Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir....

20
Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel Moens ir. Wicher Worst (voorzitter) ONDER REDACTIE VAN jaargang 4, nr 15, sept./okt. 2004 Rioleringswetenschap jaargang 4, nr 15, sept./okt. 2004 www.rioleringswetenschap.net 3 Rioleringswetenschap en -techniek jaargang 4, nr 15, 2004 pag. 10-44 Moderne persleidingen en Romeinse hydraulische technieken H.Paul M. Kessener

Transcript of Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir....

Page 1: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

Onder redactie van:

prof. dr. ir. Jean Berlamont

prof. dr. ir. François Clemens

ir. Hans Geerse

ing. Michiel Geise

ir. Karel Michielsen

ir. Michel Moens

ir. Wicher Worst (voorzitter)

O N D E R R E D A C T I E V A N

j a a r g a n g 4 , n r 1 5 , s e p t . / o k t . 2 0 0 4

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

3

Rioleringswetenschap en -techniek jaargang 4, nr 15, 2004

pag. 10-44

Moderne persleidingen en

Romeinse hydraulische technieken

H.Paul M. Kessener

Page 2: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

Efficiënt transport van water heeft altijd een essentiële rol gespeeld in de exploitatie van waterbronnen enwaterreserves, zowel voor gebruik rond huis en haard en voor industrie en landbouw, als voor de afvoervan afval water. In augustus 2000 werd er in Delft een colloquium gehouden door Delft Hydraulics en deTU Delft, waaraan Nederlandse waterschappen – verantwoordelijk voor het transport van afvalwater –deelnamen, met als onderwerp: drukverliezen in afvalwaterpersleidingen.Uit onderzoek over een periode van meer dan tien jaar (1990-2000 door het Hoogheemraadschap WestBrabant (HWB)) was gebleken dat luchtinsluiting ter plekke van locale hoge punten in een afvalwater-persleiding aanleiding had gegeven tot aanzienlijke drukverliezen en daardoor tot grote afname in detransportcapaciteit. Er kon worden berekend dat het voorkomen van luchtinsluiting de operationelekosten met dertig procent konden worden gereduceerd, dit afgezien van eventuele kosten van heront-werpen van het leidingsysteem, vanwege onvoldoende capaciteit.In de Romeinse tijd geschiedde watertransport door middel van aquaducten. Minder bekend is dat in deoudheid ook drukleidingen werden toegepast. In deze door de zwaartekracht gedreven systemen kon-den soms aanzienlijke drukken, tot 19 Bar, voorkomen. Problemen door luchtinsluiting waren destijdsevenzeer aan de orde als tegenwoordig. In dit artikel worden antieke drukleiding systemen besproken,met de daarbij voorkomende problemen, alsook de oplossingen die de Romeinse ingenieurs daarvoor toe-pasten. Romeinse literatuur hierover, van Vitruvius, komt daarbij kort aan de orde.

S A M E N VAT T I N G

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

11

Moderne persleidingen en Romeinse hydraulische

techniekenTrefwoorden: aquaduct, Romeins, drukleiding, afvalwaterleiding, statische druk, sifon,

lood, stenen leiding, Vitruvius, luchtinsluiting, waterslag.

S U M M A R YR

iole

rin

gsw

ete

nsc

ha

p j

aa

rga

ng

4,

nr

15

, se

pt.

/o

kt.

20

04

ww

w.r

iole

rin

gsw

ete

nsc

ha

p.n

et

10

Efficient transportation of water has always played a key role in the exploitation of water resources, whe-ther for domestic use or for industrial and agricultural purposes, as well as for the conveyance of wastewaters. In August 2002 a colloquium was held at Delft the Netherlands, initiated by Delft Hydraulics andthe Technical University Delft, together with major Dutch organizations responsible for state waste waterhandling, to discuss the problem of pressure losses in national sewer pipeline systems.Investigations over a period of ten years (1990-2000) had shown that air entrapped at local high pointsaccounted for major losses in the discharge capacity. It was calculated that the prevention of air-entrap-ment could reduce the operational energy costs up to thirty procent, apart from costs from redesigningbecause of insufficient capacity.Ancient pipeline systems were usually applied for transport of fresh water. These gravity driven convey-ance systems operated at times under conditions of fully filled conduit flow at considerable pressures upto 19 Bar. Entrainment of air at the intake of these conduits occurred in the old days just as well as it doestoday. Problems arising from air entrapment are discussed for ancient pressurized conduit systems, as wellas the solutions the Roman engineers applied to cope with these problems. Ancient literature on the sub-ject, of Vitruvius, with mention of proposals to handle related problems is referred to.

Roman hydraulic technologyand modern pressurized

pipeline systemsKeywords: aqueduct, Roman, pressurized conduit, static pressure, waste water, inver-

ted siphon, lead, stone conduit, Vitruvius, air entrapment, water hammer

Page 3: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

In augustus 2000 werd er in Delft een colloquiumgeorganiseerd door Delft Hydraulics en de TUDelft, waaraan Nederlandse waterschappen – ver-antwoordelijk voor het transport van afvalwater –deelnamen. Onderwerp: drukverliezen in afvalwa-terpersleidingen. Uit onderzoek door hetHoogheemraadschap West Brabant (HWB) overeen periode van meer dan tien jaar (1990-2000)was gebleken dat luchtinsluiting ter plekke vanlocale hoge punten in een afvalwaterpersleidingaanleiding had gegeven tot aanzienlijke drukverlie-zen en daardoor tot grote afname in de transport-capaciteit.In de Romeinse tijd geschiedde watertransportdoor middel van aquaducten. Minder bekend isdat in de oudheid ook drukleidingen werden toe-gepast. Problemen door luchtinsluiting warendestijds evenzeer aan de orde als tegenwoordig. Indit artikel worden antieke drukleiding systemenbesproken, met de daarbij voorkomende proble-men, alsook de oplossingen die de antieke inge-nieurs daarvoor toepasten. Vooraf enige gegevensover de problematiek in moderne persleidingen.

Drukverliezen in moderne afvalwater-persleidingen. 2)In het algemeen wordt ervan uitgegaan dat detransportcapaciteit van (afvalwater)persleidingenniet verandert bij constante prestatie van de pom-pen. In werkelijkheid zakt de capaciteit veelalbeneden de ontwerpwaarde, hetgeen echteronopgemerkt kan blijven omdat de pompcapa-citeit met overwaarde werd ontworpen of omdater geen adequate mogelijkheden zijn om de wer-kelijke omstandigheden in de leiding te meten.Leveranciers van pijpleidingen refereren meestalaan de wandruwheid als belangrijkste factor voor

drukverliezen, terwijl de effecten van bio-films,corrosie, afzettingen, incrustaties en ‘scaling’ vaakonderbelicht blijven.Voor de zestig kilometer lange afvalwaterperslei-ding (AWP) van de Moerdijk naar Bath bij hetSchelde-Rijn kanaal, die 15.000 kubieke meterafvalwater per uur door 800-1800 mm betonnenbuizen transporteert, bleken de drukverliezen veelgroter dan te voren ingeschat, met daarbij aan-zienlijke wisselingen door de tijd heen. Dit hield indat de leidingcapaciteit sterk was verminderd, het-geen gecompenseerd moest worden door hogerepomp prestaties. Tenslotte zou in de toekomstzelfs een extra leidingsysteem moeten wordenaangelegd.Uit het onderzoek bleek dat incrustaties en ‘sca-ling’ slechts een klein effect hadden op de pijp-weerstand en dat het ontstaan van bio-films juistaanleiding vormde tot afname van de weerstandals gevolg van vermindering van de wandruwheid.3) Afzetting van materiaal op de pijpbodem kun-nen bij lage stroomsnelheden een probleem vor-men, maar dit werd in het onderzochte systeemniet waargenomen. Tot ieders verrassing werdengrote hoeveelheden gas aangetroffen bij een aan-tal hoge punten in de AWP. Dit gas bestond voor-namelijk uit stikstof, in tegenstelling tot biogassen,zoals methaan en kooldioxide, die men eigenlijkverwacht had. Het bleek dus te gaan om luchtin-sluiting.Men moest concluderen dat er lucht in de leidin-gen werd meegenomen bij de inname punten endat de vorming van luchtzakken bij de hoge pun-ten bepalend was voor de drukverliezen en deafname in capaciteit, met name onder discontinueoperationele omstandigheden. Door deze onver-wachte bevinding kon men berekenen dat met

Moderne persleidingen en Romeinse hydraulische

techniekenH. Paul M. Kessener 1)E-mail: [email protected].

13

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Page 4: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

Men zou kunnen zeggen dat het aquaductkanaalzodanig geleidelijk moest aflopen dat een kegelbaldie een zetje krijgt bij het begin van het aquaductvanzelf naar de eindbestemming rolt. Voor hetKeulse aquaduct was dat een afstand van 95 kilo-meter. Het aquaduct van Constantinopel, dat meerdan vijftig grote bruggen telde, was zelfs 250 kilo-meter lang. Enorme prestaties wat landmeting,ontwerp en planning betreft. 7) De meestal ano-nieme Romeinse ingenieur, die de taak had gekre-gen om water van goede kwaliteit naar de stad tevoeren en de problemen waarmee men gecon-

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

15

het verhinderen van luchtinsluiting de operatione-le kosten met dertig procent konden wordenteruggebracht, dit nog afgezien van de eventuelekosten van herontwerpen en vernieuwen van hetleidingsysteem. Insluiting van lucht in drukleidin-gen is echter een aloud probleem dat teruggaat totin de oudheid.

Romeinse waterleidingenIn de Romeinse tijd werd water over soms zeergrote afstanden werd aangevoerd door middel vanaquaducten: gemetselde open kanalen met eengeleidelijk afdalende gradiënt vanaf bron totbestemming, meestal een stad (tabel 1). Het oud-ste aquaduct van Rome, de Aqua Appia, werdaangelegd in de derde eeuw v.Chr. Tijdens de PaxRomana, een periode in het Romeinse keizerrijkzonder grote politieke conflicten (tweede eeuwn.Chr.), was sprake van een enorme toename inwelvaart. Vrijwel iedere stad, groot of klein, kreeg

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

een aquaduct of breidde het aantal aquaducten uitom aan de exponentieel stijgende vraag naarwater te voldoen. Dit in verband met de groeiendebevolking, de in aantal toenemende publieke bad-gebouwen en privé baden en de luxe in het alge-meen. 4)

Alleen al in Gallia (Frankrijk), waren er meer dandriehonderd aquaducten. 5) Stromend water werdeen standaard voorziening, gefinancierd door dekeizer of door weldoeners die dan in een inscriptiewerden vermeld. Het aquaduct eindigde vaak ineen nymphaeum, een geornamenteerde openbarefontein, of in een castellum divisorium 6), een metversieringen uitgerust verdeelstation (figuur1,2).Vaak verliep het tracé van een aquaduct voor eengedeelte door bergachtige gebieden of geacciden-teerd terrein. Om de waterloop te garanderen,werden tunnels en bruggen geconstrueerd enwerd het kanaal soms in steile rotswanden uitge-hakt (figuur 3).R

iole

rin

gsw

ete

nsc

ha

p j

aa

rga

ng

4,

nr

15

, se

pt.

/o

kt.

