Наур: История и принцип работы водяного колеса для подъема воды

Введение

Нория (ناعورة, nā‘ūra, множественное число نواعير nawāʿīr, от nāorā, буквально «ревун») — это водяное колесо с ковшами, используемое для подъема воды в акведук, предназначенное для орошения или водоснабжения городов и деревень.

Этимология

Английское слово «нория» происходит от испанского «нория» от арабского слова nā‘ūra (ناعورة), которое происходит от арабского глагола, означающего «стонать» или «ворчать», в связи со звуком, который оно издавало при вращении. Для устройств, приводимых в движение животными, обычно используется термин сакия или сакия. Другие типы подобных устройств объединяются под названием цепных насосов. Однако названия традиционных устройств для подъема воды, используемых на Ближнем Востоке, в Индии, Испании и других регионах, часто используются в широком смысле, пересекаются или варьируются в зависимости от местности. Например, знаменитая книга Аль-Джазари о механических устройствах объединяет водяное колесо и несколько других типов устройств для подъема воды под общим термином сакия. В Испании, напротив, термин «нория» используется для обоих типов колес, будь то приводимые в движение животными или течением воды. Согласно Джону Питеру Олесону, как колесо с отсеками, так и гидравлическая нория появились в Египте к IV веку до н.э., а сакия была изобретена там столетие спустя. Это подтверждается археологическими находками в Файюме, где обнаружено самое древнее археологическое свидетельство водяного колеса в виде сакии, датируемой III веком до н.э. Папирус, датируемый II веком до н.э., также найденный в Файюме, упоминает водяное колесо, используемое для орошения, фреска II века до н.э., найденная в Александрии, изображает сакию с отсеками, а в трудах Калликсена Родосского упоминается использование сакии в Птолемеевском царстве во время правления фараона Птолемея IV Филопатора в конце III века до н.э. Подкачковое и надкачковое водяные колеса, приводимые в движение животными и водой, с корпусом, разделенным на отсеки (латинское tympanum), или ободом, разделенным на отсеки, использовались эллинистическими инженерами между III и II веками до н.э. В I веке до н.э. римский архитектор Витрувий описал принцип работы нории. Около 300 года римляне заменили деревянные отсеки отдельными керамическими горшками, прикрепленными к внешней стороне открытого каркаса колеса, тем самым создав норию. В период исламского Золотого века нории были заимствованы из классической античности мусульманскими инженерами, которые внесли в конструкцию нории усовершенствования. В 1206 году Исмаил аль-Джазари ввел использование кривошипа в норию и сакию, а также подразумевал концепцию минимизации прерывистости для повышения их эффективности. Мусульманские инженеры использовали нории для подачи воды в акведуки, которые доставляли воду в города и поля. В X веке Мухаммад ибн Закария ар-Рази в «Аль-Хави» описывает норию в Ираке, которая могла поднимать до 153 000 литров в час, или 2550 литров в минуту. Это сопоставимо с производительностью современных норий в Восточной Азии, которые могут поднимать до 288 000 литров в час, или 4800 литров в минуту. В конце XIII века султан Маринидов Абу Якуб Юсуф построил огромную норию, иногда называемую «Великой Норией», чтобы обеспечить водой обширный сад Мосара, созданный им в Фесе, Марокко. Строительство началось в 1286 году и было завершено в следующем году. Нория, спроектированная андалузским инженером Ибн аль-Хаджем, имела диаметр 26 метров и ширину 2 метра. Наиболее известны Альболафия в Кордове (дата неизвестна, частично реконструирована в настоящее время), расположенная вдоль реки Гвадалквивир, и бывшая нория в Толедо, расположенная вдоль реки Тахо. Нории и подобные устройства также широко использовались в некоторых частях Испании в сельскохозяйственных целях. На рисовых плантациях Валенсии, по некоторым данным, было 8000 норий, а на Майорке насчитывалось более 4000 сакий, приводимых в движение животными, которые использовались до начала XX века. Алькантарилья Нория, построенная в XV веке во время испанского христианского правления, является одним из наиболее известных сохранившихся до наших дней примеров.

The English word noria is derived via Spanish noria from Arabic nā‘ūra (ناعورة), which comes from the Arabic verb meaning to "groan" or "grunt", in reference to the sound it made when turning. For devices powered by animals, the usual term is saqiyah or saqiya. Other types of similar devices are grouped under the name of chain pumps. However, the names of traditional water raising devices used in the Middle East, India, Spain and other areas are often used loosely and overlappingly, or vary depending on region. Al Jazari's famous book on mechanical devices, for example, groups the water driven wheel and several other types of water lifting devices under the general term saqiya. In Spain, by contrast, the term noria is used for both types of wheels, whether powered by animals or water current. According to John Peter Oleson, both the compartmented wheel and the hydraulic noria appeared in Egypt by the 4th century BC, with the saqiyah being invented there a century later. This is supported by archeological finds in the Faiyum, where the oldest archeological evidence of a water wheel has been found, in the form of a saqiyah dating back to the 3rd century BC. A papyrus dating to the 2nd century BC also found in the Faiyum mentions a water wheel used for irrigation, a 2nd century BC fresco found at Alexandria depicts a compartmented saqiyah, and the writings of Callixenus of Rhodes mention the use of a saqiyah in the Ptolemaic Kingdom during the reign of Pharaoh Ptolemy IV Philopator in the late 3rd century BC. The undershot water wheel and overshot water wheel, both animal and water driven, and with either a compartmented body (Latin tympanum) or a compartmented rim, were used by Hellenistic engineers between the 3rd and 2nd century BC. In 1st century BC, Roman architect Vitruvius described the function of the noria. Around 300, the Romans replaced the wooden compartments with separate, attached ceramic pots that were tied to the outside of an open framed wheel, thereby creating the noria. During the Islamic Golden Age, norias were adopted from classical antiquity by Muslim engineers, who made improvements to the noria. In 1206, Ismail al Jazari introduced the use of the carank in the noria and saqiya, and the concept of minimizing intermittency was implied for the purpose of maximising their efficiency. Muslim engineers used norias to discharge water into aqueducts which carried the water to towns and fields. In the 10th century, Muhammad ibn Zakariya al Razi's Al Hawi describes a noria in Iraq that could lift as much as 153,000 litres per hour, or 2550 litres per minute. This is comparable to the output of modern norias in East Asia, which can lift up to 288,000 litres per hour, or 4800 litres per minute. In the late 13th century the Marinid sultan Abu Yaqub Yusuf built an enormous noria, sometimes referred to as the "Grand Noria", in order to provide water for the vast Mosara Garden he created in Fez, Morocco. Its construction began in 1286 and was finished the next year. The noria, designed by an Andalusian engineer named Ibn al Hajj, measured 26 metres in diameter and 2 metres wide. The most famous are the Albolafia in Cordoba (of uncertain date, partly reconstructed today), along the Guadalquivir River, and a former noria in Toledo, along the Tagus River. Norias and similar devices were also used on vast scale in some parts of Spain for agricultural purposes. The rice plantations of Valencia were said to have 8000 norias, while Mallorca had over 4000 animal driven saqiyas which were in use up until the beginning of the 20th century. The Alcantarilla Noria near Murcia, a noria built in the 15th century under Spanish Christian rule, is one of the better known examples to have survived to the present day.