Geological aspects on the sustainability of ancient aqueducts of Athens

 
This item is provided by the institution :

Repository :
Bulletin of the Geological Society of Greece  | ΕΚΤ eJournals
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share




2012 (EN)
Η αειφορία των αρχαίων υδραγωγείων των Αθηνών από γεωλογική άποψη (EL)
Geological aspects on the sustainability of ancient aqueducts of Athens (EN)

Chiotis, E. D.
Marinos, P. G.

Η ανακοίνωση επικεντρώνεται στον ευφυή σχεδιασμό αρχαίων υδραγωγείων, τα οποία εξακολουθούν να υδροδοτούν, ακόμη και σήμερα. Τα αρχαία υδραγωγεία των Αθηνών είναι πολλά, όχι γιατί αφθονούσε το νερό στην άνυδρη Αττική, αλλά γιατί ο αγώνας για την ύδρευση ήταν συνεχής και εντεινόμενος, παράλληλος με την πολεοδομική εξέλιξη και την πληθυσμιακή αύξηση. Μάλιστα, τα εκάστοτε νεότερα υδραγωγεία χαρακτηρίζονται από τεχνικούς νεοτερισμούς και τη σύλληψη νερού από μεγαλύτερες αποστάσεις (Εικ. 1 και Πίν. 1). Το αρχαιότερο τεκμηριωμένο υδραγωγείο είναι το Πεισιστράτειο, έργο από τα τέλη του 6ου αι. π.Χ., για το οποίο οι γνώσεις μας μέχρι πρότινος περιορίζονταν σε μικρά αποσπασματικά τμήματα του δικτύου διανομής και την περίφημη νοτιοανατολική κρήνη στην Αγορά. Οι υδρίες της εποχής απεικονίζουν την αγαλλίαση από το τρεχούμενο νερό και τις νέες ευκαιρίες κοινωνικής επαφής των γυναικών, έστω και στο περιθώριο της Αγοράς. Χάρις στις ανασκαφικές έρευνες στα έργα του ΜΕΤΡΟ, ανακαλύφθηκαν τμήμα αρτηρίας του υδραγωγείου κοντά στην αρχαία πόλη, στο σταθμό Ευαγγελισμού, και εκτεταμένα δίκτυα διανομής στο σταθμό Συντάγματος. Παραμένει όμως άγνωστος ο εκτός πόλεως κύριος κορμός του υδραγωγείου που πιθανότατα ετροφοδοτείτο από πηγές του Υμηττού, ίσως και της Πεντέλης. Το νερό κυκλοφορούσε σε ιδιότυπους κεραμικούς σωλήνες τοποθετημένους στο εσωτερικό αβαθούς τάφρου που επιχωματώνετο. Ο αγωγός τροφοδοσίας του Πεισιστράτειου έπαψε να λειτουργεί στο δεύτερο μισό του 4ου αι. π.Χ. (Λυγκούρη-Τόλια, 2000), φαίνεται όμως πως δύο νέα υδραγωγεία κατασκευάστηκαν προηγουμένως, το Υδραγωγείο του Υμηττού και ο Αχαρνικός οχετός. Από αρχαιολογική τεκμηρίωση φαίνεται ότι κατά τον 4ο αι. π.Χ. επικράτησε παρατεταμένη ξηρασία (Camp, 1982). Ο Αχαρνικός οχετός, έργο του 4ου αι. π.Χ. έφερε για πρώτη φορά νερό από την μακρινότερη Πάρνηθα. Το υδραγωγείο υπήρξε ο πρόδρομος του Αδριάνειου. Φαίνεται πως ήταν ιδιωτικό έργο και από κατασκευαστικής πλευράς αποτελούσε βελτίωση του Πεισιστράτειου. Το νερό μεταφερόταν σε κλειστούς κεραμικούς αγωγούς αποτελούμενους από τη συναρμογή δύο στελεχών ώστε να σχηματίζουν ελλειπτική διατομή. Τοποθετούνταν και πάλι εντός ορύγματος, βάθους 1-2 μ. που επιχωματώνετο. Το υδραγωγείο του Υμηττού ήταν ένα πρωτοπόρο έργο αποτελούμενο από σήραγγα σε βάθος 10-14 μέτρων και φρέατα κατά μήκος αυτής, ενδεχομένως με μικρή πλευρική μετατόπιση από τον άξονα της σήραγγας. Κατασκευαστικά ήταν παρόμοιο με το καταληκτικό τμήμα του Ευπαλίνειου υδραγωγείου που μετέφερε το νερό από την έξοδο από το Ευπαλίνειο όρυγμα προς την πόλη του Πυθαγορείου στη Σάμο, τον 6ο αι. π.