Τετάρτη, 1 Αυγούστου 2012

Το Ευπαλίνειο υδραγωγείο της Σάμου




Το Ευπαλίνειο όρυγμα αποτελεί ένα μηχανικό έργο αξεπέραστο στην ιστορία της μηχανικής τεχνολογίας και τεκμήριο του υψηλού επίπεδου τεχνογνωσίας των Ελλήνων μηχανικών και των ολοκληρωμένων γνώσεών τους στην εφαρμογή της Γεωμετρίας, της Τοπογραφίας, της Γεωδαισίας και της Οπτικής στην αρχαία Ελλάδα πολύ πριν από τον 6ο αιώνα π.Χ. Ο Μεγαρεύς μηχανικός Ευπαλίνος κατόρθωσε να διανοίξει έναν αγωγό ύδρευσης διαμέσου του όρους Άμπελος (σημ. Κάστρο),  για την υδροδότηση της πρωτεύουσας της Σάμου (σημερινό Πυθαγόρειο). Το υδραυλικό έργο που ανέλαβε ο Ευπαλίνος είχε συνολικό μήκος 1800 μέτρων, είχε δύο τμήματα :

α) το επιφανειακό (ή εξωτερικό) που ξεκινούσε από την πηγή (που σήμερα είναι ενσωματωμένη στην εκκλησία Αγιάδες) και με ένα  σύστημα αγωγού και καθέτων ορυγμάτων για τον καθαρισμό του νερού, οδηγούσε προς την βόρειο είσοδο της σήραγγας και
β) την κυρίως σήραγγα, μήκους 1036 μέτρων.


 
Η σήραγγα που διανοίχθηκε μέσα από το όρος Άμπελος ήταν και το σημαντικότερο τμήμα του αγωγού. Είχε διαστάσεις 1,80 μ. x 1,80 μ. περίπου. Η εκσκαφή της σήραγγας ξεκίνησε ταυτόχρονα από τις δύο μεριές του βουνού και οι δύο ομάδες εργατών χρειάστηκαν περίπου 10 χρόνια για να ολοκληρώσουν το δύσκολο έργο τους. Οι δύο ομάδες συναντήθηκαν στο κέντρο με ελάχιστη απόκλιση, παρόλο που η μία από τις δύο ομάδες (η βόρεια) υποχρεώθηκε να αποκλίνει από την ευθεία γραμμή, λόγω της σαθρότητας των πετρωμάτων σ’ εκείνο το σημείο και συνέχισε διαγράφοντας τεθλασμένη γραμμή (βλ. σχεδιάγραμμα) για να αποφύγει το επικίνδυνο σημείο, επέστρεψε στην νοητή ευθεία και συναντήθηκε με την νότια ομάδα στην μέση της διαδρομής με απόκλιση μόλις 0,6μ

Στο δάπεδο της σήραγγας ανοίχτηκε ένας τεράστιος αγωγός, κατωφερής, μέσα στον οποίο τοποθετήθηκαν οι κεραμικοί σωλήνες που μετέφεραν το νερό προς την πόλη.

Το όλο σύστημα συμπληρωνόταν από δεξαμενές και άλλα αρδευτικά έργα (μετά το τέλος της σήραγγας, προς την πλευρά της πόλης) που ήταν υπέργεια.

Αξίζει να σημειωθεί ότι ο αγωγός ήταν σε λειτουργία για πολλούς αιώνες (πάνω από χίλια χρόνια) όταν λόγω του τερματισμού της συντήρησής του, σταδιακά αχρηστεύθηκε και έπαψε να τροφοδοτεί με νερό την πρωτεύουσα της Σάμου.

Το κείμενο του Ηροδότου

Η μοναδική αναφορά στο Ευπαλίνειο όρυγμα είναι αυτή του Ηροδότου (Γ,60):
[1] Ἐμήκυνα δὲ περὶ Σαμίων μᾶλλον, ὅτι σφι τρία ἐστὶ μέγιστα ἁπάντων Ἑλλήνων ἐξεργασμένα, ὄρεός τε ὑψηλοῦ ἐς πεντήκοντα καὶ ἑκατὸν ὀργυιάς, τούτου ὄρυγμα κάτωθεν ἀρξάμενον, ἀμφίστομον. [2] τὸ μὲν μῆκος τοῦ ὀρύγματος ἑπτὰ στάδιοι εἰσί, τὸ δὲ ὕψος καὶ εὖρος ὀκτὼ ἑκάτερον πόδες. διὰ παντὸς δὲ αὐτοῦ ἄλλο ὄρυγμα εἰκοσίπηχυ βάθος ὀρώρυκται, τρίπουν δὲ τὸ εὖρος, δι᾽ οὗ τὸ ὕδωρ ὀχετευόμενον διὰ τῶν σωλήνων παραγίνεται ἐς τὴν πόλιν ἀγόμενον ἀπὸ μεγάλης πηγῆς. [3] ἀρχιτέκτων δὲ τοῦ ὀρύγματος τούτου ἐγένετο Μεγαρεὺς Εὐπαλῖνος Ναυστρόφου.

