Файл: Оглавление Введение История развития гедралики Формирование основы гидравлики в 18 веке Зарождение и развитие гидравлики в 19 веке в России Об истории древнего Египта и его гидротехники Список литературы.docx

в)можно различать отдельные гидромеханические теории, которые иногда полагаются в основу решения задач, относящихся к различным областям техники (см. выше п. б): теорию турбулентности; задачи неустановившегося, в частности, волнового движения; теорию смазки и ламинарного движения; теорию движения жидкости (в частности, нефти и газа) в пористых средах и т. п.

К 20 -30-м годам XX в. была создана обширная лабораторная база, на основе которой решались самые различные вопросы гидравлики. Равным образом были проведены также обширные натурные (полевые) наблюдения, позволившие составить соответствующие эмпирические формулы или откорректировать (применительно к реальным условиям) формулы, полученные для различных идеализированных схем теоретическим путем.

Общая схема формирования (во времени) механики жидкости, как видно из рисунка, в соответствии со всем сказанным выше, можно считать с некоторым приближением, что наука о механике жидкости (в современном представлении этого понятия) зародилась в трудах Архимеда.

Примерно к середине XIX в. данная наука получила значительное развитие, причем этот период времени произошло разделение механики жидкости на два различных направления: "математическую механику жидкости" и "техническую механику жидкости". Как отмечают (например, Г. Рауз и С. Инце в своей известной книге "История гидравлики"),' математическая механика жидкости зародилась еще в трудах Л. Эйлера (в середине XVIII в.). Что касается технической механики жидкости (гидравлики), то это направление механики, как выше было сказано, начало развиваться главным образом в работах французских ученых-инженеров. Важно подчеркнуть, что на рубеже начала XIX в. техническая механика жидкости начала в свою очередь расчленяться на отдельные направления (см. на рисунке стрелки В1; В2, Вз). К таким отдельным направлениям можно отнести, например, инженерно-строительную (гидротехническую) гидравлику, гидромашинную гидравлику, судостроительную гидравлику, нефтяную и газовую гидравлику и т. п. Разумеется, теоретические основы этих отдельных гидравлик являются в значительной мере общими; вместе с тем чисто прикладные части таких курсов оказываются существенно различными. Заметим, что вопрос о разделении механики (в частности, механики жидкости) на различные направления достаточно часто подчеркивается в литературе. Например, А. Н. Боголюбов пишет: "В результате современная механика разделилась на много направлений, которые сливаются, с одной стороны, с математической, с другой - с различными направлениями техники (такое промежуточное положение между чистой абстракцией и конкретной практикой было характерно для механики со времен ее зарождения)".

---

Как пришел Египет к своим познаниям? Когда занялась заря той цивилизации, о чьем удивительном совершенстве говорят куски и обрывки, доставляемые нам археологами? Увы! Уста Мемнона молчат и не произносят более оракульских ответов; лишенный речи Сфинкс стал еще большей загадкой в своем молчании, чем та загадка, которую он задал Эдипу.

То, чему Египет учил других, он не получил путем международного обмена идеями и открытиями со своими семитическими соседями; также он не получал от них стимулов.

«Чем больше мы узнаем об египтянах, тем чудеснее они кажутся», – говорит писатель в недавней статье.

От кого они могли научиться своим чудесным искусствам, секретам, которые умерли вместе с ними? Они не посылали агентов по всему миру, чтобы узнать то, что знают другие; наоборот, мудрые люди соседних стран прибегали к их знанию. Египет, гордо уединившись в своем зачарованном царстве, как сказочная королева пустыни, творил чудеса как бы по мановению волшебного жезла.

«Ничто», – говорит тот же писатель, которого мы уже цитировали, – «не доказывает, что цивилизация и знания Египта возрастали и прогрессировали вместе с течением времени существования государства, как это бывает у других наций, но, наоборот, все самое совершенное относится к его самому раннему периоду. Что ни одна нация не знала так много, как Египет, – факт, доказанный историей».