20

04

ww

w.r

iole

rin

gsw

ete

nsc

ha

p.n

et

14Figuur 1: (links)Het nymphaeum van Aspendos.

Figuur 2: (onder)Castellum divisorium van Nîmes, 5_ m diame-ter, met 10 uitgaande leidingen in de wand. De3 openingen in de bodem kwamen uit op eenafvalwater kanaal.

Figuur 3:Kanaal van het aquaduct van Side (zuidkust van Turkije), uitgehakt in loodrechterotswand bovenlangs de Manavgat rivier.

Figuur 4: Doorsnede van het kanaal van hetBrevenne aquaduct bij Lyon (Burdy 1993).

Figuur 5: Binnenaanzicht van het Brevenneaquaduct (foto: J. Burdy).

KmConstantinople (Turkije) 250Carthago (Tunesië) 132Keulen (Duitsland) 95Rome (Aqua Marcia) (Italië) 91Rome (Annio Novus) (Italië) 87Lyon (Gier) (Frankrijk) 75Rome (Aqua Claudia) (Italië) 69Lyon (Brévenne) (Frankrijk) 66Rome (Anio Vetus) (Italië) 64Rome (Aqua Traiana) (Italië) 58Pergamon (Kaikos) (Turkije) 50Nîmes (Frankrijk) 50Arles (Frankrijk) 48Cherchel (Algerije) 45

Tabel 1: Lengten van grotere aquaducten. 9)

Page 5: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

wege de smaak de voorkeur gaven aan kalkhou-dend water, ontstond vaak kalkafzetting (sinter) op

de wanden waardoor de kanaalafmetingen in deloop der tijd aanzienlijk konden afnemen (figuur 9). 13)

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

17

fronteerd werd op te lossen, bleef daarbij op deachtergrond. 8)De kanalen waren in het algemeen gemetseld metruim bemeten fundering en wanden en veelal

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

overdekt door een tongewelf (figuur 4-6). Deafmetingen konden nogal verschillen. De groteaquaducten konden van binnen geïnspecteerdworden. 10) Op regelmatige afstanden bevondenzich openingen in de bovenzijde van het kanaalwaardoor, bij ondergrondse aanleg door middelvan een schacht (inspection shaft, regard, Einstieg-Schacht), toegang tot het aquaductkanaal konworden verkregen (figuur 7).

Ter overbrugging van lager gelegen delen van hettraject werd het aquaductkanaal over soms langeafstanden op bogen gepositioneerd om het vervalte minimaliseren en te garanderen dat het waterop zijn bestemming aankwam. Het aquaduct vanCarthago liep over een afstand van zeventien kilo-meter op tot meer dan dertig meter hoge pijlersom de Miliane vlakte over te steken (figuur 8). 11)De aquaducten van Rome zijn beroemd vanwegede eindeloze rijen bogen die door de RomeinseCampagna lopen waarvan gedeelten nog overeindstaan.Sommige van de latere kanalen voor Rome werdenuit kostenbesparing bovenop een ouder kanaalaangelegd, zodat van de constructie van nog weereen lange rij bogen kon worden afgezien. Debinnenzijde van de aquaductkanalen werd afge-smeerd met een speciaal soort specie, opus signi-num, dat waterdicht was en relatief ongevoeligvoor rek en krimp. 12) Omdat de Romeinen van-

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

16

Figuur 6:Kanaal van het aquaduct van Carthago.

Figuur 8:Aquaduct van Carthago, kanaal op bogen in deMiliane vlakte.

Figuur 9:Aquaduct van Keulen, tot 30 cm dikke kalkaf-zetting op de wanden en bodem van het kanaal.

Figuur 11:Aquaduct van Nîmes, Pont du Gard (foto: E. van Leeuwen)

Figuur 10:Kreuzweingarten. Pastoor toont altaarplaat vanaquaduct-marmer.

Figuur 7:Opgegraven kanaal van het 95 km lange aqua-duct van Keulen, met ‘Einstiegschacht’ (foto: K. Grewe).

Page 6: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

van Berg en Dal naar het legerkamp op het KopsPlateau. 16) Dat de Romeinen trots waren op hunaquaducten blijkt uit hun geschriften. DeRomeinse schrijver Plinius meende dat deEgyptische piramiden in vergelijking eigenlijk nietsvoorstelden.

DrukleidingenDe Romeinse ingenieur had slechts één middel ter

beschikking om water over grote afstanden te trans-

porteren: de zwaartekracht. Hij hoefde er alleen maar

voor te zorgen dat het water van begin tot eind naar

beneden kon stromen. Het probleem hierbij was om

een kanaal te ontwerpen dat aan deze voorwaarde

voldeed, hetgeen zoals gezegd nauwkeurige surveys

over grote afstanden inhield en de constructie van

soms zeer lange tunnels en bruggen.

Wanneer een vallei te diep of te wijd was om perbrug over te steken of erom heen te gaan, werdgebruik gemaakt van een zogeheten ‘invertedsiphon’, duiker of zinker op zijn Nederlands, in hetvolgende gemakshalve sifon genoemd. Het waterwerd hiermee naar de overzijde van de valleigevoerd door middel van een gesloten leiding vol-gens het principe van communicerende vaten. Hetwater stroomde vanuit het aanvoerende kanaal viaeen instroomtank (header tank, reservoir de fuite,Einlaufbecken) een pijpleiding in.Deze leiding liep dan over een afdalende helling-baan naar beneden, om aan de andere zijde van devallei weer op te stijgen naar een wat lager gele-gen uitstroomtank (receiving tank, reservoir dechasse, Auslaufbecken). Vaak voerde men de lei-ding in het laagste deel van de vallei over een

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

19De gradiënt of hellinghoek van het kanaal varieer-de per aquaduct en per gedeelte van het aquaduct.Het vijftig kilometer lange aquaduct van Nîmes,waarvan de Pont du Gard een onderdeel is, heefteen gemiddelde gradiënt van 35 centimeter perkilometer (figuur 11,12). 14) Stroomafwaarts vande Pont du Gard is de gradiënt over tien kilometerzeer geaccidenteerd en bergachtig terrein nogmaar zeven centimeter per kilometer, een nauw-keurigheid die ook tegenwoordig als aanzienlijkmag worden beschouwd. Het aquaduct vanCarthago heeft daarentegen een gradiënt van 95meter per kilometer voor de eerste zes kilometer

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

vanaf de bron bij Zaghouan en nog steilere gradi-ënten zijn bekend (figuur 13). 15)

De hoeveelheid water die getransporteerd werd,kon zeer groot zijn. De elf aquaducten van Romehadden een totaal debiet van meer dan één mil-joen kubieke meter per 24 uur, vergelijkbaar metde waterbehoefte van Parijs in de 70-er jaren. Hetaquaduct van Keulen, 95 kilometer lang, transpor-teerde vanuit de Eifel ruim 21.000 kubieke meterper 24 uur naar Colonia Agrippinensis. OokNijmegen, Noviomagus, zou een bescheiden aqua-duct hebben gehad, zeven kilometer lang, dat liep

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

18

Figuur 12:Pont du Gard, detail (foto: E. van Leeuwen).

Figuur 14:Aquaduct van Carthago, afname punt voor lokale bevolking.

Figuur 15: Principe van een ‘inverted siphon’.

Figuur 13: Aquaduct van Carthago, kanaal kort na beginpunt bij Zaghouan, met sterk dalende gradiënt.

Page 7: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

‘sifonbrug’, zodat de rivier in het dal de sifonongehinderd kon passeren (figuur 15). Deze tech-niek met drukleidingen stamt uit de Hellenistischetijd. Afhankelijk van de diepte van de vallei kon dedruk in de antieke sifons aanzienlijk zijn (tabel 2).17) De langste sifon, met 4.400 meter, is die vanSmyrna, aan de westkust van Turkije, het huidigeIzmir. De hoogste statische druk werd bereikt in deMadradag-sifon van Pergamon, 19 bar (figuur 16).18)

De vier aquaducten van Lyon waren uitgerust metin totaal negen grote sifons. Het Gier aquaduct,met 75 kilometer het langste van de Lyon-aqua-ducten, had er vier. De sifons waren tot 120 meterdiep en tot ruim 3,5 kilometer lang (figuur 17,18).Ze bestonden in verband met de vereiste capaciteittelkens uit negen tot elf parallel naast elkaar gele-gen twintig centimeter diameter loden leidingen.De hoeveelheid lood die gebruikt werd voor dezesifons, samen met een totale lengte van 16,6 kilo-meter, was enorm: ze wordt geschat op 10.000-15.000 ton. 19) Het lood is natuurlijk verdwenenen hergebruikt voor bijvoorbeeld daken van ker-

ken, maar er is nog een aantal, deels gerestaureer-de, instroom- en uitstroomtanks bewaard geble-ven, soms met de aansluitende hellingbaan, alsookdelen van sifonbruggen (figuur 19,20).

Figuur 18:Sifonbrug van de Yzeron sifon van het Gieraquaduct (opname 1950), genoemd ‘Pont deBeaunant’ (Burdy 1996).

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4

21

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A PR

iole

rin

gsw

ete

nsc

ha

p j

aa

rga

ng

4,

nr

15

, se

pt.

/o

kt.

20

04

ww

w.r

iole

rin

gsw

ete

nsc

ha

p.n

et

20

Figuur 16:Profiel en traject van de Madradag sifon bij Pergamon,2e eeuw v.Chr. (naar Fahlbusch 1982).

Figuur 17:Schematischeweergave van

de 4 sifonsvan het Gier

aquaduct vanLyon (Burdy

2002).

Stad Aquaduct Sifon Leiding Length Max. Hydraulic materiaal depth gradient

(m) (m) (m/km)Smyrna (Turkije) Kara-Bunar Kara-Bunar Keramiek/steen 4400 158 1.1 (?)Lyon (Frankrijk) Yzeron Craponne-Lyon lood 3600 91 9.2Lyon (Frankrijk) Mont d'Or d'Ecully lood 3500 70 3.1Lyon (Frankrijk) Brévenne Grange-Blanche (Ecully) lood 3500 90 4 - 5.6 (?)Pergamon (Turkije) Madradag Pergamon lood 3250 190 12.6Alatri (Italië) Alatri Alatri lood 3000 100 9 (?)Lyon (Frankrijk) Gier Beaunant (l'Yzeron) lood 2660 122 3.0Lyon (Frankrijk) Yzeron Grezieux-Craponne lood 2200 33 3.2 Aspendos (Turkije) Aspendos Aspendos steen 1670 45 8.3Termini Im. (Sicilië) Cornelio Barratina lood 1300 40 3,8Lyon (Frankrijk) Gier Soucieu (le Garon) lood 1210 93.5Laodikeia a/L (Turkije) Laodikeia Laodikeia steen 800 50 26Lyon (Frankrijk) Gier St. Genis (la Durèze) lood 700 79 8.3Lyon (Frankrijk) Gier St. Irénée (Trion) lood 575 38 4Oinoanda (Turkije) Oinoanda Oinoanda steen 500-700 22 6 – 16 (?)Lyon (Frankrijk) Mont d'Or Cotte-Chally(R.Limonest) lood 420 30 19Patara (Turkije) Patara Delik Kemer steen 260 20 18.5

Tabel 2:Lengte, maximale diepte, en hydraulische gradiënt van enige klassieke sifons. Voor gradiënten met (?)bestaat onzekerheid over de exacte locatie van in- en/of uitstroomtank.

