Когда мы представляем себе древнеримский акведук, перед глазами сразу встают величественные арочные мосты, пересекающие долины и холмы. Однако конструкция сооружений, известных со времен Древнего Рима, гораздо сложнее и включает не только надземные части. За понятием «акведук» скрывается тонкая инженерная работа: римляне умели доставлять воду на десятки километров, полагаясь не на насосы, а на силу тяжести и безупречный расчет уклона. Акведуки были настоящими артериями города, питавшими водой его термы, фонтаны и дома. Строительство таких сооружений требовало не только мастерства каменщиков, но и точных геодезических измерений, продуманного выбора маршрута и постоянного обслуживания. Именно поэтому многие акведуки служили веками, став символом инженерного гения Древнего Рима.

Зачем Римской империи понадобились акведуки

Слово «акведук» происходит от латинского aquaeductus, т.е. водопровод. Часто в обиходе говоря об акведуках, мы имеем в виду только их надземные части, а именно эффектные многоярусные арочные мосты. Но на самом деле римские акведуки — это не только арочные мосты, а сложнейшие инженерные сооружения, предназначенные для подачи воды самотеком из источника к месту потребления.

Акведуки понадобились Римской империи по совокупности причин: санитарной, военной, социальной, экономической и политической. Они появились как практический ответ на кризис, который угрожал самому существованию Древнего Рима как сверхдержавы. К III веку до н.э. город разросся до такой степени, что традиционные источники — колодцы, цистерны и воды Тибра — перестали справляться. Тибр был не только мутным, но и опасным для здоровья: в него сливались нечистоты, и эпидемии косили население.

Ответом на этот вызов стали акведуки — сложные гидротехнические сооружения, сочетавшие точный расчет, продуманную организацию труда и надежные строительные технологии. Благодаря им Рим не просто решал проблему нехватки воды, но и задавал новый стандарт городской жизни в античном мире.

Первый акведук — Аква Аппия — был построен в 312 году до н.э. по инициативе цензора Аппия Клавдия Цека, человека, который также подарил Риму знаменитую Аппиеву дорогу (прим.ред.: цензор в Древнем Риме — это должностное лицо, главной задачей которого было проведение ценза: переписи граждан и их имущества, составления списков сенаторов и смотра всадников). Показательно, что оба проекта были военно-стратегическими: дорога позволяла быстро перебрасывать войска, а вода — обеспечивать их водою в условиях длительных осад.

Интересно, что этот акведук тянулся на 16 километров, почти полностью скрываясь под землей. Подземное расположение было не случайностью, а защитой: в условиях постоянных войн открытые каналы легко перерезать или отравить. Римляне всегда мыслили в логике безопасности, и водоснабжение рассматривали как элемент обороны города. 

Однако стратегия была лишь одной стороной медали. Социальная составляющая оказалась не менее важной. В Римской республике, а затем и в империи, хлеб и зрелища были инструментом управления массами. Акведуки стали частью этой формулы. Бесплатная вода из общественных фонтанов, огромные термы, куда мог прийти любой гражданин, — все это создавало иллюзию заботы о населении и снижало социальное напряжение.

Успешно решали акведуки и другую, не менее важную задачу, — они позволяли поддерживать чистоту города, так как вода использовалась для промывки канализационных стоков. Знаменитая римская канализация Cloaca Maxima, или Великая Клоака, была рассчитана на постоянный приток воды, который обеспечивали именно акведуки. Без этого постоянного потока сточные воды застаивались бы и создавали антисанитарные условия. Таким образом, акведуки работали как единая система с канализацией, и именно это сочетание позволило римским городам достичь уровня гигиены, который не был превзойден в Европе вплоть до XIX века.

Как работали римские акведуки

Принцип работы акведуков основывался на постоянном, тщательно выверенном уклоне. Вода не поднималась наверх — она всегда текла вниз, но настолько плавно, что этот спуск был почти незаметен глазу. В среднем уклон составлял около полуметра на километр пути. Если сделать уклон круче — вода начнет размывать канал, нести с собой ил и песок. Если сделать его более пологим — поток замедлится, застоится, и в теплом климате вода быстро зацветет. Поэтому землемеры, используя инструмент под названием хоробат — длинную деревянную линейку с желобом для воды — выверяли каждый метр трассы с ювелирной точностью. Ошибка в несколько градусов на старте могла превратить весь проект в бесполезную груду камня.

Канал, по которому текла вода, назывался specus. Большую часть пути он проходил под землей. Римляне закапывали свои водоводы на глубину от двух до пяти метров, что защищало воду от нагрева летом, от загрязнения пылью и листвой, а также от врагов, которые могли перерезать трубы или отравить источник. Сверху канал закрывался каменными плитами, а внутри покрывался специальной гидравлической штукатуркой — смесью извести и толченой керамики, которая затвердевала под водой и делала стенки абсолютно герметичными: ни одна капля воды не должна была бесполезно уйти в землю.

Внутри specus имел характерную форму: плоское дно и слегка наклоненные внутрь стенки. Это уменьшало трение потока и позволяло воде двигаться быстрее при том же уклоне. Периодически вдоль трассы устраивались смотровые колодцы — вертикальные шахты, через которые обслуживающие бригады спускались внутрь для очистки и ремонта. Ил, оседающий на дне, требовалось регулярно удалять, иначе канал постепенно забивался. Штат таких рабочих назывался familia aquarum — целая армия рабов и техников, которые следили за состоянием сети.

Арки и мосты, которые мы привыкли видеть на фотографиях, на самом деле составляли лишь малую часть системы — около десяти процентов всей длины. Они появлялись только там, где трасса пересекала долину или низину. Сохранить уклон в таких местах было невозможно — земля резко уходила вниз, а затем снова поднималась. Поэтому инженеры строили аркады, которые несли канал на себе, поддерживая нужный уровень уклона. Высота некоторых из подобных мостов достигала тридцати метров, а в случае с Пон-дю-Гар во Франции — почти пятидесяти.

Как строили римские акведуки

Все начиналось с разведки: инженеры искали источник чистой воды на достаточной высоте, чтобы обеспечить уклон на всем протяжении трассы. Обычно это были горные родники или чистые реки в предгорьях. Качество воды проверялось тщательно: пробовали на вкус, проверяли прозрачность, смотрели, какие растения растут у берега. Если вода пахла или имела неприятный привкус — источник отвергали.

Затем начиналось проектирование. Землемеры проходили предполагаемый маршрут, используя хоробаты и другие инструменты для измерения углов и высот. Они определяли оптимальный путь, который сочетал минимальную длину с максимальной простотой строительства. 

В каменоломнях добывались блоки туфа и травертина, тут же обжигалась известь для раствора и штукатурки. Подземные участки копались вручную — кирками и лопатами. Сначала вырывалась траншея, затем в ней возводились стены канала, а сверху все засыпалось землей.

