چرخاب دولاب ناعور ناعوره ساقیه واتر ویل اسکوپ ویل
license
98
4543
100
معنی کلمه چرخاب دولاب ناعور ناعوره ساقیه واتر ویل اسکوپ ویل
معنی واژه چرخاب دولاب ناعور ناعوره ساقیه واتر ویل اسکوپ ویل
water scope water scope weil water scop
|
چرخاب دولاب ناعور ناعوره ساقیه واتر ویل اسکوپ ویل
معنی:
چرخاب (به انگلیسی: water wheel, scoop wheel ) ، وسیلهای برای آبکِشی از آبِ جاری یا چاهِ آب. این وسیله با جریان آب یا نیروی حیوان یا انسان میچرخد و آب را تا ارتفاع موردنظر بالا میبرد. به آن دولاب، چرخ دولاب، چرخ دلو، دولابه ( برهان قاطع؛ نفیسی؛ دهخدا، ذیل همین واژهها)، چرخ دول (دهخدا، ذیل «منجنون») و در عربی ناعوره، ساقیه، دالِیه و مَنْجَنون هم گفتهاند (رجوع کنید به خوارزمی، ص 71؛ ابنمنظور، ذیل «نعر»، «سقی»، «دلا»، «منجنون»).
چرخابِ آبْگَرْد شامل چرخی پرهدار و چوبی بود که بهصورت عمودی در مسیر رودخانه یا نهر نصب میشد و بر اثر برخورد آب به پرههایش، به گردش در میآمد. دورِ چرخاب دلوهایی بسته میشد که با گردش چرخاب در آب فرومیرفتند و از آب پُر میشدند و در ادامه گردش، هنگامی که به قسمت بالایی مسیر گردش چرخاب میرسیدند، آبِ خود را درون آبراههای تخلیه میکردند. بهجای دلو، گاهی با تخته، محفظههایی بین دو وجه چرخ ایجاد میکردند که کار آبگیری از رودخانه و تخلیه در آبراهه با این محفظهها انجام میشد (دوما، ج 1، ص 140 ـ 141؛ " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، ج 3، ص 774ـ775).
اگر برای گرداندن چرخاب از نیروی حیوان یا انسان بهجای قوه آب استفاده میشد، در یک وجه چرخ میلههایی تعبیه میشد که آن را بهصورت یک چرخ دنده میخی درمیآورد. این میخها با میلههای یک چرخ افقی ــ که بهصورت چرخدنده میلهدار عمل میکرد ــ درگیر میشدند و هنگامی که این چرخ افقی را دستهای با نیروی حیوان یا انسان به گردش درمیآورد، چرخِ عمودی دَلْودار نیز میگردید و کارِ آبکشی را انجام میداد. برای آنکه چرخ عمودی فقط در یک جهت بچرخد ضامنی بهکار میرفت تا در صورتی که به هر علت دسته رها شود مانع گردش این چرخ در جهت دیگر شود. عملکردِ این چرخاب، ساده ولی ساخت آن کاملاً پیچیده و شامل بیش از دویست قطعه بود ( " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، ج 3، ص 771ـ774).
در بعضی منابع، ظاهراً به پیروی از آنچه در سوریه متداول بوده است، چرخابِ آبْگَرْد را ناعوره و چرخابی را که با نیروی حیوان میگردید، ساقیه نامیدهاند (رجوع کنید به همان، ج 3، ص 771ـ776؛ حسن و هیل، ص 38؛ د. اسلام ، چاپ دوم، ذیل "Nā ūra").
در نوعی از چرخاب بهجای دلو از محفظههای توخالی بشکه مانند استفاده میشد. بشکهها حول چرخ انحنا داشتند و در واقع بدنه چرخ را تشکیل میدادند. این بشکهها گنجایش زیادی داشتند ولی آب را تا ارتفاعِ کمی بالا میبردند. این نوع چرخاب، که آن را حیوان یا انسان میچرخاند و در مینیاتوری از بغداد متعلق به قرن ششم نیز تصویر شده، در منابع غربی چرخ ملاقهدار حلزونی نامیده شده است (رجوع کنید به دوما، ج 1، تصویر ص 425؛" دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، ج 3، ص 774).