Page 8: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

50-100 centimeter voor geperforeerde stenenblokken, tot drie meter voor loden leidingen. Deloden pijpen werden gegoten of gemaakt uit lodenplaten, die rond een mandril in pijpvorm werdengevouwen en overlangs dicht werden gesoldeerd.20) De pijpelementen werden verbonden door het uit-einde van het ene pijpstuk in het wat grotere uit-einde van het volgende pijpstuk te schuiven (terra-cotta pijpen), of door middel van een ‘socket andflange’ verbinding, gebruikelijk bij stenen en terra-cotta leidingen. De grote tot één meter vierkantkalkstenen pijpelementen van Aspendos, Patara enLaodikeia ad Lykum zijn van dit laatste type, alsookde kleinere vijftig centimeter kubusvormige lei-dingstenen van Oinoanda (figuur 21-24). 21) De sifon van Smyrna zou hebben bestaan uit ste-nen leidingelementen, afgewisseld met terracottapijpstukken. De verbindingen werden afgedichtmet een mengsel van ongebluste kalk, olie enplantaardige bestanddelen. Dit materiaal zet uitwanneer het in contact komt met water. 22) Lodenleidingstukken werden soms verbonden doormiddel van ‘socket and flange’, eventueel via een

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

23

Figuur 19:Header tank van de Yzeron sifon van het Gieraquaduct, met afdalende hellingbaan (bij Chaponost).

Figuur 20:Reconstructie van begin van de Yzeron sifon met9 parallelle loden leidingen (naar Haberey 1972).

De leidingen voor de sifons werden gemaakt uitdiverse materialen: lood, steen, terracotta, of com-binaties hiervan. Ze werden samengesteld uitgeprefabriceerde pijpstukken. De lengte hiervanvarieerde, 40-70 centimeter voor terracotta pijpen,

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A PR

iole

rin

gsw

ete

nsc

ha

p j

aa

rga

ng

4,

nr

15

, se

pt.

/o

kt.

20

04

ww

w.r

iole

rin

gsw

ete

nsc

ha

p.n

et

22

Figuur 21:Pijpelement van de Aspendos sifon (kalksteen).

Figuur 23:De dubbele stenen siphon van Laodikeia a/L., bij Pamukkale (Turkije), afdalende been. De headertankbevond zich bij de elektriciteitspaal boven op de helling.

Figuur 22:Delik Kemer sifon van het Patara aquaduct,kalkstenen leidingelementen 90x90x50 cm.

Figuur 24:Stenen sifonleiding in situ bij de stadsmuur vanOinoanda.

Page 9: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

stens twee maal zo groot als de druk die nodig isom de pijp overlangs te doen barsten. 24)Pijpen van homogeen materiaal barsten daaromaltijd overlangs, als een knakworstje in de pan. Decat. II-leidingen hebben echter de neiging om tebarsten ter plekke van de verbindingen. De keuzevan het materiaal voor de leiding van de sifonbepaalde zo de voorzieningen die getroffenmoesten worden om het functioneren van de sifonte garanderen en schade te voorkomen. Om dit tekunnen inschatten, moeten de effecten van stro-ming van water in drukleidingen worden geëvalu-eerd. Bepalende factoren zijn statische druk, krach-ten door de stroming van water, effecten door deaanwezigheid van lucht, en drukveranderingen/waterslag.

Statische drukVoor een met water gevulde sifon zonder strominghoeft alleen rekening gehouden te worden met destatische druk. De statische druk in enig punt vande leiding wordt bepaald door de verticale afstandtussen dat punt en het vrije water oppervlak. Vooreen recht leidingstuk oefent de waterdruk krachtenuit loodrecht op de pijpwand langs de omtrek vande pijp, welke krachten elkaar opheffen zolang detreksterkte van het materiaal van de wand vol-doende groot is. Dit geldt in principe voor beidecategorieën leidingen aangenomen dat voor decat. II leidingen verschuiving van een pijpelementlangs de leidings-as afdoende wordt verhinderddoor het volgende pijpelement enz. De situatieverandert echter bij een bocht in de leiding. Daarkunnen problemen ontstaan. Het pijpelement in debocht ondervindt immers ten gevolge van de stati-sche druk een netto kracht naar buiten gerichtlangs de bissectrice van de pijphoek:

(1)

met: p = statische druk in N/m2

A = doorsnede van de pijp in m2

α = bochthoek

Voor een bocht van 180 graden, een ‘U-turn’, isdeze kracht maximaal, terwijl voor een recht lei-

=

2sin2

αpAF

dingstuk, met α = 0 graden, deze kracht natuurlijknul is. De statische druk p op h meter onder hetvrije wateroppervlak is gelijk aan

(2)

met:ρ = specifieke massa van water ~ 1000 kg/m3

g = versnelling van de zwaartekracht = 9.81 m/sec2

Voor een bocht met een hoek van 30 graden ineen 28 cm diameter leiding bij een druk van 40 mwaterkolom, zoals voor de Aspendos sifon vantoepassing is bij de overgang van het afdalendedeel naar het horizontale deel, geldt dan

of ongeveer 1275 kgf.

Deze kracht kon bij dit soort verticale bochtenworden opgevangen door adequate fundering vande leiding. Voor de grote Madradag-sifon vanPergamon moeten deze krachten vanwege dehoge statische druk aanzienlijk zijn geweest. Dezedrukleiding was samengesteld uit drie meter langegegoten loden pijpstukken, verbonden door lodenmoffen die over de verbindingsnaden warengeschoven. De 17,5 centimeter diameter leidingwerd intact gehouden door ieder afzonderlijk pijp-stuk in een geperforeerde plaatvormige steen tefixeren en het geheel onder de grond aan te leg-gen. Bij de verticale bochten van ongeveer 20 gra-den ter plekke van de richtingverandering op detoppen van de twee tussenliggende heuvels (deCaputlu tepe en de Kaleardi tepe, 136 en 146meter onder de instroomtank), waren deze stenenextra groot uitgevoerd (1,5 kubieke meter respec-tievelijk 2,3 kubieke meter), om de verticaal naarboven gerichte kracht vanwege de statische druk(zo’n 11.000 N en 12.000 N) te compenseren(figuur 27). 25)

Voor drukleidingen van de tweede categorie zal dekracht op een hoekstuk, als gevolg van de statischedruk, worden afgeleid naar de aangrenzende pijp-stukken, slechts voorzover het afdichtingmateriaalze bij elkaar kan houden. Extra maatregelen

ghp ρ=

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

25

stenen tussenstuk of door middel van een lodenmof, die over beide einden werd geschoven enafgedicht met het expanderende mengsel. Maar inhet merendeel van de gevallen werden ze aanelkaar gesoldeerd.Er zijn gedeelten van loden drukleidingen bewaardgebleven. In 1992 onderzocht de Deen Hansen 33loden pijpstukken die over een periode van velejaren (1570-1825) uit de Rhône waren opgevist ennu in het museum van Arles bewaard worden(figuur 26). 23) De pijpstukken, met een diametervan 10-12 centimeter, zijn drie meter lang en ver-tonen een soldeernaad overlangs. Het betreftdelen van een sifon die dwars over de bodem vande Rhône liep en Arles met Trinquetaille verbond.De pijpstukken waren eerst met het ene eind in hetandere geschoven en met een flinke spijker diedwars door beide einden was geslagen verbonden.Een dikke laag lood werd vervolgens om beide ein-den gesoldeerd inclusief de spijker die in sommigepijpstukken nog te zien is en ongetwijfeld de door-stroming van het water moet hebben beïnvloed.Hansen merkte op dat deze verbindingen geenzwakke punten in de leiding vormden (‘waren

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

nicht das schwache Glied der Kette’), een indicatievoor de goede soldeertechniek van de Romeinen.Dit soort loden leidingen kunnen in principebeschouwd worden als samengesteld uit homo-geen materiaal. Dit ligt anders voor leidingen diezijn samengesteld uit pijpstukken afgedicht methet expanderende mengsel. De treksterkte van ditafdichtingmateriaal is veel geringer dan van hetpijpmateriaal zelf, zoals steen of terracotta. Ditsoort leidingen kon gemakkelijk bij de verbindin-gen worden losgetrokken of uit elkaar wordengedrukt.

De antieke drukleidingen kunnen derhalve in tweecategorieën onderverdeeld worden. Cat. I-leidin-gen zijn van lood en hebben gesoldeerde verbin-dingen. Deze leidingen zijn als ‘homogeen’ tebeschouwen. Cat. II-leidingen hebben verbindin-gen die zijn afgedicht met het relatief zwakkeexpanderende mengsel. Ze dienen als ‘niet-homo-geen’ te worden beschouwd. Hoe reageren dezetwee soorten leidingen op interne druk? De inter-ne druk, nodig om een pijp van homogeen materi-aal te doen barsten dwars op zijn lengte, is min-

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

24 Figuur 25:Kalkafzettingen in de leiding van de Laodikeia sifon.

( ) Nmmsm

mkg

F 507.12)15sin(*28,0*4

*40*81,9*1000*2 02

23== π

Page 10: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

van het water. Aangenomen dat wandruwheid enleidingdiameter constant zijn, komt het erop neerdat ieder pijpstuk wordt onderworpen aan eenkracht in de richting van de waterstroom. En diekracht heeft een zekere waarde per eenheid vanleidinglengte.Het hierdoor veroorzaakte energie verlies corres-pondeert voor de gehele sifon met het hoogtever-lies tussen in- en uitstroomtank.Voor de stenendrukleiding van Aspendos, met een hoogteverliesvan 14,5 meter over een lengte van 1.670 meter(hydraulische gradiënt = 14,5/1670 = 8,3 m/km,zie tabel 2), betekent dit ongeveer 0,008 N/cm2

per meter leiding (diameter van de leiding 28 cen-timeter). Voor een gemiddelde lengte van vijftigcentimeter per leidingsteen is dit een kracht van2,62 N ofwel het equivalent van een gewicht van270 gram, een grootte die verwaarloosd kan wor-den in vergelijking met de wrijvingskrachten tussende leidingstenen en de ondergrond.Bij de bochten in de leiding, waar de stromings-richting wijzigt, wordt een kracht uitgeoefend ophet bochtelement (de ‘inertial thrust’), die in rela-tie staat met de verandering van richting van deimpuls en die de neiging heeft het bochtelementuit zijn positie te drukken. Deze kracht, die, om hetjuist te zeggen, door het bochtelement ‘op hetwater dient te worden uitgeoefend om de stro-mingsrichting te doen veranderen’, wordt gerepre-senteerd door een vector langs de bissectrice vande bochthoek, aangenomen dat de stromingssnel-heid constant is bij gelijkblijvende leidingdiameter.De impuls verandering dP van een watervolumeA·dx (A is de diameter van de leiding en dx dedikte van een corresponderend ‘schijfje’ water) datde bocht omgaat is gelijk aan

(3)met:β = de bochthoek,ρ = specifieke massa van water (kg/m3)v = gemiddelde stromingsnelheid van het water(m/sec).

