I Romani hanno costruito numerosi acquedotti per far fluire acqua da sorgenti distanti nelle loro città, rifornendo terme, latrine, fontane e abitazioni private. Le acque di scarico venivano eliminate con complessi sistemi fognari e scaricate in pendenza verso il basso all'interno di condotti di pietra, mattoni o cemento. La maggior parte di questi era sepolta nel terreno e ne seguiva i contorni; i picchi che ostruivano il passaggio venivano aggirati o, più raramente, forati con un tunnel. Dove c'erano valli o pianure il condotto era sostenuto da strutture con arcate, o il suo contenuto era immesso a pressione in tubi di piombo, ceramica o pietra, e sifonati. La maggior parte dei sistemi di acquedotto comprendeva vasche di sedimentazione, paratoie e serbatoi di distribuzione per regolare la fornitura secondo le necessità.
Il primo acquedotto di Roma fu Aqua Appia, costruito circa nel 312 a.C. e voluto da Appio Claudio Cieco, creatore anche della celebre Via Appia; l'Aqua Marcia, che nasce nell'Alta Valle dell'Aniene, fu il primo acquedotto a richiedere la costruzione degli archi (per 9 chilometri). Il primo acquedotto di Roma riforniva una fontana situata nel mercato del bestiame della città. Nel III secolo d.C. la città aveva undici acquedotti, che riuscivano a sostenere una popolazione di oltre un milione di persone.
La lunghezza totale delle condotte degli acquedotti che alimentavano la città di Roma è stimata tra i 790 e gli 800 km, di cui circa 47 erano sopra il livello del terreno, su strutture in muratura. La maggior parte delle acque riforniva i molti bagni pubblici dellurbe. Città e province in tutto l'Impero romano emulavano questo modello e finanziavano acquedotti come oggetti di interesse pubblico e di orgoglio civico: «un lusso costoso ma necessario, a cui tutti potrebbero, e lo hanno fatto, aspirare».
La maggior parte degli acquedotti romani si è dimostrata affidabile e duratura, alcuni si sono mantenuti fino alla prima età moderna e alcuni sono ancora parzialmente in uso. I metodi di manutenzione e di costruzione degli acquedotti sono indicati da Vitruvio nel suo lavoro De architectura (I secolo a.C.). Frontino fornisce più dettagli nel suo De Aquaeducto Urbis Romae, un rapporto ufficiale sui problemi, usi e abusi della rete idrica pubblica della Roma imperiale. Esempi notevoli di architettura degli acquedotti comprendono i piloni di sostegno dell'acquedotto di Segovia e le cisterne alimentate dall'acquedotto di Costantinopoli.
Contesto
Prima dello sviluppo della tecnologia degli acquedotti, i Romani, come la maggior parte dei loro contemporanei nel mondo antico, si affidavano a fonti d'acqua locali come sorgenti e corsi d'acqua, integrate da falde idriche, da pozzi di proprietà pubblica o privata, e da acqua piovana stagionale raccolta dai tetti e conservata in vasi di stoccaggio e cisterne.. La dipendenza delle comunità antiche da tali risorse idriche limitava il loro potenziale di crescita.
Gli acquedotti di Roma non sono state invenzioni strettamente romane, i loro ingegneri avevano familiarità con le tecnologie di gestione delle acque degli etruschi e greci ma hanno utilizzato queste conoscenze con notevole successo. Già con la prima età imperiale, gli acquedotti della città sostenevano una popolazione di oltre un milione di abitanti e fornivano un approvvigionamento idrico abbondante per i servizi pubblici, che erano diventati una parte fondamentale della vita romana.