در نوع دیگری از چرخاب، چرخِ گردنده که استوانهای شکل بود، با منبع آب تماس نداشت بلکه بالای آن نصب میشد. جَزَری (ص 448) آن را دولاباً سِندیاً (چرخ سِنْدی) نامیده است. احتمالاً منشأ طراحی چرخ سندی در سرزمین سند در شمالغربی هند بوده است (همان، ترجمه فارسی، توضیحات هیل، ص 577). فیلون در حدود 210 ق م این نوع چرخ را وصف کرده است (رجوع کنید به همان، ص 595). روی این چرخ دو رشته طناب افکنده میشد که هریک به صورت حلقهای بسته تا درونِ آب آویزان بود. بین دو رشته، کوزههایی وصل میشد. وقتی چرخ دَوَران میکرد، رشته طنابها نیز همراهِ کوزهها میگردیدند و کوزهها، به توالی، آبگیری و تخلیه را انجام میدادند (رجوع کنید به محبّی، ص 151، به نقل از لاوفر ).
نوعی دیگر از چرخهای آبکِشی، که عموماً برای تخلیه آب معادن از آنها استفاده میشد، طبلکِ آبکشی بود (رجوع کنید به داوسون، ص 59ـ60؛ "دایره المعارف تاریخ علوم عربی"، ج 3، ص 769ـ771). این چرخ شامل طبلک محفظهبندی شدهای بود که عمودی در آب قرار میگرفت و با پا میچرخید و محفظهها آبگیری و تخلیه آب را انجام میدادند. ابداع طبلک آبکشی به مصریها در نیمه اول سده سوم پیش از میلاد نسبت داده شده است. ویتروویوس (متخصص هنر و تاریخ معماری در اوایل قرن اول پیش از میلاد تا اوایل قرن اول میلادی) هم در نوشتههای خود به آن اشاره کرده است (داوسون؛ " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، همانجاها).
پیچ ارشمیدس، که احتمالاً اختراعِ ارشمیدس (حدود 287ـ212 ق م) است، از دیگر وسایل آبیاری بوده است، شاملِ تیغه حلزونی درازی از چوب یا فلز که درون یک پوسته استوانهای چوبی یا فلزی قرار داشته و با دستهای میچرخیده است. یک انتهای پیچ، درون آب و انتهای دستهدارِ آن بیرون قرار گرفته، بهگونهای که پیچ به حالت شیبدار درمیآمده و با چرخیدن تیغه حلزونی، آب بالا میآمده است ( " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، ج 3، ص 771؛ داوسون، ص 51). تقیالدین راصد (ص 32ـ34) طرح تلمبهای حلزونی، شامل پیچ ارشمیدس، را ارائه داده که با پروانه میگردیده است. پیچ ارشمیدس در زمینهای پست بهکار میرفت و برای بالا آوردن مواد سبک، مثل حبوبات و شن و ماسه، نیز مناسب بود (ابنساعاتی، مقدمه دهمان، ص 55).
سازوکارِ اصلی چرخاب آبگرد را چرخ پرهدار یا پروانهای تشکیل میداد که با برخورد جریان آب به پرههایش میگردید. پروانه، عمودی یا افقی نصب میشد.