Χ. Λειτουργικά όμως υπερείχε διότι αποτελούσε έργο υδρομάστευσης και εδώ συνίσταται η πρωτοπορία του. Η έναρξη λειτουργίας του εικάζεται στο τέλος του 5ου αι. π.Χ. ή στις αρχές του 4ου, γιατί στις αρχές του 4ου κατασκευάζεται νέα μεγάλη κρήνη στην Αγορά, η Νοτιοδυτική. Το Αδριάνειο υδραγωγείο κατασκευάστηκε την περίοδο 125-140 μ.Χ. και η κατασκευή του συνέπεσε με περίοδο ξηρασίας για την Αθήνα και ίσως και άλλες Ελληνικές πόλεις (Stevens, 1946). Είναι ένα σύνθετο και εντυπωσιακό έργο, εξ ολοκλήρου υπόγειο, αποτελούμενο από σήραγγα και φρέατα που φθάνουν σε βάθος τα σαράντα μέτρα. Ενδεχομένως έπαψε να λειτουργεί μετά από μερικούς αιώνες, γιατί στα μέσα του 5ου αι. μ.Χ. κατασκευάζεται το Υστερορρωμαϊκό υδραγωγείο (Chiotis and Chioti, 2012). Το νεότερο αυτό υδραγωγείο, τεχνολογικά ευρίσκεται στον αντίποδα του Αδριάνειου, γιατί αποτελείται από επιφανειακά έργα και τις γνωστές υδατογέφυρες Περισσού και Φιλοθέης. Με εξαίρεση μικρή σήραγγα στον Περισσό, τα υπόλοιπα έργα είναι κτιστά κανάλια στην επιφάνεια ή σε μικρό βάθος. Βασικό πλεονέκτημα της κατασκευής αυτής είναι η μείωση των απωλειών νερού και η σταθερότητα της κατασκευής.Από τα υδραγωγεία των Αθηνών, αυτά του Υμηττού και το Αδριάνειο διακρίνονται για την πρωτοποριακή γεωλογική αντίληψη και το σχεδιασμό τους. Παρόλο που γενικά θεωρείται ότι σχεδιάστηκαν για τη μεταφορά νερού από πηγές στον Υμηττό και την Πάρνηθα αντίστοιχα, στην πραγματικότητα είναι έργα πολυσυλλεκτικά και υδρομαστεύουν κατά κύριο λόγο υπόγεια νερά από περισσότερες περιοχές κατά τη διαδρομή τους. Από την άποψη της πολυσυλλεκτικότητας το Αδριάνειο είναι συνθετότερο από το υδραγωγείο του Υμηττού. Στα αρχαία υδραγωγεία των Αθηνών παρατηρείται διαχρονική εξέλιξη και τα εκάστοτε νεότερα υδραγωγεία βελτιώνουν την τεχνική των παλαιοτέρων. Μάλιστα, κάτω από τους υδρολογικούς περιορισμούς της άνυδρης Αττικής, αυξάνεται βαθμιαία η αξιοποίηση των υπογείων νερών, με εξαίρεση το Υστερορρωμαϊκό υδραγωγείο που τροφοδοτείται αποκλειστικά με πηγαία νερά. Τροφοδοσία από υπόγεια νερά τεκμηριώνεται έμμεσα για τον Αχαρνικό Οχετό, σε επιγραφές που σηματοδοτούσαν τη διαδρομή του. Από λίθινες στήλες, «όρους» όπως ονομάζονται, συμβόλαια κατ’ ουσία μεταξύ των κατασκευαστών του έργου και ιδιοκτητών γης, προκύπτει ότι το νερό του προερχόταν τόσο από πηγές της Πάρνηθας, όσο και από υπόγεια έργα υδρομάστευσης στην περιοχή των πηγών (Vanderpool, 1965). Επίσης, ο διάσημος αρχιτέκτων Ziller (1877) είχε επισημάνει ότι η σήραγγα του υδραγωγείου των Μακρών Τειχών (Εικ. 1), κατά μήκος του Ιλισού ποταμού, υδρομάστευε υπόγεια νερά της κοίτης. Εντυπωσιακή επιβεβαίωση της αειφόρου λειτουργίας του αρχαίου υδραγωγείου του Υμηττού προέκυψε πρόσφατα, όταν τα έργα θεμελίωσης μεγάλου υπόγειου γκαράζ στου Γουδή