700多年仍在使用!阿尔罕布拉宫水利设计的巧妙之处

澹秋是映山 2025-02-08 11:41:58

阿尔罕布拉宫的建造1238年,阿尔罕布拉宫在西班牙的格拉纳达开始建造,这是纳斯里德王朝修建的一座宫殿。这座宫殿不仅外观宏伟壮观,还具有很强的防御功能。为了增强防御能力,宫殿建在一个200多米高的山顶上,这样可以更好地俯瞰和守护周围的地区。

阿尔罕布拉宫的引水工程不过,建造宫殿的人遇到个大难题:宫殿和附近那条河之间有200米的高差,怎么把河水弄到宫殿里成了个头疼的问题。为了搞定这个难题,工程师们想破了脑袋,最后决定往河流上游找办法。他们在距离宫殿6公里的地方找到了理想的地点,这里的河水比阿尔罕布拉宫那边高。于是,工程师们就带着工人在那里建了个分水闸。通过这个闸,河水顺利地被引了过来。

蓄水池与引水隧道接下来,工程师们巧妙地利用了山脊的自然地形,设计了一条平缓的引水渠,叫做“皇家运河”。这条水渠沿着山脊弯弯曲曲地延伸,最后顺利地把水引到了山顶上的阿尔罕布拉宫,给宫殿提供了充足的水源。解决了水的问题,但喷泉、桑拿房和游泳池这些设施还需要更大的水压。仅靠这点高度差是不够的。于是,他们想了个办法,用了点“畜力”。他们在阿尔罕布拉宫后面更高的地方建了一个超大的蓄水池,比宫殿高出几十米。然后在蓄水池旁边挖了一个60米深的竖井,在竖井旁边又横向挖了一条引水隧道。这样,“皇家运河”的水就能通过这条引水隧道自流到竖井里了。

阿尔罕布拉宫的喷泉接下来在竖井上装个水车,用牲口来转这个水车,把竖井里的水泵到上面的水池里。然后再从水池修一条引水渠通到阿尔罕布拉宫,这样水压就大了很多,就可以建喷泉了。阿尔罕布拉宫里有很多喷泉,其中最精致的一个叫十二狮钟喷泉。这个喷泉从中午12点开始喷水,每个狮头代表一个时辰,这些狮头都立在一个大理石圆盘底座上。到了第二天中午12点,所有的狮头一起喷水,然后重新开始计时。每个狮头代表一个时辰,也就是两个小时。比如说早上6点,就会有九个狮头在喷水。

狮子报时的原理这是怎么做到的呢?其实原理很简单。在12个狮子上面有个大碗,这个碗上面有个管子不断往里灌水。碗底有12个洞,每个洞都连着下面不同狮子的嘴巴。这些洞的高度各不相同,工匠们经过精密计算,使得水从一个洞流到下一个洞的时间正好是一时辰。

虹吸管控制的喷泉机关喷泉的那个复位机关设计得特别巧妙。在那个大碗的中间有个虹吸管。随着碗里的水位慢慢升高,虹吸管里的水柱也会因为水压变大而上升。当水柱升到一定高度时,它会突然拐弯往下流。这样一来,利用虹吸效应,大碗里的水能在几秒钟内被抽干,狮子也就不再喷水了。这样循环一次后,只要有人不停地给大碗加水,这个12狮子时钟就能一直运转下去。

中世纪城堡的供水系统喷泉流出来的水也不会浪费,它们会直接流入温泉浴场。水先流到浴场的底部,那里放着一个大铜锅,底下点上木柴就可以把水烧热。热水再通过管道送到浴室的各个房间,产生的水蒸气也通过管道送到浴场的柱子上,从喷口喷出来,就像桑拿一样,人们可以在这里享受蒸汽浴。城堡里还特别设了一个士兵生活区,这个区域比城堡的其他地方高出了6米。所以,怎么高效又稳定地把水送到这么高的地方,就成了工程师们需要解决的大问题。

旋转圆盘供水系统为了搞定这个难题,工程师们想出了一个聪明的办法,设计了一个特别的供水系统。他们在士兵生活区下面装了一个大圆盘,水流经过这里时,会流到圆盘上旋转。圆盘底下还连着一根水管,这才是整个设计的关键。水流在圆盘上旋转时,会产生一股强大的涡流,形成负压,把很多空气吸进水管里。这种气压的变化就成了推动水流往上升的动力。利用这个气压,水管里的水就能轻松被推到6米高的士兵生活区,这样士兵们的营房就有了稳定又充足的水源。

阿尔罕布拉宫的精妙供水系统整个阿尔罕布拉宫的供水系统不仅解决了宫殿日常用水的问题,还有一个意外的好处。这个宫殿位于西班牙的格拉纳达,那里是典型的地中海气候。夏天热得要命,基本不下雨;冬天则比较温和,雨水较多。

阿尔罕布拉宫的蒸发降温在炎炎夏日,阿尔罕布拉宫的供水系统利用阳光照射,让流动的水蒸发成水蒸气。这些水蒸气不仅让整个宫殿变得湿润,改善了室内的空气,而且还把很多热量带走,有效降低了宫殿里的温度。这样,住在里面的人就能感到一丝凉快和舒适。

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