جَزَری *سه نوع پروانه معرفی کرده است. یک نوع، که از آن بیشتر استفاده کرده، چرخ کفهدار یا دولاب ذوکفّات است که عموماً روگرد بوده و پرههایی شبیه کفههای ملاقه داشته است (مثلاً ص 50 ـ 51، 57، 245ـ 255، 450، 452). در پروانه عمودی روگرد آب جاری از بالای چرخ روی پرههایش میریخت و باعث گردش آن میشد. نوع دیگر، چرخ پرهدارِ روگردِ افقی به نام دولاب ذوریشات یا دولاب ذوفَرَجات بوده که از ورقه نازک مسی ساخته میشده و جزری آن را مانند چرخ آسیاب یا سُرْن الرَّحی دانسته است (ص 229ـ233، 458). خوارزمی (ص 254) نیز سرنالرّحی را به معنای پروانهای که با ریزش آب میچرخد آورده است. وی پرههای این پروانه را بَرْکارالسرن نامیده و یادآوری کرده که معرّب واژهای فارسی است. نوع سوم پروانه جزری، عمودی و زیرگرد بهنام دولاب ذواَجْنِحه بود و پرههایی پهن شبیه پارو داشت (رجوع کنید به ص 459). در پروانه عمودی زیرگرد، آب جاری از زیر به پرههای پایینی میخورد و چرخ را میگرداند.
نوعی پروانه افقی هم بهنام نُرس یا چرخ یونانی وجود داشت که پرههای آن پارویی شکل بود. احتمالاً منشأ آن در خاورمیانه بود و تا سدههای میانی رواج داشت (همان، ترجمه فارسی، توضیحات هیل، ص 601). پروانهای هم که بنوموسی *بهکار برده بودند افقی بود. این پروانه، هم بهصورت هواگَرْد با وزش هوا میچرخید (بنوموسی، ص340ـ342) و هم به صورت آبگرد دَوَران میکرد (همان، ص 346ـ349).
محمدحافظ اصفهانی ــ که در سده دهم در خراسان میزیست ــ از پروانههایی به نام اُولی اجنحه یا چرخ اصل برای دستگاههای عصاری و روغنکِشی (رجوع کنید به ص 79ـ131) و یک آسیای آبی (رجوع کنید به ص 134ـ160) به تفصیل سخن گفته و جزئیات طراحی و ساخت آن را بیان کرده است. به گفته وی (ص 158) مجرای هدایت آب، یعنی ناو، باید گاو دم باشد، یعنی دهانه بالایی آن گشاد باشد و بهتدریج کوچکتر شود تا به دهانه خروجی ــ که سرِ پرههای چرخ واقع است ــ برسد. به این صورت آب به راحتی درون ناو هدایت میشود و هرچه پایینتر آید تندتر میشود و تا سرِ پره برسد، پرزور گشته چرخ را سریعتر میگرداند.
ناعوره، ساقیه، چرخ با زنجیره دلوها و چرخاب بشکهای در بسیاری از منابع، چرخ ایرانی (احتمالاً به دلیل منشأ آن) نامیده شده است (رجوع کنید به پیسی، ص 38؛ " فرهنگ وِبْسْتِر"، ذیل "Persian wheel" ). قدیمترین نوشته در باره ناعوره از ویتروویوس است ( د. اسلام، همانجا؛ " دایره المعارف تاریخ علوم عربی"، ج 3، ص 775). از این نوشته چنین برمیآید که ناعوره تا آن زمان مدتی بوده که استفاده میشده و احتمالاً در یکی از مناطق کوهستانی خاورمیانه با رودهای چهارفصل، مثل سوریه و بینالنهرین و ایران، در حدود 200 ق م اختراع شده بوده است ( " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، همانجا).