De gemiddelde stromingssnelheid kan wordengeschat met behulp van de formule van Darcy-Weissbach:

=

2sin.....2

βρ vdxAdP

(4)

met: g = zwaartekracht constante (9,81 m/sec2), Rh = hydraulische radius van de leiding (= D/4 voor een volle leiding), D = diameter van de leiding, ∆H = hoogte verlies tussen begin en eind van deleiding, L = totale lengte van de leiding, λ = wrijvingsfactor afhankelijk van de ruwheidvan de binnenwand van de leiding.

De stromingssnelheid in antieke sifons was niet bij-zonder groot. Voor de 1.670 meter langeAspendos sifon, met zijn 28 cm diameter stenenleiding, een wandruwheid van minstens enkelemm (λ~0,043) en een hoogte verschil van 14,5meter, zowel als voor de 3.250 meter langePergamon drukleiding, binnendiameter van deloden leiding 17,5 centimeter, wandruwheid min-der dan 1 mm (λ~ 0,026), en een hoogte verschilvan 45 meter, is deze snelheid bij maximaal debietongeveer 1m/sec, dit wil zeggen gelijk aan degemiddelde wandelsnelheid. 26)Dit betekent dat bijvoorbeeld voor een horizontalebocht van 55 graden, zoals deze voorkomt in deAspendos leiding (daarover later meer), de op tebrengen kracht gelijk is aan ongeveer 6 kgf. 27)Ook deze kracht is klein vergeleken met de wrijvings-krachten tussen de stenen leidingblokken en deondergrond waarop ze liggen en kan dus gemak-kelijk worden opgebracht, gezien het gewicht vande leidingblokken.De kracht is ook klein ten opzichte van de krach-ten die door de statische druk worden uitgeoefendop het bochtelement. Dit betekent dat voor antie-ke sifons de effecten van de stroming van waterverwaarloosd kunnen worden en er geen extravoorzieningen nodig waren om de leiding intact tehouden. Dit ligt natuurlijk anders voor hoge stro-mingssnelheden, zoals die in moderne systemenaan de orde kunnen zijn.

LuchtEr kunnen om verschillende redenen problemenontstaan met de werking van een sifon vanwege

L

RHgv h

.

..82

λ∆

=

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

27

moesten dus verhinderen dat het bochtelement uitpositie werd geduwd. Dit kon worden gedaandoor de leiding op vaste fundering te leggen (bijverticale bochten) of door massa toe te voegen omgewicht te vergroten, zoals bij Pergamon, of om dewrijvingskrachten met de ondergrond te verhogen,

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

in de vorm van zand of steunberen (horizontalebochten).Soms werden pijpelementen onderling verbondendoor middel van metalen klampen (toegepast in deDelik Kemer sifon van Patara, figuur 28). Voorpijpleidingen van de eerste categorie, de loden aanelkaar gesoldeerde leidingen, was dit niet van toe-passing, aangezien deze leidingen als homogeenkunnen worden beschouwd en de krachten op debochten werden weggeleid via de pijpwand. Deleiding als geheel zou eventueel gefixeerd moetenworden om verschuiving te voorkomen, maar zouslechts daar barsten waar de druk het hoogst was:in het diepste gedeelte van de sifon.

Effecten van stroming van waterDe krachten die door de waterstroom op de leidingworden uitgeoefend betreffen wrijvingskrachtentussen het water en de wand van de leiding(‘drag’) en, bij bochten, de kracht die moet wordenuitgeoefend op de waterstroom om deze van rich-ting te doen veranderen (‘inertial thrust’).Aangezien de snelheid van het water direct aan deleidingwand gelijk nul is, wordt de drag voorna-melijk bepaald door de viscositeit en de turbulentie

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

26

Figuur 27:Madradag sifon bij Pergamon, top Kaleardi Tepe, geperforeerde stenen ter fixatie van de loden leiding. Op de achtergrond de acropolis van Pergamon.

Figuur 28:Delik Kemer siphon van het Patara aquaduct,duvelgaten voor metalen klampen ter fixatie vande leidingstenen.

Page 11: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

(5)

met: g = versnelling van de zwaartekracht = 9,81 m/sec2

Db = diameter van de luchtbel in mα = hellingshoek van de leidingCb = zgn. ‘drag coefficiënt’ van de luchtbel. 30)

bbcr C

DgV.3

sin...4

α= Hieruit volgt dat hoe groter de luchtbel, hoe snel-ler het water moet stromen om de luchtbel mee tevoeren en hoe steiler de leiding, hoe moeilijker deluchtbellen met de stroming mee gaan. Omdat deluchtbellen zich aan de bovenzijde van de leidingzullen verzamelen, moet er gecorrigeerd wordenvoor het feit dat de stromingssnelheid van hetwater direct aan de wand minder groot is, hetgeenvoor kleine luchtbellen een groter effect heeft danvoor grote luchtbellen. Het resultaat is dat degemiddelde stromingssnelheid Vm,cr, waarbovenkleine luchtbellen worden meegevoerd, groter zalzijn dan voor grote luchtbellen en dat Vm,cr zowelsamenhangt met de diameter van de luchtbellenDb als met de diameter van de leiding Dc en dewandruwheid k van de leidingwand. 31)

De zaken worden toenemend complex als kleineluchtbellen fuseren tot grotere luchtbellen/lucht-zakken. Van luchtzakken, ook wel ‘slugs’ ge-noemd, is bekend, dat de stijgsnelheid in hellendeleidingen merkwaardigerwijze groter is dan in ver-ticale leidingen, met een maximum bij ongeveer 40graden hellingshoek (figuur 32). 32) In naar bene-den hellende leidingen kan het voorkomen dat

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

29

de aanwezigheid van lucht in de leiding. Bij hetopstarten van een sifon kunnen aan de stroomaf-waartse zijde van hoge punten luchtzakken ont-staan (figuur 29). Deze, afhankelijk van de diepte,minder of meer gecomprimeerde luchtzakkenreduceren het drukverschil tussen begin en eindvan de sifon. Het kan zelf zo zijn dat de sifondaardoor geheel niet opgang komt. Bij diepe sifonsworden luchtzakken door de hoge statische druksamengeperst en een deel van de lucht in hetwater opgenomen, waardoor dit effect mindergroot is.

In de Madradag-sifon van Pergamon waren, zoalseerder aangegeven, twee hoge punten ter plekkevan twee heuvels. In verband met de hoge stati-sche druk werden de luchtzakken zodanig ver-kleind dat het debiet slechts tot negentig procentvan de maximale waarde werd gereduceerd. Erwas echter een bijkomend probleem. Bij deinstroomtank kon lucht worden meegenomen inde leiding en meegevoerd naar de luchtzakken.Hierdoor kon het volume van de luchtzakken toe-nemen, waardoor het drukverschil tussen begin eneind van de sifon verder kon afnemen. Dit zoukunnen leiden tot het volledig stoppen van dewaterstroom. 28)

Aan de andere kant is er aan de lage zijde van deluchtzakken sprake van een transitie van eengedeeltelijk gevulde leiding naar een volledig

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

gevulde leiding, een punt waar weer lucht met dewaterstroom verder de leiding in kan wordengevoerd. Hierdoor kunnen de luchtzakken in volu-me weer afnemen. Het effect dat het grootste is,bepaalt wat er uiteindelijk gebeurt. En wat ergebeurt, wordt bepaald door het gedrag vanluchtbellen in leidingen. 29)

Het gedrag van luchtbellen in leidingen hangtsamen met luchtbelgrootte, leidingdiameter, hel-lingshoek van de leiding, stromingsnelheid van hetwater, ruwheid van de binnenwand, en viscositeitvan het water. Een luchtbel zal met de water-stroom naar beneden worden meegevoerd indiende stromingssnelheid een bepaalde kritischewaarde Vcr overschrijdt (figuur 31). Men kan aflei-den dat

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

28

Figuur 29:Luchtzakken bij hoge punten in een sifon. Indien het totaal van de verticale hoogte van degecomprimeerde luchtzakken HBC+HDE groteris dan het beschikbare verval HST kan de sifonniet opstarten.

Figuur 30:Instroomtank van de Madradag sifon, toestandin 1913 (naar Garbrecht 1978/1987).

Figuur 32:Stijgsnelheid van luchtzakken (‘slugs’) in hellen-de leiding. Maximum bij een helling van onge-veer 40 graden (naar Falvey 1980, 52).Figuur 31:

Luchtbel in dalende leiding. De luchtbel zal inprincipe stationair blijven indien de meeslepen-de kracht ten gevolge van de waterstroom Fdgelijk is aan de opwaartse kracht Fu maal desinus van de hellingshoek alfa.

Figuur 33:Gedrag vanluchtbellen enluchtzakken ingesloten leidingen alsfunctie van dehellingshoek(naar Falvey1980, fig.29).

Page 12: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

dat in dit geval vanwege de topografie niet te ver-mijden was (figuur 34,35). Echter de helling van deleiding, direct stroomafwaarts van het hoge punt,was veel steiler dan bij de instroomtank. Luchtwerd bij de instroomtank gemakkelijk de leiding inmeegevoerd, maar slechts moeizaam vanaf deluchtzak weggevoerd.

Als we aannemen dat er een gesloten leiding overhet gehele traject liep, inclusief het hoge punt,dan kan berekend worden dat het debiet bij hetopstarten van de sifon, vanwege de luchtzak bijhet hoge punt, slechts zestig procent van het maxi-male debiet kon halen. De sifon zou vervolgens naverloop van tijd tot volledige stilstand komen van-wege toename van het volume van de luchtzakdoor aanvoer van lucht vanaf de instroomtank.

De Romeinen losten het probleem op door de lei-ding bij het hoge punt omhoog te voeren naar eennabij gelegen heuvel. Daarop bouwden zij eenzestien meter hoge toren met boven op een opencontainer en aan weerszijden schuin oplopendehellingbanen. De leidingen van de sifon (de sifonbestond uit meerdere parallelle loden leidingen)werden omhoog naar de open container gevoerd,om vervolgens weer af te dalen naar beneden ver-der het dal in. Zodoende kon de lucht ontsnappenen werd de vorming van een luchtzak vermeden.Door deze ‘hydraulische toren’ werd de sifonopgedeeld in twee achtereenvolgende sifons, vanrespectievelijk 2.200 meter (Grezieux-Craponne)en 3.600 meter lengte (Craponne-Lyon). In feitebetreft het hier met 5.800 meter eigenlijk de lang-ste sifon uit de Romeinse tijd. Van de hydraulische

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

31

slugs tegen de stroming in naar boven bewegen,een toestand die ‘blow back’ wordt genoemd.Dergelijke slugs kunnen aan de voorzijde kleine,met de stroming meegaande luchtbellen opnemen,terwijl aan de stroomafwaartse zijde van de slugweer luchtbellen aan het water kunnen wordenafgegeven en met de waterstroom worden mee-gevoerd. 33) Het gedrag van luchtbellen en slugsals functie van hellingshoek van de leiding en vande stromingssnelheid is weergegeven in figuur 33.

Wanneer de situatie van de Madradag-sifon in ditlicht wordt bezien, dan kan worden aangenomendat de luchtzakken automatisch uit de leiding wer-den uitgespoeld, omdat de hellingshoek van de lei-ding ter plekke van de instroom tank veel groterwas dan stroomafwaarts van de hoge punten.