Не можем ли мы приписать причину вышеприведенного высказывания тому назад, что до самого последнего времени ничто не было известно о древней Индии; что эти две нации, индийская и египетская, были родственны; что они были старейшими в группе народов и что восточные эфиопы, могучие строители, пришли из Индии уже созревшим народом, принося с собою свою Цивилизацию, и, возможно, они колонизировали незанятую египетскую территорию? Но мы откладываем более полную разработку этого вопроса на наш второй том.

«Механизмы», – говорит Евсебий Салверт, – «были доведены древними до такого совершенства, какое еще никогда не было достигнуто нашими современниками. Мы хотели бы спросить, были ли их изобретения превзойдены в нашем веке? Определенно – нет. И в настоящее время, несмотря на все те средства, которые прогресс науки вложил в руки нынешнего механика, не испытываем ли мы множества затруднений, пытаясь поставить на пьедестал один из тех монолитов, которые сорок веков тому назад египтяне в таких больших количествах устанавливали перед своими священными сооружениями».

---

Об Истории древнего Египта и его гидротехнике.

Египет, наряду с Междуречьем, одна из древнейших цивилизаций, которая остави-

ла заметный след в развитии любой страны мира. Например, древним египтянам мы обязаны созданием современного календаря. Известно, что уже в 4241 г. до н.э. [1, с.15] в Египте был введён годичный календарь в 365 дней.

Своим возникновением и развитием эта древняя цивилизация в значительной степени обязана Нилу. По знаменитому изречению "отца истории" Геродота, Египет - дар

Нила. Климат в Египте настолько жаркий, что редких дождей в южной части страны и даже ливней на севере совершенно недостаточно для потребностей земледелия. Поэтому люди могли селиться только в узкой долине Нила.

Но Нил не просто давал воду, он создавал благоприятные условия для земледелия. Во-первых, благодаря Нилу постоянно поддерживалось исключительное плодородие египетской почвы - Нил при разливе приносил из Эфиопии на поля большое количество плодородного ила. Во-вторых, в отличие от других рек мира разлив Нила происходит в самый жаркий период года - летом, что исключительно благоприятно для развития растений. Такой характер нильских разливов долгое время, вплоть до XIX века, оставался загадкой. В последствии выяснилось, что он связан со значительной протяжённостью реки (6671 км). Нил зарождается на экваторе, в южном полушарии. Весной там выпадают дожди и тают снега, но волна половодья достигает Египта только в июле. Из-за обилия ила в этот период вода становится буро-красной.

Однако "дар Нила" оставался бы бесплодным без необычайного трудолюбия египтян. Ежегодно повторяющийся разлив Нила был неодинаков по величине подъёма уровня воды. Низкий подъём, не обеспечивавший затопление поймы, приводил к неурожаю и голоду. Поэтому земледельцы очень рано поняли, что для получения хорошего урожая нужна ирригация земель. Простейшие мелиоративные мероприятия потребовались из-за особенностей рельефа нильской долины. Дело в том, что за многие тысячелетия скопившийся на берегах Нила ил образовал естественные валы, препятствовавшие затоплению пойменных полей. Необходимо было прорыть каналы сквозь них, если уровень воды при разливе был недостаточно высок.



Южное царство, несмотря на свою значительную протяжённость, оказалось более консо- лидированным и имело более сильную центральную власть. Вопросами ирригации занимался сам царь (фараон), что позволило осуществить масштабные мероприятия.

---

Царь Южного царства, истинного имени которого мы не знаем, называемый в литературе Скорпион, осуществил такие мероприятия. На его булаве [4, с.32-33; 5.

c.318, 14, с.33] изображено (рис. 4), как его подданные руками и мотыгой собираются учинить что-то с многоводным протоком. "Прирученный" разлив Нила стал источником богатства Южного Египта. Без сомнения это во многом способствовало его победе над Северным царством и окончательному объединению страны.