در یکی از نامههای توماس جفرسون (رئیسجمهوری امریکا در آغاز قرن سیزدهم/ نوزدهم) آمده که در گزارش سفری از مصر در سالهای 1139 تا 1141/ 1727ـ1729، شکلی از یک «چرخ ایرانی» متشکل از زنجیره دلوها ترسیم شده که از چاهی در قاهره به عمق 264 فوت (هشتاد متر) آب میکشیده است (رجوع کنید به جفرسون، 2003). درواقع، غیر از پیچ ارشمیدس و شادوف (ابزار آبکشی از چاه به شکل اهرمی با بازوی طولانی)، بقیه چرخها که چرخ ایرانی نامیده شدهاند، ساختارشان با یکدیگر بیارتباط نیست و احتمالاً، برحسب شرایط محلی، از یکدیگر مشتق شدهاند. تصویری از چرخ ایرانی در یک مینیاتور ایرانی در نسخهای از تنگلوشا دیده میشود (رجوع کنید به " شکوه ایران "، ج 3، ص 294)؛ البته هیل(رجوع کنید به " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، ج 3، ص 771) اختراع ساقیه را در مصر، حدود سال 200ق م دانسته ولی معتقد است این نوع چرخاب تا ابداع سازوکار ضامن چرخ، که ایمنی عملکرد آن را تأمین کند، رواج نیافت. چرخابِ بشکهای از قدیم در کشورهای اسلامی بهکار میرفت. این چرخاب امروزه هم در مصر رایج است و مهندسان مصری در یک مرکز پژوهشی نزدیک قاهره سعی در افزایش بازده آن دارند ( "دایره المعارف تاریخ علوم عربی"، ج 3، ص 774).
بسیاری از مهندسان مسلمان، مثل بنوموسی، جزری و تقیالدین راصد*، چرخاب یا پروانههایی با کاربرد صنعتی طراحی کردند. ابنخلف مرادی نیز، که در سده پنجم در اندلس میزیست، از چرخاب استفاده کرده و گفته است اگر جریان آب ضعیف باشد از چرخاب روگرد وگرنه باید از چرخاب زیرگرد استفاده شود (رجوع کنید به حسن و هیل، ص53، 62؛ هیل، 1998، مقاله 18، ص12).
جهانگردان و جغرافیدانانِ بسیاری در نوشتههای خود از چرخابهایی که دیده بودند یا سراغ داشتند یاد کردهاند. حمداللّه مستوفی (ص 111) از دولابی بزرگ یاد کرده که بر جویی در کنار شهر اندیمشک نصب بوده و آب شهر را تأمین میکرده است. در ایران، چرخاب را در کار سدها نیز بهکار میبردند و آبی که چرخاب را میگرداند از پشت سد گرفته میشد و از طریق لوله بزرگی بر پرههای چرخاب میریخت و آن را میگرداند (پیسی، ص 42ـ43). مقدسی در قرن چهارم، در وصف سد عظیم روی رودِ کُر (رجوع کنید به بندامیر*( 1 ) )، گفته است که ده چرخاب (دولاب) در دوجانب آن وجود دارد که آسیابها را میگردانند و آنها را از عجایب ولایت فارس شمرده است (ص 444). مقدسی (ص 402، 411) همچنین در ذکر اقلیم خوزستان از وجود دولابهای زیبا و متعددی در اهواز سخن به میان آورده است که با آب میگشتند و ناعوره نامیده میشدند. ابنبطوطه (ج 1، ص 203، 237) از دولابهایی سخن گفته است که در رودخانه عمیق شهر شوشتر کار گذاشته بودند و باغهای دوطرف رودخانه را با آن آبیاری میکردند. ویرانههای این دولابها هنوز در شوشتر باقی است.
ناصرخسرو (ص 19) و ابنبطوطه (ج 1، ص 83 ـ84) از دولابهای بسیاری یاد کردهاند که بر لبِ رودِ عاصی در شهر حماه نصب شده بود. بعضی از دولابهای حماه همچنان وجود دارند. ناصرخسرو (ص 69)، در شرح دیدارش از مصر و نیل و جویهای بسیارِ منشعب از آن، از دولابهایی یاد کرده و گفته که برآورد تعداد آنها دشوار است. به نوشته وی (ص 79)، دولابهایی در قاهره برای آبیاری بستانها وجود داشت و در مقابل شهر اَسوان، در میان نیل، جزیرهای حاصلخیز بود که باغهای آن را با دولاب آب میدادند. ابنبطوطه نیز از دولابهای رودخانه بزرگ سیاهْ آب (قره سو) در داخل و خارج شهر نَکْده عراق (ج 1، ص 302) و دولابهای شهر اماصیه عراق (ج 1، ص 304) سخن گفته است.