Аркады возводились с использованием деревянных лесов — кружал, на которые укладывались камни. Рабочие поднимали блоки с помощью лебедок, управляемых людьми или животными. Интересно, что строились эти грандиозные сооружения без раствора: огромные каменные блоки, некоторые весом до шести тонн, подгонялись друг к другу с такой точностью, что держались исключительно за счет собственного веса и силы трения. Каждый блок обрабатывался на месте, чтобы достичь идеальной подгонки с соседним.

Одной из самых впечатляющих частей строительства было прокладка тоннелей сквозь горы. Римляне использовали метод противоположных проходок: бригады начинали копать с двух сторон горы одновременно и должны были встретиться в середине. Чтобы обеспечить точность, они использовали ориентиры на поверхности и опускали вертикальные шахты, по которым сверяли направление. Если тоннель отклонялся — его корректировали, иногда пробивая дополнительные ответвления.

Самые известные римские акведуки

Некоторые из римских акведуков до сих пор стоят, поражая воображение, а один даже продолжает работать.

• Аква Аппия — самый первый акведук Рима, построенный в 312 году до н.э. Акведук тянулся на 16 километров и почти полностью проходил под землей.
• Аква Анио Ветус, построенный в 272 году до н.э. Он тянулся уже на 64 километра, что было настоящим прорывом. Именно с этого акведука началась традиция использования воды для общественных бань — терм.

• Аква Марция, построенный в 144 году до н.э., считается лучшим акведуком Рима. Его вода считалась самой чистой и вкусной в городе — ее использовали для питья, приготовления пищи и, по легенде, для религиозных церемоний. Длина акведука составляла 91 километр, и значительная часть его пути проходила именно по аркадам, которые можно увидеть и сегодня. Аква Марция действовал на протяжении всей истории Рима и частично работает до сих пор, питая фонтаны города.

• Аква Вирго — еще один знаменитый акведук, построенный в 19 году до н.э. Легенда гласит, что солдаты, искавшие воду, встретили юную девушку, которая указала им на источник. Отсюда и название — «Вирго» в переводе с латыни «Дева». Акведук тянулся на 21 километр и почти весь проходил под землей. Его уникальность в том, что вода поступала из очень чистых источников и не нуждалась в очистке. Аква Вирго — единственный из древних акведуков Рима, который работает без перерыва более двух тысяч лет.
• Пон-дю-Гар, находящийся на территории современной Франции, — это трехъярусный мост высотой почти 49 метров, перекинутый через реку Гардон. Он был частью акведука Нимского, построенного в I веке н.э. для снабжения города Ним водой из источников Узеса. Общая длина акведука составляла около 50 километров, а перепад высоты от источника до города — всего 17 метров. Это означает, что уклон был всего 34 сантиметра на километр — феноменальная точность для того времени.
• Акведук в Сеговии, находится на территории современной Испании — еще одно чудо, которое до сих пор работает. Построенный во II веке н.э., он тянется на 15 километров и использует аркаду из 167 арок, достигающую высоты 28 метров. Камни держатся без раствора — только за счет собственного веса и точной подгонки. Сеговийский акведук снабжал город водой до XX века, а его центральная часть стоит и сегодня, вызывая восхищение у миллионов туристов.

Обслуживание и эксплуатация акведуков

Римские акведуки требовали постоянного ухода и обслуживания. Инженеры понимали: вода — это сила, и сила эта разрушительна, если ее не контролировать. Во главе всей водной системы Рима стоял куратор вод — человек, назначенный императором. Куратор распоряжался большим коллективом сотрудников, называвшимся familia aquarum, что можно перевести как «семейство вод», и насчитывавшем порой несколько сотен человек. Это были рабы и вольноотпущенники, объединенные в бригады, каждая из которых отвечала за свой участок сети. Персонал, обслуживавший акведуки, делился на несколько категорий: одни следили за источниками и резервуарами, другие — за подземными каналами, третьи — за аркадами и мостами. Были и специалисты по ремонту — каменщики, штукатуры, свинцовых дел мастера — которые всегда были готовы выехать на место аварии.

Самая большая проблема, с которой сталкивались обслуживающие бригады, это отложения солей. Вода, даже самая чистая, несла в себе растворенные минералы, преимущественно известняк. Со временем они оседали на стенках канала, образуя плотную корку, которая сужала проход и уменьшала пропускную способность сооружения. Если не чистить канал, вода начинала течь медленнее, а затем могла вообще остановиться, затопив участок и создав давление, способное разрушить стенки. Поэтому регулярная очистка была обязательной. Рабочие спускались в смотровые колодцы, проходили по всему каналу и скоблили стенки специальными инструментами — скребками и кирками. Это была грязная, тяжелая работа, но без нее акведук быстро приходил в негодность.

Но самой большой угрозой для акведуков были люди. Вода была ценным ресурсом, и находились умельцы, которые незаконно врезались в общую систему, чтобы обеспечить водой свои дома или даже продавать ее соседям. Такие несанкционированные подключения нарушали давление в сети, отнимали воду у законных потребителей и создавали риск для всей системы. Римляне боролись с этим жестко: за самовольное подключение к водопроводу грозили огромные штрафы, а иногда и конфискация имущества. Куратор вод имел право проводить инспекции, проверять трубы и выявлять незаконные ответвления.

Почему римские акведуки сохранились до наших дней

Когда смотришь на арки римских акведуков, невольно задаешься вопросом: как эти сооружения, построенные две тысячи лет назад, до сих пор стоят? Ведь многие современные здания не выдерживают и ста лет. Ответ кроется в сочетании инженерной мудрости, качественных материалов и, что самое важное, правильной эксплуатации.

Первая причина долговечности — это выбор места и материалов. Римляне не строили наспех. Они тщательно исследовали грунт, искали устойчивые основания, избегали болотистых почв и оползневых склонов. Камни для строительства подбирались с особой тщательностью. В основном использовали травертин — плотный известковый туф, который прекрасно противостоял погодным условиям. 

Римский бетон — еще один секрет. Римляне использовали смесь извести, вулканического пепла и щебня, которая обладала уникальным свойством — она твердела даже под водой и со временем становилась прочнее, а не разрушалась.

Но главная причина, по которой акведуки дошли до нас, — это грамотное обслуживание. Римляне понимали: любое сооружение умирает, если за ним не ухаживать.

Влияние римских акведуков на развитие инженерии

Влияние римских акведуков на развитие инженерной мысли прослеживается буквально во всем: от простейших водопроводных труб до сложнейших гидротехнических сооружений.

1. Акведуки научили человечество понимать важность уклона. Римляне первыми осознали, что вода может течь сама по себе, без насосов, если правильно рассчитать наклон канала. 

2. Римские инженеры заложили основы гидравлики. Они изучили, как вода ведет себя в закрытых каналах, как она давит на стенки, как скорость потока зависит от сечения трубы. Эти знания позволили им проектировать системы с распределением воды по разным потребителям — от фонтанов до бань — без потери давления. Современные инженеры используют те же принципы, хотя и с более точными инструментами.

3. Строительство акведуков также стимулировало развитие материаловедения. Римляне экспериментировали с различными составами бетона, добавляя в него вулканический пепел и другие добавки для повышения прочности. Они создали гидравлический бетон, который мог твердеть под водой, — это открытие позволило строить порты, мосты и дамбы. Без этого достижения невозможна была бы современная инфраструктура — от плотин до туннелей под реками.