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Lucht werd relatief moeilijk vanaf de instroomtankde leiding ingevoerd, maar relatief gemakkelijk aande stroomafwaartse zijde van de luchtzakken bij dehoge punten weer meegenomen met het water.De sifon ontwikkelde zich na het opstarten tot vol-ledige capaciteit. We kunnen ons natuurlijk afvra-gen of de ontwerpers van de Madradag-sifon zichhiervan wel bewust waren. Maar de sifon werktezoals verwacht en bracht water naar de hoog gele-gen acropolis, zonder twijfel tot grote verbazing enontzag van haar bewoners.

Bij de Grezieux-Craponne-Lyon-sifon van hetYzeron-aquaduct (niet te verwarren met de Yzeronsifon van het Gier-aquaduct!) was echter sprakevan een tegengestelde situatie. Ook hier was ereen intermediair hoog punt in het leidingtraject,

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

30

Figuur 34:De sifon van het Yzeron aquaduct bij Lyon. Afstanden en hoogten in m.

Figuur 35:Topografie ter plaatse van het hoge punt in de siphon van het Yzeron aquaduct.

Page 13: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

33

toren zijn nog twee grote pijlers bewaard geble-ven, plaatselijk bekend als ‘les Tourillons’ (figuur36-38). De omtrekken van de andere pijlers zijn ter plekkenog in de bodem aan te treffen. De top van detoren zou volgens Burdy niet precies langs dehydraulisch gradiënt tussen in- en uitstroomtankhebben gelegen, maar daar iets bovenuit komen,hetgeen consequenties moet hebben gehad voor

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

het aantal en de diameter van de loden leidingenvan de achtereenvolgende sifongedeelten. 34) Hetdrukverschil tussen de container op de toren en deuitstroomtank in Lyon werd hierdoor, voor hetlangste en moeilijkste gedeelte van de sifon, ver-groot.

Er is nog een Romeinse sifon bekend, met zelfstwee hydraulische torens: de sifon van Aspendos,

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

32 Figuur 36:Resten van de hydraulische toren, genaamd ‘les Tourillons’, zuid aanzicht, begin 1900(Burdy 1996).

Figuur 38:Reconstructie van de hydraulische toren ‘les Tourillons’ (Burdy 1996).

Figuur 37:Resten hydraulische toren, genaamd ‘les Tourillons’, huidige toestand, noord aanzicht.

Figuur 39:Aspendos sifon, maten in m (naar Kessener 2003).

Figuur 40:Aspendos sifon, noordelijke toren.

Page 14: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

ming van de gecomprimeerde lucht door de lek-opening:

(7)

met:Ac = doorsnede van de leiding in m2 Va = snelheid van de gecomprimeerde lucht dieontsnapt door de lekopening in m/sec, Ah = doorsnede van de lekopening in m2

Va wordt bepaald door de karakteristieken vanluchtstroming door kleine openingen onder hogedruk. 40) Voor een lekopening van bijvoorbeeldtwaalf millimeter doorsnede, bij een druk van veer-tig meter waterkolom (ongeveer 400 kPa) is deluchtstroom door de opening zo’n 0,05 kubiekemeter per seconde. Dit resulteert in een snelheidvan de ontsnappende lucht van 440 m/sec, dit wilzeggen: supersonisch (geluid).

hac AVAdV =.

Derhalve is, zodat dH = 0,5·1000·0,8/9,81 = 39 m waterkolom.Dit betekent dat voor de veertig meter diepeAspendos-sifon, afgezien van factoren die eendempend effect kunnen hebben, zoals de aanwe-zigheid van lucht in de rest van de leiding, water-slag als gevolg van ontsnappende luchtbellen uitde leiding door een lekopening van twaalf millime-ter aanleiding kan vormen tot plotselinge drukver-hogingen van bijna honderd procent. Lekpuntenwaren met name bij stenen leidingen niet te ver-mijden. Dit kwam omdat tijdens de constructie vande drukleiding de verbindingen tussen de stenenpijpblokken werden ingesmeerd met het expande-rende afdichtingmateriaal, waarna de blokkentegen elkaar moesten worden geschoven.Een deugdelijke controle op afdichting was nietmogelijk. Het enige dat men kon doen was denaad aan de binnenzijde van de pijp afsmeren,voordat het volgende blok werd geïnstalleerd.Eerst bij het vullen en ingebruikname van de sifonwerd de kwaliteit van de afdichtingen duidelijk. Uit

smAAVdV cha /8,0.. 1 ≈= −

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

35

aan de zuidkust van Turkije (figuur 39). In het tra-ject van deze 1.670 meter lange en veertig meterdiepe sifon zijn echter geen natuurlijke hoge pun-ten opgenomen. Maar de stenen drukleiding werdook hier over schuine hellingbanen van en naaropen containers op de top van twee achtereenvol-gende veertig meter hoge torens geleid (figuur 40-42). 35) De torens liggen ter plekke van horizontale boch-ten in het traject van de sifon, 16 graden voor denoordelijk gelegen toren, 55 graden voor de zui-delijke toren. De open containers moeten op hetniveau van de hydraulische gradiëntlijn tussen in-en uitstroomtank hebben gelegen. 36) Het ligt ech-ter niet voor de hand om dergelijke enorme torenste bouwen met noodzakelijkerwijs bovenop opencontainers om lucht te laten ontsnappen teneindede doorstroming te garanderen, hetgeen nietnodig zou zijn geweest als er geen torens in hetontwerp zouden zijn opgenomen. De torens vanAspendos werden gebouwd om een andere reden,die evenwel ook met lucht te maken had.

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Behalve luchtzakken bij hoge punten, die hetdebiet van de sifon kunnen reduceren en zelfs eenvolledige stop kunnen veroorzaken, kan lucht indrukleidingen oorzaak zijn van waterslag effecten.Waterslag (‘water hammer’) kan worden gedefini-eerd als een ‘drukverhoging ten gevolge van eensubstantiële en plotselinge verandering van destromingsnelheid van het water’, bijvoorbeeld doorhet snel sluiten van een klep. Waterslag ligt aan debasis van de 18e-eeuwse uitvinding van de‘hydraulische ram’. Hiermee kan, gebruik makendvan een zich herhalende automatische sluiting vaneen klep, een gedeelte van water dat van enigehoogte h naar beneden valt worden opgevoerdnaar een grotere hoogte, tien tot veertig keer dezehoogte h. 37)

Antieke drukleidingen waren niet uitgerust metkleppen of afsluiters. Maar waterslag kan ook hetresultaat zijn van enkel de aanwezigheid van luchtin de leiding door interactie van lucht met dewaterstroom, 38) of, en met name, indien luchtkan ontsnappen via lekpunten. Wanneer in een lei-ding onder druk een luchtbel die met de water-stroom wordt meegevoerd een lekpunt passeert,kan er lucht naar buiten treden. Omdat de gecom-primeerde lucht veel sneller uit de leiding ontsnaptdan een gelijk volume van het veel zwaarderewater, zal de waterkolom achter de luchtbel wor-den versneld zolang de lucht ontsnapt, waarnaweer vertraging optreedt. De grootte van de druk-golf die hierdoor ontstaat kan met de wet vanJoukowsky worden ingeschat:

(6)

met: dH = druk verhoging in m water kolom c = geluidssnelheid in water ~ 1000 m/sec dV = verschil in stromingssnelheid van het waterstroomopwaarts van het lek juist voor en juist nahet ontwijken van lucht uit de leiding, g = versnelling van de zwaartekracht

= 9,81 m/sec2. 39)

dV kan worden bepaald uit continuïteitsoverwe-gingen, aangezien de afname van het volume vanlucht in de leiding gerelateerd is met de uitstro-

1...5,0 −= gdVcdH

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

34Figuur 41:Aspendos sifon, detail noordelijke toren. Zie persoon boven de boog.

Figuur 42:Aspendos sifon, zuidelijke toren, met in de verte de grote sifonbrug en de noordelijke toren.

Page 15: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

wordt aangeraden as in de leiding te brengen, omeventuele lekken te dichten. Deze dichtingmetho-de, die werkt op grond van expansie van droogorganisch materiaal dat opzwelt en in het lek blijftzitten, heeft tot in onze tijd voortbestaan in devorm van middelen om lekkende autoradiatoren tedichten. Voor de antieke sifons was echter nietzozeer het weglekken van water het probleem,alswel de waterslageffecten als gevolg van luchtdie door de lekpunten kon ontsnappen. Hierdoorkwam het gehele systeem in gevaar.Vitruvius adviseert verder ‘colliquiaria’ op tenemen in de sifons, voorzieningen om lucht telaten ontwijken (colliquiaria facienda sunt, perquae vis spiritus relaxetur). Het woord colliquiariakomt verder niet voor in de gehele latijnse litera-tuur, zodat de ware betekenis/vertaling onduidelijkis. Er is, én wordt, heel wat over gespeculeerd. 44)Maar uit de tekst van Vitruvius en uit hydraulischeoverwegingen hierboven geschetst is duidelijk datgerefereerd wordt aan voorzieningen om lucht telaten ontsnappen, teneinde de continuïteit van dewaterstroom te garanderen. 45)

BesprekingDe problemen die aan de orde waren bij de antie-ke drukleidingen werden veroorzaakt door stati-sche druk en, belangrijker, door de effecten van deaanwezigheid van lucht in de leiding, bij hetopstarten van de sifon en tijdens operationeelgebruik. De aard van de problematiek is gerela-teerd aan de eigenschappen van de leidingen,samengesteld uit homogeen materiaal (gesoldeer-de loden leidingen (cat.I) dan wel uit niet-homo-gene materialen (leidingen opgebouwd uit losseelementen van steen, terracotta etc.(cat.II)).De archeologische bevindingen tonen aan dat deklassieke ingenieurs bekend waren met deze pro-blematiek en hiermee wisten om te gaan. Voor decat. I-sifon van het Yzeron-aquaduct bij Lyon werdeen hydraulische toren gebouwd ter plekke vaneen hoog punt, om lucht te laten ontsnappenzodat de waterstroom niet door de aanwezigheidvan een luchtzak kon worden geblokkeerd. In decat. II -sifon van Aspendos werden twee hydrauli-sche torens opgenomen ter plekke van horizonta-le bochten in het traject, om schade aan de leidingvanwege statische druk en waterslag te voorko-men. Voor de antieke sifons was alleen de zwaar-

tekracht als drijvende kracht beschikbaar,waardoor het drukverschil tussen begin en eindvan de sifons niet zeer groot kon worden.Problemen door luchtinsluiting werden hierdoorsnel duidelijk.In moderne systemen, met hoge drukpompen enleidingen van superieure kwaliteit, kunnen derge-lijke problemen lange tijd onopgemerkt blijven ende hydraulische ingenieur confronteren met onver-klaarde capaciteitsafname. De principes die aanmoderne drukleiding systemen ten grondslag lig-gen, verschillen echter niet van die in de antieketijd: de wetten der natuur zijn onveranderlijk.

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

37

overvloedige kalkafzettingen onder een van debogen van de meer dan vijfhonderd meter langesifonbrug tussen de twee torens van de Aspendos-sifon is op te maken dat deze sifon inderdaad flinkgelekt moet hebben.