در اندلس نیز چرخاب فراوان بود؛ روی رودخانهها چرخابهای عظیمی ساخته بودند که قطر دایرهشان بیست تا سی متر بود. چرخاب ویران شهر قرطبه در کنار رود وادیالکبیر هنوز وجود دارد (رجوع کنید به هونکه، ص 571 و شرح زیر تصویر 13 از تصاویر رنگی انتهای کتاب). ناعوره را سوریها به اندلس بردند. در سده ششم در طلیطله از چرخابهایی شبیه آنچه در حماه نصب بود، استفاده میشد. این چرخابها در سراسر اندلس رایج شده بود. ساقیه را نیز مسلمانان در شبهجزیره ایبری رایج کردند. هر دو نوع چرخاب از آنجا به بسیاری از مناطق اروپایی راه یافتند و مهندسان اسپانیایی آنها را به دنیای جدید معرفی کردند. چرخاب از کشورهای اسلامی به آسیای شرقی نیز برده شد ( " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، ج 3، ص 774ـ776).
برای افزایش کارایی چرخابهای گرداننده آسیاب * ، آنها را روی کشتی نصب میکردند تا از سرعت بیشتر جریان آب در قسمت میانی رودخانهها استفاه کنند یا مشکل پایین آمدن آب رودخانه و ضعیف شدن جریانهای کناری که قادر به گرداندن چرخاب نبودند حل شود. استفاده از این نوع چرخابها و آسیابها رواج بسیاری در جهان اسلام داشت؛ در بینالنهرین روی رودخانههای دجله و فرات و در اندلس از آنها استفاده میشد. روش دیگر این بود که سدی محلی نزدیک به مکان نصب چرخاب ایجاد میکردند و چرخاب را به پایههای آن میبستند تا بازده آن، بر اثر جریان بیشتر آب، افزایش یابد. چرخابهایی نیز در سده چهارم در حوالی بصره کار میکردند که با جزر و مد آب میچرخیدند و آسیابها را به گردش درمیآوردند. آسیابهای جزر و مدی یک سره پس از این تاریخ در اروپا پدیدار شد (همان، ج 3، ص 783؛ هیل، 1993، ص 111).
هونکه (ص 160ـ161)، پیسی (ص 38) و بسیاری دیگر، مهارت مسلمانان را در ساخت دستگاههای آبی ستودهاند. مهندسی آبرسانی در ایران، شامل سدسازی، احداث شبکههای آبیاری و ساخت انواع دستگاههای آب کشی، رشد چشمگیری داشت. اطلاق چرخ ایرانی به چرخابها نشان میدهد که پژوهشگران نقش ایرانیها را در این زمینه مهم میدانند. برنال(ج 1، ص 208، پانویس) نقش ایرانیان را در همه زمینهها، از جمله مهندسی سازههای آبی، مهم شمرده است.
هنوز هم در بسیاری از نقاط دنیا، چرخاب وجود دارد و همچنان ساخته و بهکار گرفته میشود. بعضی از این چرخابها، مثل ناعوره، ساقیه،حلزونی ملاقهدار و چرخ با زنجیره دلوها، به کمک فنّاوریهای جدید، استفاده وسیعتری مییابند. امروزه این چرخابها در شرکتهای مهندسی و تولیدی، به موتور و جعبه دنده مجهز میگردند و با بازدهی بهتر ساخته و برای آبیاری به کار گرفته میشوند.