4. Римляне первыми поняли, что арка позволяет перекрывать большие пролеты с минимальным расходом материала. Этот принцип используется до сих пор — от мостов через каньоны до современных стадионов. Арки, которые так характерны для римских акведуков, стали образцом для строительства мостов и виадуков (прим. ред: мостовое сооружение на высоких опорах для прокладки дороги через овраг, ущелье, долину или другую дорогу) по всему миру.

Стоит упомянуть и о влиянии акведуков на мировую урбанистику. Рим был первым городом в истории, который мог позволить себе население более миллиона человек. Это стало возможным во многом благодаря акведукам, которые обеспечивали город водой. Без них Рим не смог бы разрастись до таких размеров, и вся последующая история западной цивилизации могла бы пойти по другому пути. Интересно, что плотность населения в древнем Риме была сопоставима с современными мегаполисами, а условия жизни — значительно лучше, чем в европейских городах Средневековья.

Интересные факты о римских акведуках

• Акведуки изобрели не римляне. Первые подобные системы появились на Ближнем Востоке и в Египте задолго до основания Рима. Но именно римляне довели эту технологию до совершенства. Они превратили простые каналы в сложнейшие сети, которые могли тянуться на десятки и даже сотни километров.
• Строительство акведуков было делом не только инженеров, но и юристов. Римское право содержало множество законов, регулирующих водопользование. Землевладельцы, через чьи участки проходили акведуки, получали компенсацию, но при этом не имели права перекрывать канал или использовать воду сверх установленной нормы. За самовольное подключение к акведуку полагался огромный штраф, а в особо тяжелых случаях — конфискация имущества. Это была одна из первых в истории систем регулирования общественных ресурсов.
• Акведук Аква Вирго, построенный в 19 году до нашей эры, до сих пор снабжает водой знаменитый фонтан Треви в Риме. Конечно, современная система использует ее лишь частично, но сам факт того, что двухтысячелетнее сооружение продолжает выполнять свою функцию, говорит о невероятном качестве римской инженерии.

Римские акведуки в вопросах и ответах

1. Что такое римский акведук?

Римские акведуки — это инженерные сооружения, возводившиеся в Древнем Риме с IV века до н.э. по II век н.э. и предназначенные для транспортировки пресной воды от удаленных источников к крупным городам для обеспечения общественных бань, фонтанов, канализационных систем и частных домов.

2. Зачем древним римлянам понадобились акведуки?

Акведуки понадобились Римской империи по совокупности причин: санитарной, военной, социальной, экономической и политической. Их строили для обеспечения растущего населения городов Древнего Рима чистой питьевой водой, которая была необходима для массовых общественных бань, туалетов и уборки улиц.

3. Как римские акведуки доставляли воду без насосов?

Главный принцип — гравитация. Вода двигалась самотеком благодаря постоянному плавному уклону русла акведука от источника к городу. Римские инженеры точно рассчитывали перепад высот, чтобы вода текла непрерывно, но не слишком быстро, чтобы не размывать канал.

4. Какой римский акведук считается самым известным?

Самым известным римским акведуком считается Пон-дю-Гар (Pont du Gard) на юге Франции. Это самый высокий сохранившийся римский акведук: его высота достигает 49 метров, а длина — 275 метров. Он был построен в I веке н.э. для снабжения города Ним. Пон-дю-Гар выделяется не только размерами, но и отличной сохранностью.

5. Сколько акведуков было построено в Древнем Риме?

Акведуки строились на протяжении более 500 лет — с IV века до н.э. по II век н.э. В самом Риме их было 11. Вот их полный список в порядке времени строительства.

1. Aqua Appia (312 г. до н.э.)
2. Anio Vetus (272 г. до н.э.)
3. Aqua Marcia (144 г. до н.э.)
4. Aqua Tepula (125 г. до н.э.)
5. Aqua Julia (33 г. до н.э.)
6. Aqua Virgo (19 г. до н.э.)
7. Aqua Alsietina (2 г. до н.э.)
8. Aqua Claudia (38–52 гг. н.э.)
9. Anio Novus (38–52 гг. н.э.)
10. Aqua Traiana (109 г. н.э.)
11. Aqua Alexandrina (226 г. н.э.)

Во всей Римской империи акведуков было построено гораздо больше — сотни по всей территории от Британии до Северной Африки, включая знаменитые Пон-дю-Гар и акведук в Сеговии.

6. Какой длины были крупнейшие римские акведуки?

Самый длинный акведук Римской империи достигал 132 километров. Это акведук в городе Карфагене (территория современного Туниса), построенный во II веке н.э. для снабжения города водой из источников в горах Джебель-Загуан. Среди акведуков самого Рима крупнейшими были:

Aqua Marcia — около 91 км;
Anio Novus — около 87 км;
Aqua Claudia — около 69 км.

7. Почему акведуки строили на арках только в отдельных местах?

Арки требовались только для сохранения уклона при пересечении неровностей рельефа. Вода в акведуках двигалась самотеком, поэтому нужно было поддерживать постоянный плавный перепад. Если на пути встречались долина или овраг, строители возводили аркаду, чтобы канал продолжал идти по нужной линии уклона, не спускаясь вниз и не поднимаясь вверх.

8. Из каких материалов строили римские акведуки?

Основной материал — камень и римский бетон. Это была смесь извести, вулканического пепла (пуццолана) и щебня, которая затвердевала даже под водой. Бетон использовался для ядра стен и сводов, обеспечивая прочность и долговечность. Туф и травертин — пористые вулканические породы, применялись для облицовки и несущих арок.

9. Как римляне обслуживали водопроводную систему?

Римляне поддерживали акведуки в рабочем состоянии за счет постоянного контроля, ручной очистки и ремонта, что обеспечивало бесперебойную подачу воды в течение столетий.

10. Какие города, кроме Рима, имели акведуки?

Акведуки были распространены по всей Римской империи. Помимо Рима, наиболее известные примеры находятся в следующих городах: Ним во Франции, Сеговия и Таррагона в Испании, Эфес в Турции, Афины в Греции. Всего в Римской империи насчитывалось несколько сотен акведуков, от Британии до Северной Африки и Ближнего Востока. Практически каждый крупный город имел хотя бы один водовод для обеспечения питьевой водой и работы бань.

11. Почему многие акведуки сохранились до наших дней?

Главная причина — использование римского бетона, который со временем не разрушался, а становился прочнее. Вторая причина — массивность и продуманность конструкций. Акведуки строились с большим запасом прочности: толстые стены, мощные арки, глубокие фундаменты. Третья причина — постоянное использование. Многие акведуки работали веками или даже тысячелетиями.

12. Какое влияние римские акведуки оказали на развитие инженерии?