Het ontsnappen van de gecomprimeerde lucht uitde leiding ging gepaard met sissende geluiden enspetteren van water, hetgeen ongetwijfeld indrukzal hebben gemaakt op de voorbijganger die hier-door bewust werd van de hoge druk in de leiding.De opgewekte drukgolf verplaatste zich in beiderichtingen door de leiding, en bij de bochtelemen-ten veroorzaakte de drukgolf een plotse toenamevan krachten die ze uit hun positie neigen te druk-ken, bovenop de al aanwezige krachten als gevolgvan de statische druk.Vanwege reflecties van de drukgolf aan andereluchtbellen in de leiding (grensvlak lucht-water)kunnen opslingereffecten ontstaan, waardoor noghogere drukmomenten voor konden komen.Dergelijke toenames konden herhaaldelijk optre-den en tenslotte de krachten, die de leiding intactmoesten houden, overstijgen. Een kleine verplaat-sing van een bochtelement zou leiden tot barstenvan de afdichtingen ter plekke en het ontstaan vaneen extra lekpunt, waardoor de instroom vanwater bij het begin van de sifon toenam en dusook die van lucht, zodat waterslag vaker kon gaanoptreden.Het lek kon tenslotte zo groot worden dat hetwater sneller de sifon instroomde dan dat hetaquaduct kon aanvoeren, zodat periodiek groteluchtzakken in de leiding konden ontstaan. Desifon kwam zo in de laatste fase van zijn destruc-tie, waarbij al het water dat de sifon instroomdedoor het nieuwgevormde lek uittrad, afgewisseldmet gecomprimeerde lucht, die luidruchtig uit deleiding ontsnapte.

Het opstarten van een sifon, met of zonder hogepunten, maar speciaal van de cat. II-sifons, moestdus met de grootste voorzichtigheid gebeuren,aangezien dit soort problemen gemakkelijk kondenontstaan als niet eerst alle lucht langzaam uit desifon werd gedreven. Bij een ongecontroleerdopstarten, wanneer grote hoeveelheden waterplotseling de leiding in werden geleid, kondengrote luchtzakken ontstaan. die toenemend

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

gecomprimeerd werden, vooral in het meer hori-zontale, lage gedeelte van de sifon.Deze luchtzakken bewogen mee met de water-stroom en hadden, gearriveerd in het opstijgendebeen van de sifon, de neiging om sneller dan hetwater naar boven te bewegen. Water stroomdeonder de luchtzakken door terug naar beneden,waardoor weer drukverhogingen ontstonden enaan het einde van de sifon konden krachtigeexpulsies van lucht en water optreden. Deze pro-cessen bedreigden op zich al de integriteit van deleiding. Verder konden tijdens een onzorgvuldiguitgevoerde vulprocedure oscillaties van de water-kolom ontstaan, die bijdroegen aan krachten dieop de leidingelementen werden uitgeoefend. 41)

Bij Aspendos werden de twee ‘hydraulische torens’gebouwd ter plekke van horizontale bochten in hettraject van de sifon. Hierdoor werd deze sifonopgedeeld in drie achtereen volgende sifons,waardoor de bochten als het ware uit de sifon wer-den gehaald. Zo werd schade aan deze twee cate-gorie leiding door de statische druk en, belangrijkernog, door waterslag, voorkomen. De beslissingvan de Romeinse ingenieur om horizontale boch-ten in het traject van deze sifon te plannen, leiddetot het opnemen van de torens in het ontwerp. Detorens moesten dan wel bovenop worden uitge-rust met open tanks, om de lucht bij deze artificië-le hoge punten te laten ontsnappen. Uit topogra-fische overwegingen kan worden afgeleid dat desifon voor het gekozen traject, mét horizontalebochten én de bouw van deze enorme torens, tochgoedkoper was dan voor een traject zonder boch-ten en zonder torens. 42)

VitruviusDe Romeinse architect Vitruvius (25 v.Chr.) behan-delt in het achtste boek van zijn tien boeken overarchitectuur (‘De Architectura Libri Decem’) deRomeinse watertransportmethoden.43) Hij beschrijftook de techniek van de sifons en de problemen diedaarbij voorkomen en doet voorstellen hoe dezeproblemen op te lossen. Hij adviseert het opstartenvan sifons zeer voorzichtig uit te voeren, omdat eranders een ‘zeer hevige lucht(druk)’ (vehemensspiritus) kon ontstaan die de leidingen uit zijn voe-gen kon drukken.Vóór het opstarten van tweede categorie sifons

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

36

Page 16: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

13) Het 120 cm brede aquaduct van Nîmes heeftkalkafzettingen (sinter) tot 50 cm dik alsteken van vele eeuwen onafgebrokengebruik. Grote blokken sinter werden laterhergebruikt in de constructie van bouwwer-ken. De aquaducten van Lyon daarentegenzijn geheel niet verkalkt. De kalkafzettingen inhet aquaduct van Keulen waren daarentegenvan zeer goede kwaliteit. De resten van hetKeulse aquaduct werden in de Middeleeuwenals steen groeve gebruikt. De met ongeveer 1mm per jaar tot 30 cm aangegroeide kalkfzet-tingen werden in lange stukken uitgenomenen verwerkt tot zuilen en altaarplaten. Doorpolijsten werd een gevarieerde op travertijnlijkende structuur zichtbaar die een afspiege-ling was van de jaarlijkse en door de seizoe-nen beïnvloede kalkafzettingen. Het werd alswaardevol materiaal beschouwd en tot inEngeland en Denemarken verhandeld. Indiverse kerken rond Keulen zijn een aantalzuilen en altaar stukken van dit zgn.Aquadükt-Marmor nog te vinden, bv inKreuzweingarrten bij Euskirchen (figuur 10).In de balustrade van de koorgang in de groteLuidina kerk te Deventer zijn een aantal grotesinterplaten opgenomen. In de St. Servaas teMaastricht zijn ook een aantal zuiltjes vanAquadükt-Marmor aangetroffen. Onbewerktesinterplaten uit het aquaduct van Aspendoswerden gebruikt als grafstenen op localeSeljukse begraafplaatsen. Zie ook Grewe1992.

14) De Pont du Gard is met meer dan 49 m dehoogste aquaductbrug uit de Romeinse tijd.De brug is tegenwoordig na uitgebreide her-stelwerkzaamheden wel te bezichtigen maarniet meer te betreden. Het kanaal stroomaf-waarts en stroomopwaarts van de brug kanover enige afstand gevolgd worden.

15) De gradiënt van een sectie van het Aspendoskanaal wordt geschat op 140-150 m/km(Kessener 2000). Het aquaduct van Carthagois het enige Romeinse aquaduct dat nu nog,voor een deel, in functie is. Het wordt doorde overheid onderhouden en vervoert water(1995: 150 l/sec) over een afstand van onge-

veer 70 km, ten behoeve van lokale gebrui-kers en voor de watervoorziening van Tunis(figuur 14).

16) Schut 2002.

17) Voor verdere gegevens met betrekking totSmyrna: Weber 1899; Lyon: Burdy 1991,1996, 2002; Pergamon: Fahlbusch 1982,Garbrecht 1978; Alatri: Laurenti 1987, Lewis1999; Aspendos: Kessener & Piras 1997,Kessener 2000; Termini Imerese: Belvedere1986; Oinoanda: Stenton & Coulton 1986;Laodikeia (Turkije, bij Pamukkale): Weber1898; Patara: Stenton & Coulton 1986. Voorantieke sifons in het algemeen zie bijvoor-beeld Smith 1976, Hodge 1985.

18) Van de Kara Bunar sifon van Smyrna is alsgevolg van de enorme groei van Izmir vrijwelniets meer aan te treffen. Tijdens een bezoekin 2003 vond ik slechts twee leidingstenen,naast een huis ter plekke van het traject vande sifon waar nu een weg loopt. Van deMadradag sifon (2e eeuw v.Chr.) is het tra-ject van instroomtank tot aan de akropolisvrijwel niet door moderne ingrepen verstoord.De route is in principe, over soms nogalmoeilijk toegankelijk terrein, volledig na telopen, waarbij men ook bruggen van latereRomeinse aquaducten passeert.

19) Hodge 1992, 156.

20) Voor Romeinse soldeertechniek zie bijvoor-beeld Hodge 1992, 307 ff.

21) De pijpleidingen waren, afhankelijk van dewater kwaliteit, evenzeer als de open kanalenonderworpen aan kalkafzettingen, waardoorde vrije opening in de loop der jaren vermin-derde. Deze incrustaties konden een merk-waardige ovale vorm aannemen. Aan debovenzijde van de leiding kon verminderdeafzetting plaatsvinden wegens meenemenvan lucht in de leiding, aan de onderzijdedoor meegevoerd materiaal zoals zand ensteentjes (figuur 25). De naar schatting 3000leidingstenen van de Aspendos sifon werden,

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

39

VOETNOTEN

1) Drs. H. Paul.M. Kessener, vanSlichtenhorststraat 13, NL-6524 JH Nijmegen,the Netherlands, email: [email protected].

2) Zie het artikel van Kamma en van Zijl, 2002.

3) Hoewel dikke en onregelmatig gevormde bio-films tot een reductie van pijpdiameter en dusvan capaciteit kunnen leiden.

4) Sommige aquaducten voerden water aanenkel ten behoeve van watermolens. BijBarbegal, 2 km ten zuiden van Fontvieille(noord-oost van Arles) zijn de resten van eenmolencomplex bestaande uit 16 watermolensaangetroffen. Deze ‘vertical wheel’ molenswaren in 2 series van 8 telkens onder elkaaropgesteld zodat het water afkomstig van deene molen de daaropvolgende molen aan-dreef. Het complex was gelegen op de hellingvan een lage heuvelrug en werd van watervoorzien door een eigen aquaduct. Zie onder-meer Sellin 1983 en Hodge 1990. Voor eenoverzicht van de geschiedenis van watermo-lens zie Reynolds 1983.

5) Hodge 1992, 1.

6) Voor nymphaea, die vooral in Klein Azië inzwang waren, zie bijv. Dorl-Klingenschmid2001. De nymphaea hadden soms groteafmetingen. Het nymphaeum van Aspendos,een relatief kleine stad aan de zuidkust vanTurkije, bestond uit een stenen wand, 30 mbreed, 15 m hoog, en 1,5 m dik, met marmerbekleed en rijk geornamenteerd met water-spuwers en standbeelden. Deze nymphaeavormden het object van de rivaliteit tussensteden; zo stak men elkaar de loef af. In hetwesten zien we vooral castella divisoria, ver-deelstations. Twee ervan zijn in redelijk goedestaat bewaard gebleven en bieden inzicht inde distributie technieken van de Romeinen:het castellum van Nîmes, eind punt van hetaquaduct van Nimes, en het castellum vanPompeii. Zie voor Nîmes: Kessener 1995,Fabre et.al. 2000. Voor een recente studie

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

van het castellum van Pompeii zie Ohlig 2002en 2003.

7) Zie bijvoorbeeld Grewe 1985, 1998.