پروانه، که در واقع چرخابِ آب گرد محسوب میشود، افزون بر آبیاری و تأمین آب آشامیدنی، برای تأمین نیروی محرکه دستگاههای صنعتی نیز بهکار میرفت. از این حیث، اولین و بیشترین استفاده آن در آسیابها بود (دوما، ج 1، ص 144ـ145). علاوه بر آن، استفاده از نیروی آب در جهان اسلام برای راهاندازی دستگاههای عصاری، روغنکشی، آسیای شکر، تهیه خمیر کاغذ، شالیکوبی، لباسشویی (قصّاری) و آسیای سنگ معدن رایج بود. اخیراً در دره اردن بقایای 32 آسیای شکر کشف شده است که با نیروی آب کار میکردهاند و متعلق به دوره ایوبی هستند. در حوالی سدّ کُر چرخابهای بسیاری، برای آسیای غلات و نیشکر، شستشوی پارچههای پشمی و آمادهسازی خمیر کاغذ، نصب شده بود. از قوه آب برای اره کردن الوار هم استفاده میشد (هیل، 1993، ص 113؛ " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "،ج 3، ص 783 ـ 784؛ پیسی، ص 17).
مسلمانان کاغذسازی را از اسیران جنگی چینی در سمرقند آموختند و آسیای کاغذ را ساختند که خیلی زود در بغداد، یمن، مصر، سوریه، ایران، افریقای شمالی و اندلس آسیاهای مشابه برپا شد ( " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، همانجا). برای تهیه خمیر کاغذ، چرخاب، بازوی متحرکی را که ضامندار بود و به انتهایش چکشی وصل بود، بالا و پایین میبرد و چکش بر الیاف گیاهی ضربه میزد تا خمیر کاغذ آماده شود. به مجموعه بازوی چکشدار، آب دَنگ میگفتند. غیاثالدین جمشید کاشانی در پیوست نامه دوم خود، یک آسیای کاغذسازی را که در سمرقند کار میکرده شرح داده است (رجوع کنید به ص 89).
ابوریحان بیرونی (ص 385) از کاربرد آب دنگ برای خرد کردن سنگ معدن طلا سخن گفته و آن را برای این منظور بهتر از آسیا دانسته است. وی این آب دنگها را مشاجن نامیده و گفته است با دستگاههایی کار میکنند که در آب جاری نصب شدهاند و آنها را به آب دنگهایی تشبیه کرده است که برای کوبیدن کنف کاغذسازی در سمرقند به کار میرفتند. در حاشیه ترجمه مقالهای از ابنحاج (ص 23)، تصویری برگرفته از یک نسخه خطی کشمیری وجود دارد که متعلق به سده سیزدهم است و کاغذسازانی را در حال ساخت خمیر کاغذ نشان میدهد.
در دوره اسلامی، چرخاب و پروانه در ساخت اشیای خودکار و تزیینی نیز بهکار میرفتند، چنانکه جزری از آنها در بسیاری از دستگاههای خودکار استفاده کرده است، از جمله استفاده از چرخ کفهدار در ساعتهای آبی برای به حرکت درآوردن دست مجسمههای نوازنده و ایجاد صدای سوت (ص50ـ57، 93، 172ـ175)، چرخ پرهدار افقی در ظروف خودکار (ص 246ـ262) و پروانه زیرگرد با پرههای پهن و پاروییشکل در ساخت تلمبه (ص 458ـ465). بنوموسی هم از پروانههای آبی و هوایی در ساخت فوارهها استفاده کرده بودند (رجوع کنید به ص 340ـ342، 346ـ349).