απέκοψαν το 2004 σήραγγα σε βάθος 12 μέτρων. Προκλήθηκε προσωρινή διακοπή της παροχής του Εθνικού Κήπου, που αποκαταστάθηκε και διαπιστώθηκε έτσι, χωρίς αμφιβολία πλέον, ότι ο κήπος αρδεύεται από αρχαία σήραγγα. Τα χαρακτηριστικά του Αδριάνειου υδραγωγείου είναι καλλίτερα γνωστά χάρις σε πληροφορίες και σχέδια από την περίοδο επαναλειτουργίας του έργου στους νεότερους χρόνους (1847-1935). Το υδραγωγείο λειτούργησε για μερικούς αιώνες κατά την αρχαιότητα και έκτοτε λησμονήθηκε, πιθανώς μετά από κατάπτωση της σήραγγας του έργου. Το 1847 επανήλθε στην επικαιρότητα, όταν σε προσπάθειες καθαρισμού υποτιθέμενης «πηγής» που ανέβλυζε στον Άγιο Δημήτριο Αμπελοκήπων, διαπιστώθηκε ότι το νερό έφθανε εκεί μέσα από σήραγγα που είχε καταρρεύσει και φραχθεί και στο σημείο αυτό ανέβλυζε δίνοντας την εντύπωση πηγής. Από σχέδια του έργου αποκαλύπτεται η διαδρομή και η θέση του στο χώρο, καθώς και η κατάσταση διατήρησης και η υποστήριξη της σήραγγας. Το εντυπωσιακότερο στοιχείο του είναι η βόρεια απόληξη του έργου στο Ολυμπιακό Χωριό. Προκειμένου να παραλάβει το νερό από πηγές της Πάρνηθας, η σήραγγα συνδέεται με την επιφάνεια μέσω κεκλιμένης στοάς μήκους 90 μ. υπό κλίση 20ο (Εικ. 3 και 4). Το άκρο της σήραγγας ευρίσκεται σε βάθος 30,5 μ. κάτω από την επιφάνεια και στην περιοχή η στάθμη του φρεάτιου ορίζοντα είναι σήμερα σε βάθος 20 μέτρων, όπως μετρήθηκε σε γειτονική υδρογεώτρηση (Βρέλλης, 2010). Στην τομή της Εικ. 5 φαίνεται το βορειότερο τμήμα της σήραγγας σε μήκος δύο περίπου χιλιομέτρων, μαζί με τη στάθμη του φρεάτιου ορίζοντα που οριοθετήθηκε από γειτονικές γεωτρήσεις και πηγάδια. Το τμήμα αυτό ευρίσκεται εντός υδροφόρων κορημάτων της Πάρνηθας τα οποία υπέρκεινται των αδιαπέραστων ερυθρών αργιλικών ιζημάτων που απαντούν στην περιοχή του Κηφισού. Είναι σαφές επομένως ότι η σήραγγα σχεδιάστηκε έτσι ώστε να υδρομαστεύει την υπόγειο υδροφορία των πλευρικών κορημάτων της Πάρνηθας, γεγονός που εξασφαλίζει την αειφορία του υδραγωγείου. Το Αδριάνειο, χάρις στα βαθιά πηγάδια του, αξιοποιούσε την υπόγειο υδροφορία και σε άλλες περιοχές της διαδρομής του. Η πλέον ενδιαφέρουσα τοπική υδρομάστευση περιγράφεται στις Κουκουβάουνες, όπου συναντήθηκε υδροφόρος σε βάθος 15 μέτρων. Για την σύλληψη της υδροφορίας αυτής κατασκευάσθηκαν πέντε στοές εγκάρσια προς την σήραγγα συνολικού μήκους 500 μέτρων, με σχεδιασμό του Αρχιμηχανικού του Δήμου Αθηναίων Πέτρου Πρωτοπαπαδάκη (Παρασκευόπουλος, 1907).Γενικότερα, επειδή η σήραγγα του Αδριάνειου ευρίσκεται σε μεγάλο μήκος της σε βάθη μεγαλύτερα από 20 μέτρα λειτουργεί, ως υδρομαστευτικό έργο μέσω των φρεάτων και της ίδιας της σήραγγας, όταν ο υδροφόρος είναι υψηλότερα. Για παράδειγμα, αυτό ισχύει στην περιοχή του ΟΑΚΑ, όπου ο υδροφόρος ορίζοντας είναι σε μικρά βάθη μεταξύ των 10 και 15 μέτρων, όπως προκύπτει από γεωτρήσεις της μελέτης θεμελίωσης του Σταδίου (ΕΔΑΦΟΣ ΕΠΕ 2001). Ένα ασθενές σημείο του Αδριάνειου