Acquedotti nella città di Roma
Roma aveva diverse sorgenti dentro il cerchio delle mura, ma l'acqua delle falde era notoriamente sgradevole; l'acqua del fiume Tevere era gravemente inquinata e le malattie trasmesse dalla stessa erano frequenti. Le necessità di acqua della città avevano probabilmente di gran lunga superato le sue forniture locali dal 312 a.C., quando il primo acquedotto cittadino, denominato Aqua Appia, fu commissionato dal censore Appio Claudio Cieco. L'Aqua Appia è stato uno dei due grandi progetti pubblici del tempo, l'altro fu una strada strategica tra Roma e Capua, la prima tappa della via Appia Antica. Entrambi i progetti avevano un significativo valore strategico, giacché in quel momento la terza guerra sannitica era in corso da circa trent'anni. La strada percorreva un dislivello di 10 metri e scaricava circa 75.500 metri cubi di acqua ogni giorno in una fontana al mercato del bestiame di Roma, il Foro Boario, uno degli spazi pubblici più in basso della città.Il generale e ingegnere idraulico romano Frontino ha poi calcolato la sua portata di 1825 quinaria (75,537 metri cubici) in 24 ore; v. Samuel Ball Platner (1929, completato e rivisto da Thomas Ashby): A Topographical Dictionary of Ancient Rome, London, Oxford University, p. 29. Un secondo acquedotto, l'Anio, fu commissionato una quarantina di anni più tardi, finanziato dal bottino sequestrato a Pirro. La sua portata era più che doppia di quella dell'Aqua Appia, ed entrò in città su arcata, rifornendo di acqua le zone più elevate della città..
Nel 145 a.C., l'esigenza idrica della città aveva ancora una volta superato il totale delle sue forniture. Una commissione ufficiale trovò le condotte dell'acquedotto malridotte e impoverite da perdite e intercettazioni illegali. Il pretore Quinto Marcio Re le restaurò e introdusse una terza fonte, "più sana", l'Aqua Marcia, l'acquedotto più lungo di Roma e abbastanza alto per portare acqua al Campidoglio. Le opere costarono sesterzi, e furono necessari due anni per completarle."In quel tempo i Decemviri, mentre consultavano per altre cause i libri sibillini, si disse che avevano scoperto che non era lecito portare l'acqua marcia o piuttosto l'anio — di solito la tradizione parla di questo — al Campidoglio. Si dice che la materia sia stata discussa al Senato durante il consolato di Appio Claudio e Quinto Cecilio e che Marco Lepido abbia svolto il ruolo di relatore per conto del collegio dei Decemviri; tre anni dopo l'argomento fu posto nuovamente all'ordine del giorno da Lucio Lentulo, durante il consolato di Gaio Lelio e Quinto Servilio, ma in entrambe le occasioni l'influenza di Marcio Re vinse; e quindi l'acqua fu condotta al Campidoglio" ,
A causa della crescente richiesta di acqua, furono costruiti altri acquedotti; la Aqua Tepula nel 127 a.C. e Aqua Iulia nel 33 a.C. I programmi di costruzione di acquedotti ebbero un'impennata nel periodo imperiale. Il principato di Augusto vide la costruzione dell'Aqua Virgo, e la breve Aqua Alsietina che alimentava il lago artificiale di Trastevere con acqua per la messa in scena di naumachie per il divertimento della popolazione. Un altro acquedotto di periodo augusteo, l'Aqua Augusta, integrò l'Aqua Marcia con acqua di "eccellente qualità"L'Aqua Alsietina era anche nota anche come "Aqua Augusta"; Frontino distingue la sua offerta "malsana" dalle "acque dolci" dell'Aqua Augusta che integrava la Marcia. Da una parte, egli dice che la fornitura di acqua per le naumachie non è "in nessun posto utilizzato per il consumo da parte delle persone... [ma il surplus è consentito] ai giardini adiacenti e agli utenti privati per l'irrigazione". D'altra parte, "È consuetudine, tuttavia, nel quartiere oltre il Tevere, in caso di emergenza, quando i ponti sono in fase di riparazione e la fornitura di acqua è tagliata fuori da questo lato del fiume, di attingere l'acqua Alsietina per mantenere il flusso delle fontane pubbliche." .. Svetonio racconta un episodio curioso di questo imperatore:
L'imperatore Caligola iniziò la costruzione di altri due acquedotti, completati dal suo successore Claudio: l'Aqua Claudia, di 69 km, che aveva acqua di buona qualità, ma che si guastò in diverse occasioni, e l'Anio Novus, il più alto di tutti gli acquedotti di Roma e uno dei più affidabili, ma incline a fornire acque fangose scolorite, soprattutto dopo la pioggia, nonostante l'uso di vasche di decantazione, .