Главный вклад римлян: создание научной базы гидравлики. Римляне впервые систематизировали знания о движении воды самотеком. Многоярусные аркады доказали, что арочные системы могут выдерживать огромные нагрузки и пересекать глубокие долины. Этот опыт напрямую повлиял на строительство средневековых мостов и виадуков, а затем и современных эстакад. Римские акведуки — это фундамент, на котором выросли гидротехника, строительное материаловедение и организация инженерного дела в целом.

13. Можно ли увидеть действующие римские акведуки сегодня?

Да, сегодня можно увидеть действующие римские акведуки. Это редкое, но реальное явление. Главный пример — Аква Вирго в Риме. Этот акведук функционирует непрерывно уже более 2000 лет. Он до сих пор подает воду в знаменитый фонтан Треви, фонтан Четырех рек на площади Навона и другие исторические фонтаны Рима. Акведук в Сеговии (Испания) сохранился почти полностью, но сегодня используется лишь частично для орошения, а не как городской водопровод. Акведук Валента в Стамбуле (Турция) частично реконструирован и включен в современную систему водоснабжения города, хотя и в ограниченном объеме.

14. Чем римские акведуки отличались от современных водопроводов?

Главное отличие — принцип подачи воды. Римляне использовали самотечную систему: вода текла по каналам с постоянным уклоном под действием силы тяжести. Современные водопроводы используют насосы и давление, что позволяет подавать воду на любые высоты и расстояния без строгого соблюдения уклона.

15. Почему римские акведуки считаются одним из величайших инженерных достижений античности?

Главная причина — беспрецедентный масштаб и сложность. Римляне создали систему водоснабжения, которая не имела аналогов в древнем мире. Многие акведуки сохранились до наших дней. Акведуки демонстрируют сочетание теоретических знаний из гидравлики и геодезии с практическими технологиями, такими как бетон и арочные конструкции, в масштабе, который оставался непревзойденным до XIX века.

Сегодня римские акведуки признаны одними из самых значимых инфраструктурных проектов в истории человечества. Они не только снабжали города водой, но и стали прообразом современных водопроводных сетей. Изучая их, мы понимаем, что любая великая цивилизация начинается с простого, но гениального решения — как доставить чистую воду туда, где живут люди.

Автор текста Инна Бобровская 

На обложке акведук Пон-дю-Гар во Франции. Изображение: Magnific

Одной из главных причин печально известной экологической катастрофы 2020 года, случившейся в Норильске, где в окружающую среду вылилось около 21 тысячи тонн дизельного топлива, была названа деградации вечной мерзлоты. Именно она вызвала критическую деформацию резервуара и экологический эксцесс мирового масштаба. По той же причине произошел и масштабный провал в Талнахе в июне 2025 года. Вечная мерзлота тает… Но может ли она растаять полностью? С какими последствиями таяния вечной мерзлоты уже столкнулись арктические регионы в разных странах мира? Разбираемся в нашем материале.

Что такое вечная мерзлота и где она распространена?

Вечная мерзлота, или многолетнемерзлые породы, — это горные породы на суше и под морским дном, температура которых держится ниже 0 °C на протяжении двух и более лет. Такие породы встречаются в северных регионах и в районах высокогорья, там, где среднегодовая температура воздуха не превышает минус 2–3 °C: в таких условиях мерзлота может сохраниться. В Северном полушарии это, прежде всего, Арктика и прилегающие к ней районы Северной Америки и Сибири, а также Тибет и соседствующие с ним высокогорные районы: около 24 % территории суши в Северном полушарии — это зона распространения вечной мерзлоты. 

В России около 60–65% территории страны приходится на зоны распространения вечной мерзлоты, а в Канаде этот показатель составляет около 50%. В США мерзлота распространена в основном на Аляске, где она занимает 80% территории штата.

Как выглядит вечная мерзлота, и какая она бывает?

Вечную мерзлоту в Арктике можно наблюдать на склонах и обрывах, в тех местах, где идет эрозия грунтов, чаще всего на краю морского побережья или в долине крупных рек. В зоне тундр она обычно располагается неглубоко и выглядит как твердый глянцевый слой серого, реже белого цвета под слоем почвы. Это и есть та самая вечная мерзлота — лед, который активно тает от контакта с теплым воздухом в летний сезон.

На какой глубине начинается мерзлота? Сразу под слоем почвы расположен деятельный, или сезонно-мерзлотный слой, который оттаивает летом и замерзает зимой. В зоне арктических тундр его глубина редко достигает 1 метра, а южнее, в зоне тайги, этот активный слой простирается до 3–4 метров. Но настоящая вечная мерзлота, которая не тает на протяжении двух лет и более, расположена глубже, как раз под этим слоем. 

Глубина залегания таких многолетнемерзлых пород зависит от климатических параметров региона и характера так называемых подстилающих горных пород. Например, в северных регионах России и Канады слой вечной мерзлоты имеет толщину 500–700 метров, а в таежной зоне Восточной Сибири обычно 100–500 метров. Под Восточно-Сибирским морем ученые предполагают наличие мерзлоты до глубины 500–600 метров. А максимальная зафиксированная глубина распространения многолетнемерзлых пород — 1500 метров. Этот колоссальный слой мерзлоты обнаружили на территории России в Восточной Сибири, в верховьях реки Вилюй. Такая глубина мерзлоты связана с характером горных пород в этом регионе и очень низкими температурами воздуха в зимний период. Кстати, почему в Восточной Сибири настолько холодно, можно узнать из нашего материала. 

Наличие вечной мерзлоты сказывается на формировании северных ландшафтов. Например, в тундре она залегает почти у поверхности, неглубоко, поэтому является препятствием для просачивания воды. И там, где уклон рельефа небольшой, можно наблюдать ландшафты со множество озер и болот.

Но сплошные мерзлые породы распространены в основном в арктических тундрах и в центре Восточной Сибири. Южнее вечная мерзлота может быть прерывистой или островной и располагаться в виде изолированных линз. И даже бывают случаи, когда мерзлота залегает отдельными слоями разного возраста. Например, в Западной Сибири есть регион, где на глубине сохранилась реликтовая мерзлота, над ней располагается слой с положительной температурой, оттаявший во время климатического оптимума в период голоцена около 4–8 тысяч лет назад, а ближе к поверхности снова расположен слой вечной мерзлоты, но уже современной. 

Только представьте, насколько сложно спроектировать в подобном регионе автодорогу, построить здание или пробурить скважину для добычи углеводородов. Слои и линзы мерзлоты имеют разную температуру и плотность в зависимости от сезона года и агрегатного состояния воды, которая то расширяется, то сжимается. И это сказывается на бюджете: стройка в условиях вечной мерзлоты обходится значительно дороже.

Когда возникла вечная мерзлота?

Многолетнемерзлые породы – это реликт позднего плейстоцена. Возраст самых древних слоев вечной мерзлоты, которые были обнаружены в канадской провинции Юкон, превышает 400 тысяч лет, а исследования мерзлоты в Якутии в районе Батагая показали, что в этом регионе она возникла около 650 тысяч лет назад. Получается, что эти многолетнемерзлые грунты пережили межледниковые периоды потепления на Земле: известно, что 130–116 тысяч лет назад температура в Арктике в летний период была выше на 4–5 °C, чем в доиндустриальную эпоху. Возможно, мерзлота переживет и новое глобальное потепление? Но пока мы фиксируем лишь процессы ее деградации.