Σε ελεύθερη μετάφραση:
Ανέφερα πολλά δε για τους Σαμίους, γιατί έχουν κάνει τρία από τα μεγαλύτερα έργα από όλους τους Έλληνες. Σε όρος με ύψος εκατόν πενήντα οργιές, έφτιαξαν υπόγειο όρυγμα που το είχαν αρχίσει ταυτόχρονα από δυο πλευρές. Το μεν μήκος του ορύγματος είναι επτά στάδια, το δε ύψος και πλάτος είναι οκτώ πόδια το καθένα. Καθ' όλο το μήκος του δε, έχει ανοιχτεί ένα άλλο όρυγμα, σε βάθος είκοσι πήχεων, με πλάτος τριών ποδιών, μέσα από το οποίο το νερό διοχετεύεται μέσα από σωλήνες από μεγάλη πηγή μέχρι την πόλη. Ο αρχιτέκτονας δε του ορύγματος αυτού ήταν ο Ευπαλίνος, γιος του Ναυστρόφου από τα Μέγαρα.

Σύγκριση μεγεθών που αναφέρει ο Ηρόδοτος:

Όρος με ύψος 150 οργιές. Το όρος αυτό έχει ύψος περίπου 225 μέτρα.
Υπολογιζόμενο μήκος της οργιάς σε μέτρα 1,50 μέτρα

Μήκος του ορύγματος: 7 στάδια. Το μήκος του είναι 1036 μέτρα.
Το κάθε στάδιο είχε 100 οργιές. Το μέγεθος που αναφέρεται από τον Ηρόδοτο, 7 στάδια, αντιστοιχεί σε 700 οργιές, δηλαδή με βάση το υπολογιζόμενο μήκος οργιάς (1,5 μέτρο), το μήκος του ορύγματος υπολογίζεται σε 1050 μέτρα.

Ύψος και πλάτος 8 πόδια. Το ύψος και πλάτος του είναι περίπου 1,8 μέτρα κατά μέσο όρο.
Η κάθε οργιά είχε 6 πόδια. Με βάση το υπολογιζόμενο μήκος οργιάς (1,5 μέτρο) το κάθε πόδι ήταν 0,25 μέτρα, και το ύψος και πλάτος του ορύγματος υπολογίζεται σε 2 μέτρα

Οι τεχνικές που χρησιμοποίησε ο Ευπαλίνος

Ο Ευπαλίνος χρησιμοποίησε έξυπνες τεχνικές για να σιγουρευτεί ότι οι δυο σήραγγες θα ενωνόντουσαν ακόμη και αν υπήρχαν λάθη στις μετρήσεις του.


Σχηματικά στο οριζόντιο επίπεδο: 
 

Στο κάθετο επίπεδο:


Σταθερή κλίση της τάφρου - Χάραξη διαδρομής της τάφρου πάνω στο βουνό 

Ερωτηματικά ακόμη προκαλεί η τήρηση της σταθερής κλίσης της τάφρου από την πηγή μέχρι το βόρειο στόμιο της σήραγγας καθώς και η χάραξη της διαδρομής της τάφρου πάνω στο ανάγλυφο του βουνού. Ο Δ. Τσιμπουράκης δίνει δύο εκδοχές που εξηγούν τον τρόπο με τον οποίο πιθανότατα εργάστηκε ο Ευπαλίνος :

α) με τη βοήθεια του νερού της πηγής 
Κατά την εκδοχή αυτή ο Ευπαλίνος χτίζει ένα κεκλιμένο αυλάκι μέσα στο οποίο, σε ίσες αποστάσεις, κατασκευάζει διαδοχικά φράγματα τέτοια ώστε να δημιουργούνται διαδοχικές μικρές λίμνες με την ίδια υψομετρική διαφορά των επιφανειών του νερού τους. Το κάθε φράγμα χτίζεται σε τέτοιο ύψος ώστε η λίμνη που δημιουργεί να έχει επιφάνεια νερού χαμηλότερη από την προηγούμενη κατά 0,6%. Έτσι τα άνω μέρη των φραγμάτων υλοποιούν στο έδαφος μια πολυγωνική διαδρομή με σταθερή κλίση 0,6%.