La maggior parte del fabbisogno idrico di Roma era assicurata da varie sorgenti nella valle e tra le alture intorno all'Aniene, a est del Tevere. Un complesso sistema di collegamenti tra acquedotti, immissioni e vasche di distribuzione rifornivano ogni parte della città.
Trastevere, la regio a ovest del Tevere, era prima di tutto servita da prolungamenti di molti degli acquedotti orientali della città, effettuata attraverso il fiume da tubi di piombo sepolti nel piano stradale dei ponti sul fiume, formando così un sifone invertitoRabun Taylor, Tiber River bridges and the development of the ancient city of Rome, 2002, pp. 16-17. Ogni volta che questa rifornimento attraverso il fiume doveva essere chiuso per lavori di riparazione e manutenzione di routine, le acque "positivamente non salutari" dell'Aqua Alsietina erano utilizzati per alimentare le fontane pubbliche di Trastevere. La situazione fu finalmente migliorata quando l'imperatore Traiano costruì l'Aqua Traiana in 109 d.C., portando acqua pura direttamente a Trastevere da falde intorno al lago di Bracciano.. Alla fine del III secolo d.C. la città riceveva acqua da 11 acquedotti.
Acquedotti nell'Impero romano Centinaia di acquedotti simili furono costruiti in tutto l'impero, anche se i sistemi non erano così ampi come quello che riforniva Roma.
Molti sono crollati o sono stati distrutti, ma rimangono diverse parti intatte. Due interessanti acquedotti che sopravvivono sono il Ponte del Gard in Francia e l'acquedotto di Segovia in Spagna.
Da che cosa erano costituiti gli acquedotti romani? Sorgenti e misurazioni Le sorgenti erano di gran lunga le più comuni fonti di acqua degli acquedotti; il fabbisogno idrico di Roma proveniva soprattutto da varie sorgenti della valle dell'Aniene e dagli altopiani circostanti. L'acqua della sorgente era immessa in una prima struttura di pietra o di cemento in quota e poi entrava nel condotto dell'acquedotto.
Se l'acqua era portata da una certa distanza, il territorio in cui doveva essere situato l'acquedotto doveva essere ispezionato per assicurare che l'acqua potesse scorrere con un gradiente accettabile per l'intera distanza. Sorgenti sparse richiedevano diversi condotti che alimentavano un canale principaleRabun Taylor, Rome's Lost Aqueduct (Cover story), Archaeology, 2014, 65(2), pp. 34-40.. Alcuni sistemi attingevano acqua da riserve appositamente costruite tramite dighe, come le due (ancora in uso) che rifornivano di acqua la città provinciale di Emerita Augusta, l'attuale Mérida..
Nell'ottavo libro del De Architectura, Vitruvio descrive la necessità di garantire un'alimentazione continua, i metodi di prospezione, e i test per verificare potabilità dell'acqua. Diversi strumenti erano utilizzati per tracciare il percorso degli acquedotti nel territorio. I livelli orizzontali erano verificati usando un chorobates, una struttura lignea con una livella ad acqua. Percorsi e angoli potevano essere tracciati e verificati usando una groma, un semplice apparato che fu in seguito sostituito da una più sofisticato, la dioptra, un precursore del moderno teodolite.
Problemi di salute L'associazione tra le acque stagnanti e le malattie legate all'acqua era ben nota. Medici greci e romani conoscevano gli effetti negativi del piombo sulla salute di chi lo estraeva e lo lavorava, e per questo motivo, tubi di ceramica erano preferiti rispetto a quelli di piombo. Dove erano utilizzati tubi di piombo, il continuo flusso d'acqua e l'inevitabile deposito di minerali che venivano dall'acqua all'interno dei tubi riduceva la contaminazione dell'acqua da parte del piombo solubileJames Grout, Encyclopedia Romana, Lead Poisoning and Rome (visitato 21 maggio 2013).
Condotte e gradienti