Деградация вечной мерзлоты: в чем это проявляется?

На севере России и Канады, на Аляске и в Тибете – во всех этих регионах мы наблюдаем те или иные процессы, свидетельствующие о деградации вечной мерзлоты. 

• Рост температуры в верхних слоях многолетнемерзлых пород. Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А. А.  Трофимука СО РАН вместе с сотрудниками из Научного центра изучения Арктики провели замеры температуры вечной мерзлоты в скважинах на Гыданском полуострове в Ямало-Ненецком автономном округе. Было выявлено, что с конца 1980-х годов по 2018 год температура многолетнемерзлых пород на глубине 10 метров увеличилась на 2–3 °C. Похожие данные приводят специалисты из Арктического института в США, которые зафиксировали рост температуры вечной мерзлоты в Арктике на 1,5–2,5 °C за 30 лет в период с 1990 по 2020 годы. 
• Деградация береговой линии на побережье Северного Ледовитого океана. Таяние мерзлоты на побережье Арктики идет вместе с сокращением площади морского льда, который выполняет роль волнорезов во время штормов. Отсутствие ледового покрова в морях Северного Ледовитого океана делает берег беззащитным перед ударами волн. По данным Арктического института США, побережье в Арктике отступает в среднем на 0,5 метра в год, но иногда можно наблюдать, как один шторм уносит в океан до 20 метров береговой линии. 

• Эрозия речных долин из-за таяния вечной мерзлоты. Ученые географического факультета МГУ исследовали эрозионные процессы в долине реки Колыма и опубликовали итоги в журнале Nature. В результате полевых работ и анализа данных спутникового мониторинга было выявлено, что отступление берегов с вечной мерзлотой в период с 2001 по 2021 год ускорилось на 50 % по сравнению с аналогичными процессами, которые наблюдались в 1965–1980 годах. 
• Образование провалов и обрывов. Таяние мерзлоты может активизироваться из-за масштабного пожара. В тех местах, где выгорела большая площадь леса или торфяников, исчезает термоизолирующая прослойка, поэтому мерзлые породы начинают прогреваться и таять. То же самое происходит и в местах сплошной вырубки леса, и Батагайский провал, длина которого уже достигла 1 километра – яркий тому пример.

Какие проблемы для деятельности людей возникают на фоне таяния вечной мерзлоты?

Ниже мы попытаемся перечислить некоторые наиболее острые проблемы, которые уже сегодня существуют в арктических регионах России, а также в Канаде и США.

• Угроза распространения опасных вирусов и бактерий. Из-за таяния вечной мерзлоты на поверхности оказываются опасные патогены из прошлого. В 2016 году в России на территории Ямало-Ненецкого округа произошла вспышка сибирской язвы: умерло более 2,5 тысячи животных, заболело 24 человека и 1 ребенок скончался. На территории округа распложено более 60 мест падежа северных оленей, умерших от сибирской язвы в прошлом, а из-за аномально жаркой погоды летом 2016 года захоронения, вероятно, растаяли, и возбудители попали в окружающую среду. Из-за таяния многолетнемерзлых пород в окружающую среду могут попасть вирусы и бактерии, которые даже не знакомы человечеству, но которые пролежали десятки тысяч лет в стадии консервации и сохранили жизнеспособность. 
• Разрушение жилых зданий и инфраструктуры. Из-за таяния мерзлоты снижается несущая способность структурных оснований и растет риск деформация расположенных на них конструкций. По оценкам экспертов более 40% зданий в российской Арктике находятся в зоне риска из-за угрозы разрушения фундамента, в том числе таяние мерзлоты угрожает жилому фонду, в котором проживает около 800 тысяч человек.
• Экологические катастрофы на фоне разрушения промышленных объектов. Промышленные предприятия тоже под угрозой, и экологическая катастрофа в Норильске, с которой мы начали эту статью, показала, что необходимо срочно принимать меры по защите целостности промышленных объектов, расположенных в зоне вечной мерзлоты. По подсчетам специалистов, около 23% техногенных аварий в российской Арктике происходит из-за деградации вечной мерзлоты.

• Экономические потери из-за деформации промышленных объектов. Для России наибольшую опасность представляют аварийные ситуации на объектах нефтегазовой отрасли, а также на таких крупных предприятиях, как «Норникель». По подсчетам специалистов, 23% всех происходящих в российской Арктике аварийных ситуаций на промышленных объектах происходит по причине деградации вечной мерзлоты. 
• Переселение людей из аварийных поселков. Эта проблема актуальна для небольших поселков на побережье Канады и Аляски. В основном здесь проживают коренные народы, ведущие традиционный образ жизни, который подразумевает китовый промысел и рыболовство. Но люди вынуждены уходить вглубь континента, потому что из-за деградации вечной мерзлоты их дома разрушаются.

• Угроза для традиционного образа жизни народов Крайнего Севера. Это пока проблема будущего, но нет сомнений, что рано или поздно она заявит о себе и коснется в первую очередь оленеводов севера Евразии. Трансформация ландшафтов на фоне таяния вечной мерзлоты приведет к заболачиванию ряда равнинных участков тундры, где распространены лишайниковые сообщества. Это затруднит выпас оленей и вынудит людей искать новые пастбища и пути миграций для своих домашних животных. 
• Увеличение выбросов парниковых газов. Если раньше Арктика была поглотителем парниковых газов и углерода, который входит в состав метана и углекислого газа, то современные научные исследования показывают, что северные регионы, наоборот, стали источником углерода: выделение углекислого газа в зимний период существенно выросло. Все дело в повышении температуры воздуха: глубина деятельного слоя увеличивается, микроорганизмы активизируются, и запускается процесс переработки органических остатков, в том числе и тех, что тысячелетиями копились в мерзлоте. В итоге наблюдается рост выброса метана и углекислого газа – продуктов переработки органики, а баланс углерода из отрицательного становится положительным.

Может ли вечная мерзлота растаять полностью?

Расчеты международной группы ученых показывают, что площади приповерхностной вечной мерзлоты к 2100 году сократятся на 93 процента, и немногочисленные регионы, где она сохранится, — это Гренландия, Канадский арктический архипелаг и Восточно-Сибирское нагорье. При этом мощные слои мерзлых пород глубиной до 300–500 и более метров вряд ли смогут растаять полностью, даже если глобальное потепление пойдет по самому пессимистичному сценарию и мы получим увеличение средней планетарной температуры воздуха к концу XXI века еще на 2–3 °C. Получается, что под угрозой именно верхние слои, близкие к динамичному активному слою. Но и этого достаточно для того, чтобы нарушить привычный ритм жизни в Арктике.

Какие работы проводят российские ученые для решения проблем с вечной мерзлоты?

Работы по исследованию вечной мерзлоты, направленные на адаптацию населения и экономики к текущим изменениям, ведутся в нескольких направлениях. 