β) με τη βοήθεια σκοπευτικού οργάνου 
Εδώ ο Ευπαλίνος κατασκευάζει σε ίσες αποστάσεις μικρά διαδοχικά πέτρινα βάθρα σε σταθερά χαμηλότερη κάθε φορά στάθμη. Τώρα η υψομετρική διαφορά υλοποιείται, όχι με το νερό, αλλά με οριζόντια σκόπευση πάνω σε υποδιαιρεμένο γνώμονα. Τελικά τα σημεία των διαδοχικών βάθρων υλοποιούν στο έδαφος μια πολυγωνική διαδρομή με σταθερή κλίση 0,6%.

Πιθανότατα ο Ευπαλίνος χρησιμοποίησε και τις δύο μεθόδους. Εκείνη του νερού γιατί διέθετε έτοιμο επιφανειακό αυλάκι με το οποίο ήδη θα υδρευόταν η πόλη. Και εκείνη της διόπτρας, με την οποία θα έκανε τις χαράξεις του και θα παρακολουθούσε την πορεία των εκσκαφών κάτω από το βουνό. Στη συνέχεια έσκαψε κατά μήκος της διαδρομής, μια ισοκλινή τάφρο σε βάθος περίπου 2,5μ.Ο Ευπαλίνος εργάστηκε με 3 συνεργεία, ένα για την κατασκευή του πρώτου τμήματος του υδραγωγείου και 2 για τη διάτρηση της αμφίστομης σήραγγας.

Όταν το πρώτο συνεργείο κατασκεύασε τα πρώτα 600μ. ο Ευπαλίνος αποφάσισε να μπει μέσα στο βουνό με υπόγειο τούνελ και να συνδεθεί με τη σήραγγα που είχε ήδη αρχίσει να κατασκευάζεται από τις δυο μεριές του βουνού. Διάλεξε πάνω στην επιφάνεια του εδάφους τη διαδρομή σύνδεσης και πάνω της άνοιξε 5 πηγάδια. Στη συνέχεια τα συνέδεσε με υπόγειο ισοκλινές τούνελ (μέση κλίση 0,75%). Το τούνελ αυτό άρχισε από το σημείο που είχε σταματήσει το υπόγειο τμήμα του πρώτου μέρους του υδραγωγείου και κατέληξε, συνδέοντας του πυθμένες των πηγαδιών, 3,5μ. χαμηλότερα από την αμφίστομη σήραγγα. Το μήκος του τούνελ αυτού είναι περίπου 260μ. και το βάθος του πέμπτου πηγαδιού είναι περίπου 15 μ.

Ο Δ. Τσιμπουράκης υποστηρίζει πως το τούνελ των 5 πηγαδιών θα κατασκευάστηκε οπωσδήποτε με σκοπευτικό όργανο, γιατί διαφορετικά θα ήταν δύσκολη η τήρηση της κλίσης του 0,75% κατά τις εργασίες διάνοιξής του. Προσθέτει ακόμα ότι η κατασκευή της σήραγγας με τη μέθοδο των πηγαδιών θα πρέπει να ήταν πρωτοπόρα για την εποχή της. Ίσως μάλιστα να αποτελούσε μια από τις πρώτες εφαρμογές του σκοπευτικού οργάνου στην τότε τοπογραφία. Η άλλη κύρια εφαρμογή του θα ήταν η υλοποίηση του οριζόντιου επιπέδου στο έδαφος και οι οριζόντιες οδεύσεις πάνω στο ανάγλυφο του εδάφους.

Η ακρίβεια του έργου είναι ασύλληπτη ακόμα και με τα σημερινά μέσα. Στον Υπόγειο Μητροπολιτικό Σιδηρόδρομο Αθηνών (μετρό) υπάρχουν αποκλίσεις της τάξεως του μέτρου, ενώ στο Ευπαλίνειο Όρυγμα οι αποκλίσεις είναι της τάξεως των εκατοστών! Χαρακτηριστικά αναφέρουμε ότι η νότια σήραγγα (της οποία η ομάδα ανασκαφής της δεν χρειάστηκε να αποκλίνει της πορείας της όπως η βόρεια ομάδα) ταυτίζεται σχεδόν απόλυτα με την ιδανική ευθεία σε όλο το μήκος της (401,8 μέτρα)

Υπήρξαν προγενέστερα ορύγματα του "Ευπαλινείου Ορύγματος" , μεταγενέστερα; ή  το Ευπαλίνειο είναι κάτι μοναδικό; Η Ελληνική γη κρύβει σεμνά την απάντηση.

Κάποτε θα το μάθουμε..


Πηγή

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου