Древние колеса-нории: где их строили и как использовали

В окрестностях города Хама в центральной части Сирии по сей день можно увидеть работу удивительных сооружений древности — огромных деревянных колес, расположенных вдоль реки Эль-Аси. Эти величественные конструкции называются нориями, они являются одними из старейших сохранившихся до наших дней гидравлических систем в мире, хотя изобретены нории были в сотнях километров отсюда.

История возникновения

Нории — это водяные колеса, которые на протяжении столетий использовались для подъема воды из рек и ее распределения по полям и садам, а затем и по объектам городской инфраструктуры. Первые нории появились в Древнем Египте предположительно к 4 веку до нашей эры. Археологические находки в Эль-Файюме (крупный оазис в 80 км к юго-востоку от Каира) подтверждают существование водоподъемных колес в 3 веке до н.э. Фрески 2 века до н.э., обнаруженные в Александрии, изображают сегментированное водяное колесо, а письменные источники упоминают использование таких устройств в эпоху правления фараона Птолемея IV (конец 3 века до н.э.).

Спустя несколько веков эта технология привлекла интерес древних римлян, которые около 300 года н.э. внесли важное конструктивное изменение — заменили деревянные ковши на отдельные керамические сосуды, прикрепленные к ободу колеса. Затем в 11 века андалузский ученый Ибн Бассаль впервые применил в нориях маховик для более равномерного вращения. А в начале 13 века механик и изобретатель Аль-Джазари внедрил в конструкцию норий кривошипный механизм для повышения эффективности их работы.

В Хаме первые нории появились предположительно в конце 9 века нашей эры, хотя некоторые исследователи считают, что они могли существовать там и раньше. Об этом свидетельствуют мозаики и плитки с изображениями норий, найденные в древнем городе Апамея, расположенном в 55 км от Хамы. Примечательно, что конструкция норий на этих изображениях практически идентична тем, что можно увидеть в Хаме сегодня. Из-за высоких берегов реки Эль-Аси проблема с подъемом воды стояла особенно остро, а потому со временем число норий здесь достигло нескольких десятков.

Технические особенности

Принцип работы нории довольно прост. Колесо, установленное на берегу реки, приводится в движение силой речного течения. На ободе колеса закреплены ковши или специальные емкости, которые зачерпывают воду, когда погружаются в реку, и выливают её в акведук, когда достигают верхней точки вращения.

Наиболее крупные колеса-нории в Хаме достигают поистине впечатляющих размеров. Диаметр нории Аль-Мухаммадия, построенной в 1361 году, составляет 21 метр, на полный оборот уходит около минуты. Она имеет 120 закрепленных на ободе водосборных камер. В свое время Аль-Мухаммадия снабжала водой общественные бани, фонтаны, сады и другие объекты в городе, а сейчас служит эстетическим целям. На протяжении почти 500 лет она считалась самым высоким водяным колесом в мире, пока в 1854 году её не превзошло колесо Лакси на острове Мэн, которое имеет диаметр 22.1 метра. Последнее использовалось для откачки воды из шахты, где трудилось более 600 горняков.

Каждая нория оснащена специальными ковшами или отсеками, которые при вращении зачерпывают воду из реки. Объем одного ковша норий Хамы обычно составляет от 4 до 12 литров. Производительность во многом зависит от скорости течения, как правило, одно колесо может поднимать от 50 тыс. до 200 тыс. литров воды в час. Для сравнения, типичная четырехосная железнодорожная цистерна вмещает ~ 60 тыс. литров воды. Уже в 10-м веке в эксплуатации находились нории, способные поднимать свыше 150 тыс. литров воды в час.

В наши дни нормативным расходом воды на человека считается ~ 125…160 л воды в сутки (при отсутствии в жилом помещении ванной). Таким образом производительности одной нории из 10-го века хватило бы, чтобы обеспечить водой небольшой город на ~ 25 тыс. человек.

Материалы и обслуживание

Особое внимание древние инженеры уделяли выбору материалов для строительства норий и и создания «запчастей» к ним. Массивные оси и подшипники изготавливались из древесины грецкого ореха, которая обладает рядом преимуществ:

• Высокая прочность и твердость;
• Стабильность размеров при изменении влажности;
• Природная стойкость к гниению;
• Способность к самосмазке благодаря натуральным маслам.

Для других элементов конструкции использовалась древесина дуба либо сосны, выбранные за их сравнительную доступность, прочность и легкость в обработке. При активной эксплуатации деревянные детали норий требовали замены примерно каждые 15 лет. В Хаме обслуживание норий выполняется «династиями» плотников, которые до сих пор передают эту роль от отца к сыну.

Современное состояние

В эпоху Средневековья в Хаме функционировало три десятка норий. В 30-х годах прошлого века в городе насчитывалось 20 действующих водяных колес, а до наших дней сохранилось лишь 17 из них. Активное использование этих устройств продолжалось до 1950-х годов, когда их начали постепенно вытеснять современные насосы с бензиновыми и дизельными двигателями.

Серьезный удар по работе норий нанесло строительство плотины в городе Эр-Растан в 1960 году, которое привело к снижению уровня воды в реке Эль-Аси. К 1970 году количество действующих норий сократилось до восьми. Однако благодаря реставрационным работам, проведенным в 1977-1981 годах, удалось восстановить шесть норий.

Сегодня нории Хамы больше не используются для водоснабжения, но остаются важным историческим памятником, свидетельствующим о развитии инженерной мысли в средневековом обществе. В 2006 году Нория Аль-Мухаммадия была признана историческим памятником инженерного искусства Американским обществом инженеров-механиков (ASME). В 1999 году Сирия подала заявку на включение норий Хамы в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.