είναι ότι στο τελικό του τμήμα από τον Άγιο Δημήτριο μέχρι τη δεξαμενή στο Λυκαβηττό η σήραγγα είναι σε μικρά βάθη και μάλιστα ευρίσκεται υψηλότερα από τον φρεάτιο ορίζοντα. Εκεί συνεπώς, αναμένονται απώλειες νερού και επειδή το περιβάλλον πέτρωμα είναι οι Αθηναϊκοί Σχιστόλιθοι, ευνοούνται καταπτώσεις της σήραγγας, όπως συνέβη στον Άγιο Δημήτριο Αμπελοκήπων, όπου η σήραγγα είναι σε βάθος πέντε μόλις μέτρων. Ο Ziller (1877) περιέγραψε εκτός των άλλων δύο αρχαία υδραγωγεία, του «Βασιλικού» Κήπου και του Υμηττού. Χρειάστηκαν όμως πολλές δεκαετίες μέχρι να κατανοηθεί ότι συναποτελούν τμήματα του ιδίου υδραγωγείου. Το ενδιάμεσο τμήμα του υδραγωγείου από τη Ριζάρειο μέχρι του Γουδή ήρθε στο φως τμηματικά, και ήταν αυτό που αγνοούσε ο Ziller, ώστε να αναγνωρίσει ότι πρόκειται για ένα ενιαίο υδραγωγείο. Η προς τα ανάντη συνέχεια του υδραγωγείου, πέραν της Ριζαρείου έγινε γνωστή στους νεότερους χρόνους, σε απόσταση 1500 μέτρων τουλάχιστον. Την περίοδο 1910-15 και επειδή υπήρχαν απώλειες, κατασκευάσθηκε γραμμή σωλήνων από χυτοσίδηρο διαμέτρου 8 ιντσών σε αντικατάσταση της ροής μέσω της σήραγγας. Η σωλήνωση παραλαμβάνει νερό της σήραγγας από μεγάλο υπόγειο φρεάτιο, στη γωνία Παπαδιαμαντοπούλου και Σινώπης, και το μεταφέρει στη λίμνη του Κήπου πλησίον της εισόδου στη Βασιλίσσης Σοφίας (Ταμβάκης, 2005). Η τροφοδοσία του υδραγωγείου του Υμηττού σήμερα προέρχεται αποκλειστικά από υπόγεια νερά, των ποτάμιων αποθέσεων του Ιλισού και πλευρικών κορημάτων, ενώ κατά την αρχαιότητα συνέβαλλαν και εγκάρσιοι κλάδοι. Σημαντικός παράγοντας για την αειφόρο λειτουργία των υδραγωγείων είναι η ευστάθεια αυτών των ίδιων των υπόγειων έργων. Τόσο το Πεισιστράτειο, όσο και το Αδριάνειο, αλλά επίσης και το ΜΕΤΡΟ είχαν προβλήματα εντός των Αθηναϊκών Σχιστολίθων. Κατά τη διάνοιξη του ΜΕΤΡΟ από το σταθμό «Ευαγγελισμός» προς το Σύνταγμα το 1996, με μηχάνημα ολομέτωπης εκσκαφής (TBM), συναντήθηκε στον Εθνικό Κήπο αρχαία σήραγγα. Οι εργασίες διάνοιξης του ΜΕΤΡΟ σταμάτησαν προσωρινά, κάτω από θέση που βρισκόταν άγνωστο μέχρι τότε αρχαίο υδραγωγείο. Τα νερά του άρχισαν τότε να διηθούνται προς την υποκείμενη ανοικτή ακόμη σήραγγα του Μετρό παρασύροντας και υλικό από τον ασθενή κατακερματισμένο Αθηναϊκό σχιστόλιθο. Αυτό κατέληξε σε κατακρήμνιση που έπληξε και το αρχαίο υδραγωγείο με δημιουργία κρατήρα στη επιφάνεια. Σύμφωνα με την αρχαιολογική περιγραφή στη δυτική παρειά του κρατήρα αποκαλύφθηκε τμήμα του Βαλεριάνειου περιβόλου και ανατολικά, σε βάθος οκτώ μέτρων, λαξευτή σήραγγα από την οποία ανέβλυζε άφθονο νερό (Λυγκούρη-Τόλια, 2000). Στο Εικ. 6 προβάλλεται τομή της σήραγγας του Αδριάνειου από τον Άγιο Δημήτριο Αμπελοκήπων μέχρι το ρέμα της Πύρνας-Καλυφτάκη στην Κηφισιά. Αποτελεί επίτευγμα σχεδίασης και χάραξης υπόγειου έργου, όχι απλά γιατί είναι κεκλιμένο σε όλο του το μήκος με ελεγχόμενη κλίση, αλλά διότι επίσης υλοποιεί σύνθετο ελιγμό προκειμένου να περάσει κάτω