つ大きな貯水池に流れ込む。15本の大きな石柱が巨大な石板の屋根を支えている。こうして泉は敵から完全に隠されていた。この貯水池の建設により、泉の出口は数メートル沈下したようだ。19世紀以前のある時点で、この貯水池の上に聖ヨハネに捧げられた教会が建てられ、泉の位置はさらに隠された。[ 8 ]： 17-20
湧水から、埋設された水路が丘の斜面に沿って北側のトンネル入口まで伸びている。水路の長さは890メートル（2,920フィート）だが、湧水からトンネル入口までの直線距離はわずか370メートル（1,210フィート）である。水路の幅は60～70センチメートル（24～28インチ）、深さは約5メートル（16フィート）である。岩盤を掘削した後、石板で覆い、埋設した。水路沿いには一定間隔で点検用の縦坑が設けられている。この水路の最後の150メートル（490フィート）は小さな丘の下を通っている。地表から30～50メートル（98～164フィート）間隔で垂直の縦坑が掘られ、それらを連結して短いトンネルが作られ、そこから水が供給されている。[ 8 ]： 20～22
カストロ山を貫くトンネルは、1,036メートル（3,399フィート）の距離にわたって水を運んだ。トンネルは一般的に1.8メートル×1.8メートル（5.9フィート×5.9フィート）である。トンネルの南半分は、場所によっては人が1人やっと通れるほどの幅しかない北半分よりも大きく掘られた。対照的に、南半分はより安定した岩盤層を掘ったことで恩恵を受けている。[ 8 ]： 22～24 3つの区間では、落石を防ぐために石板の尖った屋根が設置された。これらの区間のうち2つは、トンネルの北端近くにあり、153メートル（502フィート）をカバーしている。3つ目の区間は、トンネルの南端にあり、12メートル（39フィート）である。これらの区間では、トンネルの壁も石積みで覆われており、南端では多角形の石積み、北端では大きな石板が使用されている。ローマ帝国時代には、トンネルの他の部分を補強するために、小石と漆喰を用いて樽型ヴォールトが建設された。 [ 8 ]： 28-31
トンネルの幅からすると、一度に作業できる掘削作業員は2人だけだっただろう。作業を効率化するため、トンネルは両端から同時に掘削された。HJ・キーナストの計算によると、そのような作業員は1日に12～15センチメートル（4.7～5.9インチ）の石を掘り出すことができたはずで、トンネル全体の掘削には少なくとも8年かかったことになる。[ 8 ]： 22～24
トンネルの床はほぼ水平で、水源の水位から約3メートル（9.8フィート）高い位置にある。工事開始後、水源の地盤沈下によって水位が低下し、トンネルが高すぎたため、トンネル東半分の下に水を流すための別の水路を掘る必要が生じた。この水路はトンネルの北端で4メートル（13フィート） 、南端で8.5メートル（28フィート）と、トンネルの全長にわたって深さが増していく。この水路と本トンネルは、約10メートルごとに垂直の立坑で繋がっている。これらの立坑はトンネルから掘り出され、連結されて水路を形成した。工事完了後は、点検用の立坑として利用された。この水路から出た土砂は、そのまま本トンネルに投棄された。[ 8 ]： 24-27
壁に描かれた数々の記号や文字は、広範囲にわたる計測方法を示している。そのうち3つ（東壁のΚ、Ε、ΚΒ）は、垂直坑道が掘られた地点を明確に示している。西壁には、20.59メートル（67.6フィート）間隔でアルファベット順に文字が記されており、これはエウパリノスが使用した基本計測単位であったことを示している（これは山を貫く計画ルートの50分の1である）。その他の記号の意味はまだ解明されていない。[ 8 ]： 47-51
水路内では、長さ72センチメートル（28インチ） 、直径26センチメートル（10インチ）のテラコッタ製の部材で作られたパイプを通して水が運ばれていました。パイプ全体を構成するには、約5,000個の部材が必要だったと考えられます。これらの部材は石灰モルタルで接合されていました。パイプの上部4分の1は、堆積物やその他の堆積物を取り除くために切り開かれており、水路が泥で詰まるのを防いでいました。トンネルの北入口付近のパイプの破損により、大量の泥がパイプ内に流入し、定期的に清掃する必要がありました。[ 8 ]： 31-35
西暦7世紀、水道橋が機能しなくなった後、トンネルの南側部分は避難所として利用されるようになった。これには、南側の入口から400メートル（1,300フィート）の地点に、岩盤の脈から滴り落ちる水を貯めるための貯水槽の建設も含まれていた。[ 8 ]： 35-36
トンネルの南側の入り口の手前で、水路は主トンネルから分岐し、トンネルの北側にある水路と同様に、地表直下に埋もれた岩盤中の隠れた水路へと流れ込む。この水路は水を東へ運び、ピタゴリオンの町へと導く。この水路のうち発掘されたのは約500メートル（1,600フィート）に過ぎないが、全長は約1,000メートル（3,300フィート）であったと考えられる。町内の丘陵地にある2つの巨大な噴水は、この水路の線上にあるようだ。これらの噴水には貯水槽と水盤があり、人々はそこから水を汲んで自宅へ運ぶことができた。[ 8 ]： 17-18、24-25