1. Фоновый мониторинг и прогнозирование. В некоторых регионах, например, в Ямало-Ненецком округе и в Норильске, уже существуют свои локальные системы мониторинга динамики мерзлых пород. И сейчас на территории России создается масштабная система фонового мониторинга многолетней мерзлоты, которая будет состоять из 120 скважин, а оператором этого проекта выступает Арктический и антарктический научно-исследовательский институт в Санкт-Петербурге. Создание сети скважин планировалось завершить к концу 2025 года; по состоянию на 2026 год система работает в режиме опытной эксплуатации и донастройки.
2. Изучение палеоклимата. Исследование климатических параметров прошлого необходимо для прогнозирования будущего. Российские ученые из Института земной коры СО РАН и Иркутского национального исследовательского технического университета в составе международной группы специалистов изучили параметры климата в эпоху позднего миоцена. Тогда, около 8,68 млн. лет назад, средняя температура на Земле была выше современных показателей на 4,5 градуса. Изучив сталактиты в пещерах на севере Якутии, специалисты пришли к выводу, что в тот период в этом регионе не было вечной мерзлоты. Возможно, она исчезнет и в ближайшем будущем при аналогичном повышении температуры воздуха. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature. 
3. Разработка и внедрение инноваций для решения актуальных проблем в регионах с вечной мерзлотой. Как сохранить мерзлоту под объектами инфраструктуры, и какие технологии применить для строительства – такие задачи решают несколько ведущих научных центров страны. Например, ученые из Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета разработали технологию нового покрытия для создания фундаментов в условиях нестабильных мерзлых пород в Арктике. Разработчики успешно протестировали свое изобретение и выиграли грант Газпромнефти на развитие строительных технологий для криолитозоны.  А специалисты из Тюменского научного центра СО РАН совместно с коллегами из Тюменского индустриального университета модернизировали систему по сохранению мерзлых пород, сделав ее более эффективной и удобной в использовании. Они заменили привычный аммиак на диоксид углерода: система стала более чувствительна к повышению температуры и активизируется быстрее, повышая эффективность охлаждения. 

***

Состояние многолетнемерзлых грунтов зависит не только от повышения температуры воздуха, но и от множества других параметров, таких же сложнопрогнозируемых. Например, совершенно неясно, сколько углекислого газа смогут поглотить северные растения, ведь известно, что с увеличением его концентрации активизируется фотосинтез и рост биомассы. Не исключено, что повышение температуры будет способствовать росту продуктивности таежных и арктических экосистем, которые смогут стабилизировать уровень парниковых газов в атмосфере. А возможно, солнечная активность снизится, и мы к концу столетия окажемся в малой ледниковой эпохе: среди ученых существует и такая версия развития событий.

Автор текста Ольга Фролова

Изображение на обложке: Freepik

Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.

Когда мы смотрим на современный город — на его небоскребы-бизнес-центры, скоростные магистрали, плавные линии куполов стадионов и аккуратные ряды многоэтажных жилых кварталов, — мы редко задумываемся о том, что все это имеет одного общего предка. Этим предком был Древний Рим. Именно римляне подарили миру те строительные технологии, которые до сих пор во многом определяют то, как мы живем, работаем и перемещаемся. И самое удивительное — некоторые из них остаются актуальными и сейчас, спустя две тысячи лет.

Древнеримская цивилизация оставила неизгладимый след в истории архитектуры и строительства, подарив миру ряд инновационных технологий и приемов, актуальных и по сей день. Инженерная мысль древних римлян и их амбициозное стремление к долговечности построек, подкрепленные обширными ресурсами империи, по сути, заложили тот фундамент, на котором до сих пор во многом базируется современное строительство.

1. Бетон

Одним из наиболее значимых достижений римлян является изобретение бетона. Эта композитная смесь, состоявшая из негашеной извести, вулканического пепла (пуццолана), воды и каменного щебня, обладала выдающимися прочностными характеристиками и способностью обретать под водой дополнительную твердость, что открыло новые горизонты для строительства гидротехнических сооружений.

Технология изготовления бетона кардинально отличалась от применявшихся ранее методов кладки из отдельных камней или кирпича, позволяя создавать более сложные формы и достигать большей прочности. Мастерское использование бетона позволило римлянам возводить поистине монументальные и долговечные конструкции, такие как огромные амфитеатры, например, Колизей, величественные храмы, включая Пантеон с его впечатляющим купольным перекрытием, а также грандиозные акведуки. Исследования показывают, что римский бетон, обогащенный пуццоланом, может демонстрировать самовосстанавливающиеся свойства благодаря химическим реакциям, происходящим в его структуре с течением времени.

Бетон в том виде, в котором его создали римляне, просуществовал почти без изменений более тысячи лет. После падения империи секрет его изготовления был утерян, и люди вернулись к камню и кирпичу. Только в XVIII веке европейские инженеры начали экспериментировать с гидравлическими известковыми растворами, пытаясь воссоздать то, что римляне делали с помощью пуццолана. В 1824 году Джозеф Аспдин запатентовал портландцемент — материал, который при смешивании с водой давал прочный искусственный камень. Это был первый серьезный шаг к возрождению бетона, но настоящий прорыв произошел позже.

В середине XIX века французский садовник Жозеф Монье пытался сделать бетонные кадки для растений в оранжерее дворца Тюильри более прочными. Он заметил, что если внутрь бетона поместить металлическую сетку, то конструкция перестает трескаться и выдерживает гораздо большие нагрузки. В 1867 году он запатентовал железобетон — материал, где бетон работает на сжатие, а сталь внутри него берет на себя растяжение. Это было гениальное открытие, хотя сам Монье не до конца понимал физику процесса. Он просто сделал то, что сработало. Примерно в то же время английский инженер Томас Хайятт и американец Уильям Уорд начали использовать стальные прутья в бетонных перекрытиях. Они поняли, что два материала работают в паре идеально: бетон защищает сталь от коррозии, а сталь не дает бетону разваливаться под нагрузкой.

Таким образом, римский бетон стала прародителем современного железобетона, который является основой большинства крупных строительных проектов по всему миру. К концу XIX века железобетон уже использовали при строительстве мостов, промышленных зданий и жилых многоэтажных домов.

В 1950-х годах железобетон стал основным строительным материалом в Советском Союзе, Европе и Америке. Из него строили жилые дома, заводы, дороги, гидроэлектростанции. В СССР запустили массовое производство железобетонных панелей, из которых собирали целые микрорайоны. Именно в это время началось массовое строительство панельных «хрущевок».

Технология сборного железобетона позволила строить города невероятно быстро. И хотя качество строений иногда страдало, но сам принцип был верным: бетон и сталь работали вместе, обеспечивая прочность при минимальных затратах материалов.

Сегодня инженеры научились армировать бетон стекловолокном, углеродным волокном и даже пластиком. Это делает конструкции легче и устойчивее к коррозии.

Начав свой путь в Древнем Риме, бетон, преобразившийся благодаря новым технологиям, до сих пор остается самым массовым строительным материалом на планете.