Царь Южного царства Нармер (Менес) око- Рис. 4. Изображение на булаве царя ло 3400 г. до н.э. стал фараоном всего Египта, ос- Скорпиона новав I-ую династию фараонов Египта. Менес

понимал, что орошение — это жизнь Египта, поэтому он продолжил создание ирригационной системы. Есть основания предполагать, что существовало особое учреждение, занимавшееся созданием и эксплуатацией оросительной сети. Велись наблюдения за Нилом. Для этого во многих ключевых местах вдоль течения Нила были устроены так называемые "ниломеры", чтобы каждый год наблюдать за высотой подъёма воды [4, с.47]. Анализ этих наблюдений давал возможность рационально использовать запасённую воду.



Возводились и крупные дамбы. По утверждению Геродота, уже фараон Менес для того, чтобы отвести Нил от площадки строительства новой столицы Египта, города Мемфиса, "возвёл защитную плотину" [2, с.143]. Она известна под названием Кошиш. Но до наших дней эта дамба не сохранилось. Зато сохранилась другая древняя плотина

- каменная плотина у г. Гельвана вблизи Гизы, построенная ориентировочно в XХХ - XXVIII веках до н.э [10, с.223]. При высоте 12 м и длине 115 м она создавала водохранилище объёмом 600 тыс. м2. Эта плотина была сложена из бутовой кладки с гравийно- галечным заполнением.

Кроме того, в эпоху Среднего царства для орошения египтяне стали использовать грунтовые воды. Для подъёма воды использовались шадуфы (рис. 6). Он представлял собой кожаное ведро, привязанное к одному концу горизонтально закреплённого шеста, на другом конце располагался противовес [7, с. 148-149]. Шадуф позволял поднимать воды реки на более высокие отметки, что дало возможность начать освоение "высоких" земель. При подъёме воды свыше 3 м, например, из реки в оросительные каналы, использовался ряд шадуфов.

Среднее царство прекратило своё существование в XVII в. до н.э. в результате внутренних неурядиц и нашествия азиатских народов - гиксосов. В результате борьбы с захватчиками египтяне научились воевать, что позволило им не только освободить свою страну, но в результате походов в Нубию и на Ближний Восток создать первую в мире империю. Этот период истории Египта носит название Нового царства.

---

При XVIII династии богатством страны стали дань с покорённых народов и добыча золота. Сельское хозяйство отошло на второй план.

Тем не менее развитие оросительной системы продолжалось. Фараоны XIX династии приступили к проведению масштабных работ по мелиорации Дельты, дренажу заболоченных участков, спуску излишней воды и окультуриванию обширных пространств. Дельта становится одним из процветающих земледельчес- Рис. 6. Изображение шадуфа ких районов, центром виноградарства, садоводства и (XVIII династия) пчеловодства. Многие фараоны XIX и XX династий именно в Дельте стали устраивать постоянные резиденции [6, с.52-53]. Например, самый известный фараон Рамзес II построил г.Пер-Рамзес в восточной части Дельты.



Столицей Египта стала Александрия Египетская, названная в честь Александра Македонского. Город располагается между Средиземным морем на севере и озером Ма- реотида на юге. Озеро наполнялось водой по множеству каналов, проведённых от Нила [13, с. 536]. По этим каналам в гавань Александрии со всего Египта доставлялись товары на экспорт.

В птолемеевские времена ирригационная система стала наиболее совершенной (рис. 7), поэтому сельское хозяйство уже в меньшей степени, чем раньше, зависело от высоты разлива Нила. Для подъёма воды стали использовать более совершенные, чем шадуф, устройства.

Одно из них называют сакие. Оно представляет собой систему колёс, которая приводится во вращение двумя быками. На большом вертикальном колесе закреплены сосуды особой формы, которые при вращении опускаются в воду и зачерпывают её, а за-

тем выливают воду в жёлоб, по которому вода течёт на поля [8, с. 265]. Реже использовали "архимедов винт", приводимый во вращение ногами [8, с. 265]. Есть основания полагать, что подобное устройство было известно в Египте заметно раньше, чем его изобрёл Архимед.

В эллинистический период было построено множество ниломеров. Ниломеры этого времени представляли собой колодец (рис. 8), который подземной галереей соединялся с Нилом [15, с. 98]. На стенах и ступенях этого колодца делались пометки о высоте подъёма Нила2.





Список литературы

---