2つのトンネルを一直線にするために、エウパリノスはまず山頂の最も容易な部分を通る「山線」を構築した。これはトンネルへの給水と都市への給水の両方にとって最適な位置ではなかったが、山頂を横断する線であった。彼は南側で「南線」を山線に接続し、山にまっすぐ伸びる線を引いて南トンネルを形成した。北側では「北線」が山線に接続され、北側から山に切り込む方向を導いた。[ 9 ]作業員たちは掘削を進めるにつれて、トンネルの入口に向かって視線を戻して、掘削方向がまっすぐであることを確認した。これはトンネルの南半分にある地点で、掘削方向が誤って西に逸れてしまい、修正する必要があったことからわかる。視線を回復するために、カーブの内側の岩に切り込みが入れられた。[ 8 ] : 41–42
北端から273メートル（896フィート）進んだところで、水、脆弱な岩盤、泥で満たされた区域が現れたため、エウパリノスは計画を変更し、トンネルを西に向けざるを得なくなった。線路を離れる際、エウパリノスは迂回ルートを22.5度、45度、22.5度の角度を持つ二等辺三角形として計画した。計測誤差が生じ、エウパリノスはわずかに行き過ぎてしまった。これに気付いたため、北トンネルは再び東に方向転換された。南トンネルの掘削は完全に直線であったが、390メートル（1,280フィート）で停止した。[ 9 ] [ 8 ]： 46および52～55
エウパリノスは距離の測定に20.59メートル（67.6フィート）を単位として、方向を示すのに7.5度（直角の1/12）を単位として用いた。[ 9 ] [ 8 ]： 52-55
トンネルの北半分と南半分は山の真ん中でドッグレッグで合流し、互いにすれ違うことがないようにする技術が用いられた（この方法はヘルマン・J・キーナストや他の研究者によって記録されている）。掘削の計画において、エウパリノスは数世紀後にユークリッドによって体系化された、現在ではよく知られている幾何学の原理を用いた。長さ1,036メートル（3,399フィート）のエウパリノス地下水道は、今日では古代工学の傑作の一つとして有名である。2つのトンネルが耳の届く範囲に達すると（この種の岩盤では約12メートル（39フィート）と推定される） 、トンネルを互いに向けることができるが、その地点に到達するには高い精度が必要であった。測定と杭打ちの誤差により、エウパリノスは2つのチームの合流地点を水平方向または垂直方向に見逃す可能性があった。そのため、彼は次の技術を採用した。
エウパリノスは山中の合流地点の予想位置を計算した。平行線は決して交わらないため、水平方向に2メートル（6.6フィート）以上の誤差があると、南北のトンネルは決して交わらないことになる。そこでエウパリノスは、図に示すように（北トンネルを左側、南トンネルを右側に）、両トンネルの方向を変更した。これにより、トンネルの幅が17メートル（56フィート）広くなり、以前は平行で離れていても、必ず交差地点が確保されるようになった。こうして両トンネルはほぼ直角に交わるようになった。[ 8 ]： 43-44、52-55
作業開始時、エウパリノスは恐らく等高線に沿って山の周囲を整地し、両方のトンネルが同じ高度から掘削を開始できるようにした。しかし、掘削過程で垂直方向のずれが生じる可能性は残っていた。そこで彼は、合流点付近で両方のトンネルの高さを上げることで、2つのトンネルが合流する可能性を高めた。北側のトンネルでは床を水平に保ち、天井の高さを2.5メートル（8.2フィート）高くし、南側のトンネルでは天井を水平に保ち、床の高さを0.6メートル（2.0フィート）低くした。しかし、測定結果から誤差が非常に小さかったため、垂直方向のずれに対する彼の対策は不要であることが判明した。合流点では、2つのトンネルの高度の誤差はわずか数デシメートルであった。[ 9 ] [ 8 ]： 40および56-57
学者たちは、ヘロドトスの記述に触発され、19 世紀にトンネルの探索を開始した。フランスの考古学者ヴィクトル・ゲランは、1853 年に水道橋に水を供給する泉と水路の始まりを特定した。1882 年に、トンネルを再び使用できるようにする目的で、トンネルの清掃作業が開始された。これは非常に困難であることが判明し、この取り組みは中止されたが、これにより、エルンスト・ファブリキウスがドイツ考古学研究所のためにトンネルを調査することができた。彼は 1884 年にその結果を「Die Wasserleitung des Eupalinos」として発表した。[ 10 ]トンネルの本格的な発掘は、1971 年から 1973 年にかけてウルフ・ヤンツェンによって行われ、彼はついに、シルトで埋まっていたトンネルの全長を清掃した。詳細な測地学的測定によるトンネルの完全な調査は、ヘルマン J. キーナストによって行われた。[ 8 ] : 14–16トンネルの一部は一般に公開されている。