2. Акведуки

Акведуки в их наиболее совершенной инженерной форме обычно ассоциируются с Древним Римом, хотя отдельные элементы водопроводных систем существовали и ранее. В Минойской цивилизации существовала дренажная система Кносского дворца, а в Ассирии — каменные каналы для орошения. Однако именно римляне превратили локальные водоводы в масштабную инфраструктурную сеть, основанную на точных гидравлических расчетах и стандартизации строительства. Акведуки, пожалуй, самый зрелищный пример римской инженерии. Римский акведук включал в себя открытые каналы, подземные туннели, сифоны и аркады, способные пересекать долины с минимальным перепадом высот, обычно 0,3–0,5 метра на километр. При этом гидравлический закон, используемый римлянами, был получен путем эмпирическим, то есть в процессе наблюдений и экспериментов они выяснили, что вода течет вниз и требует постоянного, хотя и небольшого, уклона. Для предотвращения эрозии каналы облицовывались гидравлической штукатуркой — смесью извести, песка и толченой керамики.

Первый общественный акведук Рима, Аква Аппиа, был построен в 312 году до н. э. цензором Аппием Клавдием Цеком (прим. ред.: цензор (от лат. censere — «оценивать») — должностное лицо в Древнем Риме, главной задачей которого было проведение ценза — периодической переписи граждан с оценкой их имущества, также в обязанности цензора входил надзор за сооружением и содержанием общественных зданий и заведений). Акведук имел длину около 16,5 километра и почти полностью проходил под землей. К IV веку н. э. Рим обслуживало 11 акведуков общей протяженностью более 400 километров, снабжавших город водой в объеме около 1 миллиона кубометров в сутки. Использование этих сооружений выходило далеко за рамки питьевого водоснабжения: гравитационная подача воды обеспечивала работу общественных бань (терм), фонтанов, поилок для скота, а также канализации и даже промышленных нужд, таких как привод водяных колес на мельницах.

Влияние римской системы акведуков на другие страны и эпохи было глубоким, но не линейным. После падения Западной Римской империи (V век н. э.) централизованное водоснабжение городов Европы пришло в упадок. Однако технические знания не исчезли полностью. Сохранившиеся акведуки, такие как Пон-дю-Гар во Франции или Акведук в испанском городе Сеговия, служили учебными пособиями для инженеров Ренессанса.

Возрождение гравитационных водопроводов в Европе было медленным: например, Лондонский Новый водопровод был построен лишь в 1613 году, но его проект базировался на римских методах. В XVIII–XIX веках, с развитием горнозаводского дела и урбанизацией, римский опыт был востребован вновь, но уже в сочетании с новыми материалами — сначала чугунными, а затем стальными и бетонными трубами. 

Так, шотландский инженер Томас Телфорд, совместно с инженером Уильямом Джессопом  спроектировал акведук Понтцисиллте  для канала Элсмир, используя чугунные желоба, изготовленные из соединенных болтами пластин и подвешенные на каменных опорах — прямая отсылка к римским аркам. Проектирование и основная фаза строительства пришлись на конец  XVIII века,  а открытие состоялось в 1805 году. 

Сегодня принцип «закрытого канала с уклоном» лежит в основе большинства магистральных водопроводов мира, хотя материал, из которого их строят, сильно изменился: это уже не каменная кладка, а железобетон и полимеры.

3. Купол

Изобретение купола как архитектурной формы, перекрывающей круглое или многоугольное пространство, не является исключительным достижением древних римлян. Предшествующие конструкции встречаются в микенских толосах — гробнице Атрея, около 1250 г. до н. э., и этрусских гробницах, однако именно римляне впервые применили купол в монументальной светской архитектуре, разработав технологию его возведения из бетона без использования внутренних опор.

Первым крупным купольным сооружением Римской империи считается термальный зал Стабиевых терм в Помпеях, построенный в I в. до н. э., а наиболее значимым образцом такого строительства является Пантеон, возведенный в его нынешнем виде  в 118-128 гг. н. э. Его купол имеет диаметр 43,3 метра, что оставалось непревзойденным достижением для бетонных конструкций до середины XX века.

Техническое решение купола Пантеона основано на использовании легких материалов в верхней части — пуццолановая смесь с примесью пемзы и керамических фрагментов — а также системы из пяти рядов кессонов, уменьшающих массу конструкции. Толщина купола уменьшается от 6,4 метра у основания до 1,2 метра у центрального отверстия (окулуса) диаметром 9,1 метра, который выполняет не только эстетическую и символическую, но и конструктивную функцию — снижает нагрузку на стены. Горизонтальные силы, возникающие при передаче веса купола, воспринимаются массивными опорами толщиной до 6 метров и кольцевыми напряжениями, которые в Пантеоне работают как монолитный обруч из сплошного бетона без арматуры.

В византийской архитектуре купол диаметром 31 метр, опирающийся на паруса, был установлен в соборе Святой Софии в Константинополе в 537 г. н. э. (прим. ред.: паруса — это сферические треугольники, которые обеспечивают переход от квадратного в плане пространства к окружности купола). Сама техника парусов, позволяющая перекрывать квадратное помещение, была неизвестна римской архитектуре в классическом виде — римляне использовали тромпы — скосы стены или ниши. А вот полное решение сферических парусов известно нам уже по византийским образцам.

В XVII-XVIII веках римская форма купола была адаптирована в барочной архитектуре. Ярчайшим примером такой адаптации является Собор Святого Петра в Ватикане. 

На Русь купольные конструкции пришли вместе с византийскими, а позже и итальянскими архитекторами, которых стал активно приглашать для возведения белокаменных храмов Андрей Боголюбский. Сегодня мы уже не можем представить себе русские земли без церковных куполов. 

Получил купол свое воплощение и в архитектуре классицизма, в том числе и светской. Яркий пример — Капитолий в Вашингтоне. В России примерами являются Здание Академии художеств на Университетской набережной в Санкт-Петербурге и Дом Пашкова в Москве.

В современной архитектуре принцип римского купола, основанный на бетонных тонкостенных оболочках, был развит с внедрением железобетона и преднапряженных конструкций (прим. ред.: преднапряженный железобетон — это технология, при которой в арматуре создается предварительное напряжение, что позволяет компенсировать растягивающие усилия в бетоне). С точки зрения влияния на урбанистику римские купола задали масштаб визуальных доминант — практически любое здание, символизирующее публичную власть (парламенты, суды, университеты), до середины XX века использовало купол как формальный элемент.

4. Многоэтажные дома инсулы

Многоэтажные жилые дома — инсулы (прим. ред: от лат. insula — «остров») также представляют собой одно из ключевых изобретений древнеримской городской инфраструктуры, позволившее разместить быстро растущее население Рима в условиях ограниченной территории в пределах Аврелиановой стены (прим. ред.: стены Аврелиана представляют собой оборонительное сооружение, построенное между 271 и 275 гг н. э. в Риме во время правления римского императора Аврелиана). Первые упоминания о многоэтажных доходных домах относятся к III веку до н. э., а законодательное регулирование их высоты было введено Августом (ограничение до 70 футов, около 20,7 м) и позднее снижено Нероном и Траяном до 60 футов (около 17,8 м). Доля инсул среди жилой застройки Рима была подавляющей: по данным Региональных каталогов IV века, в Риме насчитывалось около 46 000 инсул против 1790 частных домов, то есть 96% горожан проживали в арендных многоэтажных зданиях. 