από τον Κηφισό ποταμό (Εικ. 7). Στο Εικ. 7 φαίνονται επίσης οι γεωλογικοί σχηματισμοί από τους οποίους διέρχεται η σήραγγα του Αδριάνειου, σύμφωνα με τη γεωλογική χαρτογράφηση του ΙΓΜΕ και δεδομένα από δειγματοληπτικές γεωτρήσεις της εταιρείας «ΕΔΑΦΟΣ ΕΠΕ» στο ΟΑΚΑ. Ξεκινάει από κώνους κορημάτων της Πάρνηθας και στη συνέχεια ορύσσεται εντός λιμνοχερσαίων σχηματισμών, των ερυθρών ιζημάτων του Κηφισού, για να περάσει στους λιμναίους σχηματισμούς Πικερμίου-Καλογρέζας και να καταλήξει στους Αθηναϊκούς Σχιστολίθους (Marinos et al., 1971). Τα προβλήματα ευστάθειας στο Πεισιστράτειο και το Αδριάνειο σχετίζονται με τους Αθηναϊκούς Σχιστολίθους και ιδιαίτερα με την κατώτερη ενότητα αυτών. (EL)
Geological aspects of the ancient aqueducts of Athens are examined with particular emphasis on the hydrogeological and geotechnical conditions which made possible their continuous function throughout the centuries up today. In particular, the sustainability of the Hymettos and the Hadrianic aqueducts is investigated and attributed to the capture of underground water and the skillful construction of the tunnels. The geometry of the Hadrianic aqueduct and the situation in the ancient tunnel are presented based on data obtained during the resumption of the ancient work in the 19th and 20th centuries. The up to forty meters deep wells along the tunnel continue to collect underground water at many places along the twenty kilometers long path of the Hadrianic aqueduct. Similarly, the Hymettos aqueduct still irrigates the National Garden with a daily rate of about one thousand cubic meters. The stability of the ancient tunnels is correlated with the surrounding geological formations; it turns out that the stability problems of the ancient tunnels are comparable to those met in the tunneling works of the Metro lines, particularly in the Athenian Schists. A new part of an ancient aqueduct was crossed during the Metro works which is considered to belong to the Hymettos aqueduct. (EN)

info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Αττική (EL)
φρεάτιος υδροφορία (EL)
Πεισιστράτειο (EL)
Αδριάνειο (EL)
σήραγγα (EL)
Γεωεπιστήμες και Επιστήμες περιβάλλοντος (EL)
Hadrian (EN)
Attica (EN)
groundwater (EN)
Earth and related Environmental science (EN)
Peisistratean (EN)
tunnel (EN)

Ελληνική Γεωλογική Εταιρεία (EL)
Geological Society of Greece (EN)

Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας

2012-01-21


Geological Society of Greece (EN)

0438-9557
2529-1718
Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρείας; Vol 46 (2012): Bulletin of the Geological Society of Greece, vol. XLVI; 16-38 (EL)
Bulletin of the Geological Society of Greece; Vol 46 (2012): Bulletin of the Geological Society of Greece, vol. XLVI; 16-38 (EN)

Copyright (c) 2016 E. D. Chiotis, P. G. Marinos (EN)



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)