8) Dit was niet altijd het geval. In de 1e helftvan de 2e eeuw n. Chr. werd een 17 km langaquaduct geconstrueerd voor het antiekeSaldae, het huidige Bejaja in Algerije. Om eenheuvelrug te passeren moest een 428 m langetunnel geconstrueerd worden. Dit deed mendoor van twee kanten naar elkaar toe te gra-ven, maar op gegeven moment was hettotaal van de gegraven afstanden langer dande heuvelrug breed was. Toen is de hulpingeroepen van de Romeinse leger-ingenieurNonius Datus, die het probleem wist op telossen. Dit feit is in een uitgebreide inscriptievastgelegd welke nu voor het stadhuis vanBejaja staat opgesteld. In de inscriptie sprin-gen drie trefwoorden naar voren. Patientia,Virtus, en Spes: geduld, deugd/daadkracht,en hoop/vertrouwen, eigenschappen die doorNonius Datus als kenmerkend voor een des-kundig ingenieur werden beschouwd. Eenkopie van de inscriptie bevindt zich in hetMuseo della Cività te Rome, een andere inhet Museum für antike Schiffahrt in Mainz.Zie de Waele 1996, Grewe 2002.

9) Voor Constantinopel zie Cecen 1996;Carthago: Rakob 1983; Keulen: Haberey1972, Grewe 1986 en 1988; Rome: vanDeman 1934, Ashby 1935, Blackman 1978;Lyon: Burdy 2002; Pergamon: Garbrecht1987; Nîmes: Fabre 2000; Cherchel:Leveau/Paillet 1976; Arles: Leveau 1996.

10) Binnenmaten van het kanaal van de AquaMarcia (Rome): 90x240 cm (bxh); kanaal vanhet Brevenne aquaduct (Lyon) 80x180 cm;Carthago 85x190 cm; Nîmes 120x166 cm;Keulen 70x142 cm; Aspendos (Turkije): 50x90cm; Mont d’Or (Lyon) 44x71 cm; Patara(Turkije): 40x35 cm.

11) Rakob 1983.

12) zie Malinowski 1979, 1996.

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

38

Page 17: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

35) De torens, die behoren tot de hoogste bouw-werken uit de Romeinse tijd, zijn gelegen aande noordzijde van de acropolis van Aspendos(50 km ten oosten van Antalya). In het cen-trale gedeelte van de torens is een trapopgenomen die oorspronkelijk tot boven inde torens liep. De trappen zijn nog intact toteen hoogte van 15 m en kunnen, met enigeomzichtigheid, bestegen worden vanwaar eenindrukwekkend uitzicht over de omgevingverkregen wordt.

36) Men kan berekenen dat wanneer er over detorens, bij de huidige hoogte van ruim 28 m,een gesloten leiding zou lopen, de sifon nietzou kunnen opstarten vanwege de luchtzak-ken. De torens waren oorspronkelijk hoger, endus moest de vorming van luchtzakken wor-den voorkomen, zodat de toppen van detorens om de lucht te laten ontsnappen uitge-rust moeten zijn geweest met open contai-ners, die dan op de hydraulische gradiënt-lijnhebben moeten liggen.

37) Stern 1983, 177-179.

38) Schnappauf 1966

39) Bij automatisch werkende ontluchters is spra-ke van een gelijksoortig probleem. De water-slag die hierbij kan optreden kan wordenbeperkt door juiste keuze van de dimensiesvan de opening waardoor de lucht kan ont-snappen, zie bijvoorbeeld Falvey 1980, 57-77.

40) Falvey 1980, figuur 45.

41) Zie Ortloff and Kassinos 2003. Ortloff c.s.behandelen voornamelijk opstartproblemenen voeren aan dat de Aspendos torensgebouwd werden om de sifon in 3 stukkenop te delen en de lengte per sifongedeelte tereduceren. Zo zouden er minder problemenzijn tijdens de opstartfase vanwege oscillatiesvan het water. Zij geven echter geen verkla-ring waarom de torens op horizontale boch-ten in het traject zijn gebouwd, en evenmingeven zij een verklaring voor het bestaan van

veel langere sifons, zonder torens.

42) Zie Kessener 2000. Het Aspendos aquaducten zijn sifon werden onderzocht tijdens veld-werkcampagnes in 1996 en 1998 doorS.A.G. Piras en de auteur. Toestemming voorhet onderzoek werd verkregen van hetMinisterie van Cultuur te Ankara. De cam-pagnes werden ondersteund door NWO, PolGeotechniek te Heteren (apparatuur, dhr. W.van Kan), Virtus Architects te Nijmegen (ver-werken van data) en Delft Hydraulics(hydraulische analyse, Ir. J. Wijdieks, Ir. R.Lemmens). De resultaten van het onderzoekwerden in 1997 en 1999 tijdens het 19e en21e International Symposium ofArchaeological Surveys and Excavations teAnkara gepresenteerd.

43) Voor een recente Nederlandse vertaling vanVitruvius zie Peters 1997.

44) Zie bijvoorbeeld Falhbusch/Peleg 1992, Lewis1999, Kessener 2001.

45) Kessener 2003. Er zijn naar aanleiding van debevindingen van HWB recentelijk door hetWaterloopkundig Laboratorium te Delft expe-rimenten over het gedrag van luchtinsluitin-gen en gasbellen in stijgende en dalendewatervoerende leidingen met hoge puntenopgestart.

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

41

nadat de sifon waarschijnlijk als gevolg vaneen aardbeving in onbruik was geraakt, doorde Romeinen hergebruikt voor de bouw vaneen brug over de nabij gelegen Eurymedonrivier. De Seldjuken hebben eeuwen later opde ruines hiervan weer een brug gebouwd,die nog staat. De leidingstenen zijn nog tezien in de Seldjukse brug en de resten van deRomeinse brug (Grewe/Kessener/Piras 1999).

22) Malinowski 1979, 1996.

23) Hansen 1992. Een 90 cm lang loden pijpstuk,diameter 31-34 cm en met inscriptie, is hetenige dat rest van een vondst van ongeveer10 ton loden leiding in de Rhône bij Vienne,in 1980 bij extreem lage waterstand. De pij-pen zijn helaas zonder dat onderzoek konworden gedaan ‘gerecycled’ (versmolten). Devondst toont aan dat de Rhône hier ook doormiddel van een sifon werd overgestoken(Burdy and Cochet 1992).

24) Theoretisch kan een leiding op 2 manierenbarsten: in de lengte of loodrecht op de lei-ding-as. De minimumdruk P(l) om de pijplangs de lengte-as te doen barsten bedraagt:P(l) = t(p)·d/R, met t(p) = treksterkte van hetmateriaal van de pijpwand loodrecht op delengte-as van de pijp, d = dikte van de pijp-wand, R = diameter van de leiding. De drukP(p) nodig om de pijp loodrecht op zijn leng-te-as te doen barsten is: P(p) =2·t(l)·(d/R)·(1+d/R), met t(l) = treksterkte vanhet materiaal van de pijpwand parallel aan delengte as. Voor homogene pijpen geldt t(p) =t(l), waaruit volgt dat P(p) > 2·P(l).Homogene leidingen zullen dus altijd over-langs barsten als de interne druk te hoogwordt. Voor niet-homogene leidingen, mett(p) ≠ t(l), is dit niet vanzelfsprekend.

25) Fahlbusch 1982, 73.

26) Een stromingsnelheid die evenwel vergelijk-baar is met die in de AWP tussen Moerdijk enBath (Kamma en van Zijl 2002,61).

27) F=dP/dt=(2·_·A·dx·v·sin(_/2))/dt

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

=2·_·A·(dx/dt)·v·sin(_ /2) =2·_·A·v2·sin(_/2).Met _ =1000 kg/m3: F = 2·1000·π/4·(0.28)2·(1)2·sin(27.5º) = 57 N.

28) De afvoerende pijp van de instroomtank vande Madradag sifon lag op geringe diepteonder de bovenrand van de ruim 2 m diepetank (figuur 30). De inname van lucht in deleiding met het water was hierdoor niet tevoorkomen. Meenemen van lucht bij innamepunten is in het algemeen een moeilijk te ver-hinderen probleem, zie bijv. Knauss 1983. Deinstroom tank van de Madradag sifon isgedeeltelijk verstoord maar wel te inspecte-ren.

29) Men kan zich afvragen waarom het trajectvan de Madradag sifon over te top van deintermediaire heuvels loopt en niet erom heengaat zodat de hoge punten vermeden wer-den. De statische druk werd weliswaar van-wege het traject over de heuveltoppen zogering mogelijk gehouden, maar waarschijnlij-ker is dat het traject werd gekozen om schadedoor omgevingsfactoren te voorkomen. Overhet gehele gekozen traject helt het terrein aanweerszijden van de pijpleiding naar beneden.Zo kon er bij grote regenval geen schade ont-staan door turbulente waterstromen. De lei-ding verloopt als het ware over de lokalewaterscheiding.

30) Falvey 1980, 48. De waarde van Cb wordtmeestal voor gemak op 1 gesteld. Vergelijkmet de formule voor de minimum snelheidom luchtbellen mee te nemen vermeld in hetartikel van Kamma en van Zijl (p.56): Vmin=1,23· (g·Db·sin_)_ .

31) Vm,cr=((log(3,4·Dc/k)/(log(15,1·Db)/k))·(4·g·Db·sin_/3)_, met Db = diameter van deluchtbel, Dc = diameter van de leiding, en k =wandruwheid (Aksoy 1997).

32) Falvey 1980, 50 / 61-65.

33) Baines/Wilkinson 1986.

34) Burdy 1991.

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

40

Page 18: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

Wasserleitungen nach Köln, Bonn.

Hansen, J. 1992, Die antike Wasserleitung unterder Rhône bei Arles. Mitt. des Leichtweiss-Institutfür Wasserbau, Heft 117, 470-531.

Hodge, A.T. 1985, Siphons in Roman Aqueducts,Publications of the British School at Rome (PBSR) 51.

Hodge, A.T. 1990, A Roman factory, ScientificAmerican 262-11, 106-111.

Hodge, A.T. 1992, Roman Aqueducts andWatersupply, London.

Kamma, P.S., van Zijl, F.P. 2002, De weerstand inpersleidingen voor afvalwater tijdens de gebruiks-fase, Rioleringswetenschap 5, 45-64.

Kessener, H.P.M. 1995, The entrance channel ofthe castellum divisorium at Nîmes, Bulletin voorAntieke Beschaving (BABesch) 70, 179-191.

Kessener, H.P.M., Piras, S.A.G. 1997, The pressureline of the Aspendos Aqueduct, Adalya II, 159-187.

Kessener, H.P.M. 2000, The Aqueduct atAspendos and its inverted siphon, Journal ofRoman Archaeology 13, 105-132.

Kessener, H.P.M. 2001, Vitruvius and theConveyance of Water, Bulletin voor AntiekeBeschaving (BABesch) 79, 139-158.

Kessener, H.P.M. 2002, Vitruvius rehabilitandusest, Proceedings of the 11th Int.Congress on theHistory of Water Management and HydraulicEngineering in the Mediterrranean Region, 187-200.

Kessener, H.P.M. 2003, Roman Watertransport:Problems in Operating Pressurized PipelineSystems, Wasserhistorische Forschungen,Schriften der Deutschen WasserhistorischenGesellschaft, Band 2, 147-160.