Конструктивно инсулы представляли собой здания высотой до 4–6 этажей. На нижних этажах стены были каменными или бетонными, а потолки имели высоту 5–7 метров. На верхних этажах стены и перегородки чаще бывали деревянными или кирпичными. Нижние этажи традиционно занимали таверны, лавки и мастерские с арочными дверными проемами шириной 4–5 метров, а выше располагались жилые ячейки. Фундамент инсулы выполнялся из римского бетона с толщиной стен у основания до 1,2 метра, что обеспечивало несущую способность для четырех-пяти этажей. Планировка типовой инсулы включала внутренний двор для освещения и вентиляции центральных помещений, а также общий туалет на первом этаже — латрину. Водоснабжение верхних этажей осуществлялось вручную или через свинцовые вертикальные трубы, подсоединенные к уличному водопроводу, но большинство квартир не имели доступа к проточной воде. В инженерном отношении важным нововведением стало использование бетонных сводов (например, крестовых сводов в подвалах) для перераспределения нагрузки на нижние стены. Это позволило увеличить пролеты между опорами до 8 метров, что было значительным шагом по сравнению с простыми балочными перекрытиями. В провинциальных римских городах, таких как Остия, инсулы до сих пор сохранились в хорошем состоянии (прим. ред.: Остия — древний портовый город у побережья Тирренского моря, главная гавань Древнего Рима).

Влияние римских инсул на застройку других стран проявилось в двух основных аспектах: техническом и правовом. В техническом плане сама концепция доходного многоквартирного дома была восстановлена в Европе в XII–XIII веках с ростом городов, хотя и в меньшем масштабе — четырехэтажные жилые дома в Париже и Венеции имели высоту 18–20 метров. Прямое подражание римским инсулам наблюдается в архитектуре ренессансных лоджий Флоренции — «улица Уффици», и в планировке жилых комплексов XVII века в Амстердаме — каналы Херенграхт, где террасные дома имеют этажность до 5 ярусов. Однако наиболее системное заимствование произошло в XIX веке с началом индустриальной урбанизации: парижские дома барона Османа воспроизводили римскую модель «коммерческого первого этажа» с единой карнизной линией, а нью-йоркские тенаменты, например, в Нижнем Ист-Сайде, строились как точные аналоги римских инсул по плотности застройки (прим. ред.: нью-йоркские тенаменты (tenements) — это многоквартирные дома, которые массово строились в XIX – начале XX века для размещения растущего числа иммигрантов и бедных жителей города).

В XX веке концепция многоэтажного жилья, заложенная инсулами, стала доминирующей. Современные многоэтажные здания, особенно в период модернизма и конструктивистских проектов Ле Корбюзье, использовали принцип внутренних дворов-атриумов и крупных нижних пролетов для коммерческих пространств, что является прямым развитием римского архетипа. Современные мегаполисы напрямую наследуют римскую модель зонирования: коммерческий первый этаж, конторские помещения или мастерские на нижних этажах и жилые ячейки на верхних. 

5. Дорожное полотно 

Строительство дорог древними римлянами представляет собой одно из наиболее значительных инженерных достижений античности, оказавшее прямое и долгосрочное влияние на транспортную инфраструктуру Европы и Ближнего Востока. Первое дорожное полотно, понимаемое как специально подготовленное многослойное основание с твердым покрытием, появилось именно в римской строительной практике. До римлян дороги чаще представляли собой уплотненные грунтовые трассы, такие как Персидская царская дорога или мощеные камнем участки в городах, но именно римляне разработали и стандартизировали технологию укладки дорог, пригодных для всесезонного использования и движения тяжелых повозок.

Начало систематическому дорожному строительству в Риме положила Аппиева дорога: в 312 году до н. э. её проложили по распоряжению цензора Аппия Клавдия Цека — маршрут прошел от Рима до Капуи. Позднее она была продлена до Бриндизи, ее общая длина составила около 540 км. Технология строительства римских дорог подробно описана Витрувием и Плинием Старшим, а также подтверждена археологическими раскопками.

Типовое сечение римской дороги включало до четырех слоев.

• Нижний слой состоял из крупных камней размером 20–30 см, уложенных на выровненное и утрамбованное земляное основание; его толщина составляла 25–40 см.
• Выше укладывался слой из щебня или гравия фракцией 5–8 см, перемешанных с глиной — толщиной до 30 см.
• Третий слой включал мелкий гравий (1–3 см) с песком и известью; его толщина достигала 15–20 см.
• Верхний слой представлял собой каменные плиты (многоугольные базальтовые камни) уложенные с тщательной подгонкой швов на слой раствора либо на сухую с заполнением щебнем.

Толщина верхнего покрытия колебалась от 13 до 20 см в зависимости от категории дороги. В городах дороги оснащались бордюрными камнями и тротуарами шириной 1,5–3 м. Дорожное полотно имело выпуклый профиль (вершина на 0,5–1,5 м выше краев) для отвода дождевой воды в придорожные канавы глубиной до 1 м. Ширина римских дорог составляла от 4,5 до 7 метров для двухколейного движения, а для военных — до 12 метров, включая резервные полосы.

Общая протяженность дорожной сети Римской империи достигала почти 300 тыс. км. Важной составляющей римской системы были дорожные указатели — каменные столбы — миллиарии, высотой 1,5–2 м с указанием расстояния до Рима и ближайшего города.

Влияние римских дорог на историю стран Европы и Ближнего Востока было комплексным. После падения Западной Римской империи сеть дорог пришла в упадок во многих регионах, но она продолжала использоваться локально в течение веков, став основой для дорожных систем средневековых государств. Так, большая часть современных европейских дорог в Италии, Швейцарии и Германии проходила по римским маршрутам. В Британии римские дороги оставались основными сухопутными путями вплоть до XVIII века, а их трассировка была использована при прокладке шоссейных дорог в период промышленной революции.

Технология римского дорожного полотна оказала прямое влияние и на современное дорожное строительство. В 1815 году шотландский инженер Джон Макадам предложил дорожное покрытие из щебня, уплотненного катком — технология, прямо восходящая к римскому дорожному строительству.

Современные цементобетонные покрытия, введенные в середине XX века, например, дороги Миннесоты 1956 года, используют римский принцип бетонирования сплошных плит длиной до 30 м с поперечными швами, а пуццолановые добавки — до 15% по весу цемента, применяются для повышения сульфатостойкости бетона, что является прямым воспроизведением римского состава.

Римское изобретение дорожного полотна с многослойным основанием, дренажем и покрытием из естественного камня является прообразом современных конструкций, а его рецепты и методы остаются актуальными для дорожного строительства начала XXI века.

Автор текста Инна Бобровская

На обложке: Рим. Изображение: Magnific