Knauss, J. 1983, Wirbelbildung an Einlaufwerken– Luft- und Dralleintrag, Schriftenreihe des

Deutschen Verbandes für Wasserwirtschaft undKulturbau e.. (DVWK) 63, Bonn.

Laurenti, M.C. 1987, Brevi note su alcuni rinveni-mentie a Monte Daielli di Alatri, ArcheologiaLaziale 8, 302-306.

Leveau, Ph. 1996, The Barbegal water mill in itsenvironment: archaeology and the economic andsocial history of antiquity, Journal of RomanArchaeology 9, 137-153.

Leveau, Ph., Paillet, J.-L. 1976, L’alimentation eneau de Caesarea de Mauretanie et l’aqueduc deCherchel, Paris.

Lewis, M. 1999, Vitruvius and Greek Aqueducts,Publications of the British School at Rome (PBSR)67, 145-172.

Malinowski, R. 1979, Concretes and Mortars inAncient Aqueducts, Concrete International,January 1979, 66-75.

Malinowski, R. 1996, Dichtungsmörtel undBetone in der Antike, Proceedings of the 9thInternational Conference on the History ofWatermanagement and Hydraulic Engineering inthe Mediterranean Region, N. de Haan and G.Jansen (ed.), Leiden.

Ohlig, Chr. P.J. 2000, De Aquis Pompeiorum, the-sis, Nijmegen.

Ohlig, Chr. P.J. 2003, Technische Einrichtungenzur Wasserverteilung im Castellum Aquae vonPompeji, in: Wasserhistorische Forschungen,Schwerpunkt Antike, ed. Deutsche Wasser histori-sche Gesellschaft DWhG, Siegburg, 213-226.

Ortloff C.R., Kassinos A. 2003, Computationalfluid dynamics investigation of the hydraulicbehavior of the Roman siphon system atAspendos, Journal of Archaeological Science 30,417-428.

Peters, T. 1997, Vitruvius, handboek bouwkunde,Amsterdam.

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

43

LITERATUUR

Ashby, Th. 1935, the Aqueducts of ancient Rome,Oxford.

Aksoy, S. 1997, Gedanken über Luftblasen inDruckleitungen, Mitt. des Leichtweiss-Institut fürWasserbau, unpublished thesis.

Baines, W.D. and Wilkinson, D.L. 1986, Themotion of large air bubbles in ducts of moderateslope, Journal of Hydraulic Research 25, 157-169.

Belvedere, O. 1986, L’Acquedotto Cornelio diTermini Imerese, Rome.

Blackman, Deane R. 1978, The volume of waterdelivered by the four great aqueducts of Rome,Publications of the British School at Rome (PBSR)46, 52-72.

Burdy, J. 1991, L'Aqueduc Romain de l'Yzeron,Lyon.

Burdy, J. 1996, L’Aqueduc Romain du Gier, Lyon

Burdy, J. 2002, Les Aqueducs romains de Lyon,Lyon.

Burdy, J. and Cochet, A. 1992, Une date consu-laire (213 après J.-C.) sur un tuyau de plombviennois, Gallia 49, 89-97.

Çeçen, K. 1996, The longest Roman WaterSupply Line, Istanbul.

Corcos, G. 1989, Air in Water Pipes, Berkeley.

Deman van, E. 1934, The Building of the RomanAqueducts, Washington.

Dorl-Klingenschmid, C. 2001, Prunkbrunnen inKleinasiatsiche Städten, Bayrische Akademie derWissenschaften, Studien zur Antiken Stadt 7,München.

Fabre, G., Fiches, J.-L., Paillet, J.-L. 2000,L’Aqueduc de Nîmes et le Pont du Gard, 2nd edi-tion, Paris.

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Fahlbusch, H. 1982, Vergleich antiker griechischerund römischer Wasserversorgungsanlagen, Mitt.des Leichtweiss-Institut für Wasserbau, Heft 73.

Fahlbusch, H. and Peleg, J. 1992, Die ColliviariaVitruvs, Möglichkeiten der Interpretation, Mitt.des Leichtweiss-Institut für Wasserbau, Heft 117,105-140.

Falvey, H.T. 1980, Air-Water flow in Hydraulicstructures, Engineering Monograph no. 41,Denver.

Garbrecht, G. 1978, Die Wasserversorgung desantiken Pergamon, die Druckleitung, in: Mitt. desLeichtweiss-Institut für Wasserbau, Heft 60.

Garbrecht, G. 1987, Die Wasserversorgung desantiken Pergamon, in: Die Wasserversorgungantiker Städte, 13-47, Vol. II, reprint 1991, Mainzam Rhein.

Grewe, K. 1985, Planung und Trassierung römi-scher Wasserleitungen (Schriftenreihe derFrontinus-Gesellschaf, Suppl. Bd. 1), Wiesbaden.

Grewe, K. 1986, Atlas der römischenWasserleitung nach Köln, Keulen.

Grewe, K. 1988, Der Römerkanal-Wanderweg,Düren.

Grewe, K. 1992, Aquädukt Marmor, Kalksinterder römischen Eifelwasserleitung als Baustoff desMittelalters, Stuttgart.

Grewe, K 1998, Licht am Ende des Tunnels, Mainz.

Grewe, K. 2002, Der antikeVermessungsingenieur Nonius Datus und seinPlatz in de Geschichte der Technik, Schriftenreiheder Frontinus-Gesellschaft 25, 39-52.

Grewe, K., Kessener, H.P.M., Piras, S.A.G. 1999,Im Zickzack-Kurs über den Fluß, die römisch/seld-schukische Eurymedon-Brücke von Aspendos(Türkei), Antike Welt 30, 1999, 1-12.

Haberey, W. 1972, Die römischen

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

42

Page 19: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

Rakob, F. 1983, Das Quellenheiligtum inZaghouan und die römischen Wasseleitung nachKarthago, Mitteilingen des deutschen achäologi-schen Instituts 81, 41-88.

Reynolds, T.S. 1983, Stronger than a HundredMen, Baltimore/London.

Schut P. 2002, Ein Aquädukt für das römischeNijmegen? Neue Ergebnisse archäologischerProspektion. Schriftenreihe der Frontinus-Gesellschaft 25, 121-133.

Schnapauff, J. 1966, Luftblasen in Rohrleitungen– vereinfachend betrachtet, Neue DeliwaZeitschrift, August, 371-373.

Sellin, R.H.J. 1983, The large Roman water mill atBarbegal (France), History of Technology 8, 91-109.

Smith, N.A.F. 1976, Attitudes to RomanEngineering and the question of the InvertedSiphon, in: History of Technology, Vol. I, 45-71,London.

Stenton, E.C. and Coulton, J.J. 1986, Oinoanda:The Watersupply and Aqueduct, AnatolianStudies 36, 15-59.

Stern, P. 1983, Field Engineering, IntermediateTechnology Publications, London.

Waele de, J. 1996, Een Romeins ingenieursproject– De tunnel van Nonius Datus, Hermeneus 68,173-181.

Weber, G. 1898, Die Hochdruck-Wasserleitungvon Loadikeia ad Lycum, JdI 13, 1-13.

Weber, G. 1899, Die Wasserleitungen vonSmyrna, JdI 14, 4-24.

Literatuur algemeen antieke en historische watervoorziening:Roman Aqueducts and Watersupply, A. TrevorHodge 1992, LondonSerie ‘Geschichte der Wasserversorgung’ (6 delen)uitgegeven door Philipp von Zabern, Mainz, 1982– 2004.

R I O L E R I N G S W E T E N S C H A P

Er zijn twee verenigingen die zich bezighoudenmet de geschiedenis van de watervoorziening, deFrontinus Gesellschaft e.V., die jaarlijks een publi-catie in ‘Schriftenreihe der Frontinus Gesellschaft’uitgeeft en de serie van von Zabern heeft ver-zorgd, en de Deutsche WasserhistorischeGesellschaft e.V., die de ‘Schriften der DeutscheWasserhistorische Gesellschaft DWhG’ uitgeeft.Sinds 1975 wordt om de 2-4 jaar een internatio-naal symposium gehouden onder de noemer“Cura Aquarum”. In 1994 en 1998 werd hetdoor de Universiteit van Nijmegen georganiseerd.De ‘12th International Conference on the Historyof Water management and Hydraulic enginee-ring, Cura Aquarum in Ephesus’ vindt plaats 2-10oktober 2004 te Efese (bij Izmir, Turkije) onderleiding van Dr. Gilbert Wiplinger van hetOostenrijkse Archeologische Instituut (ÖAI).

Frontinus Gesellschaft e.V.c/o DVGW e.V.Josef-Wirmer Straße 1-3D-53123 BonnTel. 0049-228-91 88 666Internet: www.frontinus.deE-mail: [email protected]

Deutsche Wasserhistorische Gesellschaft e.V.(DWhG)C/o WTV, Frau Marga BascheKronprinzenstraße. 13D-53721 SiegburgTel. 0049-2241-128 102Internet: www.dwhg-ev.deE-mail::[email protected]

Dank is veschuldigd aan Prof. J. Burdy (Lyon), Dr.K. Grewe (Bonn), Prof. H. Fahlbusch (Lübeck) enE. van Leeuwen (Nijmegen), voor het beschikbaarstellen van afbeeldingen. Erkentelijkheid gaat uitnaar Prof. dr. ir. F. Clemens (TU Delft), voor hetmogelijk maken van deze publicatie.

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

44

Page 20: Rioleringswetenschap en -techniek · Onder redactie van: prof. dr. ir. Jean Berlamont prof. dr. ir. François Clemens ir. Hans Geerse ing. Michiel Geise ir. Karel Michielsen ir. Michel

UitgaveHoLaPress Communicatie B.V.Postbus 130, 5550 AC Valkenswaard

UitgaveHoLaPress Wetenschap BVPostbus 130, 5550 AC Valkenswaard

Redactiesecretariaat en administratietel. 040 – 208 60 75fax: 040 – 206 01 [email protected]

Redactieir. W.J.P. Worst (voorzitter)prof. dr. ir. J.E. Berlamontprof. dr. ir. F.H.L.R. Clemensir. J.M.U. Geerseing. M. Geiseir. K. Michielsenir. M.R. Moens

EindredactieW.J. Schampers

OpmaakC. Biessen

Druk:Drukkerij Paesen, Opglabbeek

Abonnementen Prijs per jaargang 108 euroAbonnementen worden steeds aangegaan vooreen aantal van vier nummers; zonder schriftelijkeopzegging van twee maanden voor het begin vande nieuwe jaargang worden abonnementen stil-zwijgend voor de periode van een jaar verlengd.

PublicatierechtOp het copyright is steeds het Nederlandse rechtvan toepassing; artikelen of delen daaruit mogendan ook niet zonder voorafgaande schriftelijketoestemming van auteur c.q. redactie wordenovergenomen, danwel in andere bladen wordengepubliceerd.

Toestemming voor publicatie van hetartikel op internet werd verkregen van deauteur c.q. de redactie.

ISBN 1568-3788

Rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

ja

arg

an

g 4

, n

r 1

5,

sep

t./

ok

t. 2

00

4w

ww

.rio

leri

ng

swe

ten

sch

ap

.ne

t

112

j a a r g a n g 4 , n r 1 5 , s e p t . / o k t . 2 0 0 4

C O L O F O N