چرخچاه، که نوعی چرخاب است، وسیلهای باستانی است که از ماشینهای ساده هرون بهشمار میآید (روسو، ص 121). این وسیله به شکل استوانهای چوبی و میانتهی است که بر سرِ چاه نصب میکنند، بر آن طنابی میاندازند و دلوی به انتهای آزاد طناب میبندند که با آن از چاه آب میکشند. چرخ با دست و گاهی که دلو سنگین است به کمک پا میگردد و طناب با بازشدن از دورِ آن در چاه فرو میرود و با پیچیدن به دورِ آن بالا میآید. گاهی دستهای نیز بر یکی از دو قاعده آن برای سهولت گرداندنش تعبیه میشود. چرخچاه را چرخ آبکِشی، چرخ دولاب (دهخدا، ذیل «چرخاب»، «چرخچاه»؛ نفیسی؛ فرهنگ بزرگ سخن ، ذیل «چرخ») و بَکْرَه (ابنمنظور، ذیل «بکر»؛ جمع آن بکرات رجوع کنید به خوارزمی، ص 248) نیزنامیدهاند. چرخچاه برای بیرون کشیدن خاک هنگام حفر چاه و کاریز، و سنگ معدن و آب و گِل از معادن نیز بهکار میرفت (حسن و هیل، ص 237، 239).
چرخچاه برای تأمین آبخانگی از چاههایی که در منازل شهری و روستایی حفر میشد، بهطور وسیعی بهکار میرفت و برخلاف دیگر چرخابها که عمومیتر بودند، استفاده خصوصی و خانوادگی داشت و ابزارِ کارِ مقنی برای حفر چاه و کاریز هم بود.
نوعی از چرخچاه، که برای آبیاری و نیز تأمین آب حمامهای عمومی بهکار میرفت، شامل یک یا دو استوانه بود که هریک دلوی داشت. هر دلو با دو تسمه، که یکی از دیگری کوتاهتر بود، به حیوانی بسته میشد. حیوان از یک سرازیری به نام گاورو پایین میرفت و طناب بلندتر چرخ را میچرخاند تا دلو بالا بیاید. در انتهای مسیر، طنابِ کوتاهتر باعث کج شدن دلو و ریخته شدن آب آن به درون مخزن آب میشد ( د. ایرانیکا، ذیلark- ečāh" Č" ).
وسعت استفاه از چرخچاه و دیگر چرخابها منشأ نامگذاری بسیاری از روستاها بهنام دولاب در ایران بوده است. چرخچاه هنوز هم در بسیاری از نواحی کشورهای اسلامی، بهویژه در مناطق روستایی، کاربرد دارد. در تمدن اسلامی چرخچاه در جنگافزارها مانند فلاخن و منجنیق کاربرد داشته است (رجوع کنید به دوما، ج 1، ص 681؛ حسن و هیل، ص 99ـ102).
منابع: ابنبطوطه، رحله ابنبطوطه، چاپ محمدعبدالمنعم عریان، بیروت 1407/1987؛ ابنحاج، «در بیان کیفیت و نیکو گردانیدن نیت ورّاق و کاتب و صحّاف»، ترجمه شهریار نیازی، نامه بهارستان، سال 2، ش 2 (پاییز ـ زمستان 1380)؛ ابنساعاتی، علمالساعات و العمل بها، چاپ محمداحمد دهمان، دمشق 1401/1981 ؛ ابنمنظور؛ ابوریحان بیرونی، الجماهر فی الجواهر، چاپ یوسف الهادی، تهران 1374 ش؛ جان دزموند برنال، علم در تاریخ، ج 1، ترجمه ح. اسدپور پیرانفر، تهران 1380 ش؛ محمدحسینبن خلف برهان، برهان قاطع، چاپ محمد معین، تهران 1361 ش؛ بنوموسی، کتاب الحیل ، چاپ احمد یوسف حسن، حلب 1981؛ آرنولد پیسی، تکنولوژی در تمدن جهان، ترجمه فریدون بدرهای، تهران 1376 ش؛ محمدبن معروف تقیالدین راصد، الطرق السنیه فی الا´لات الروحانیه، نسخه عکسی، در احمد یوسف حسن، تقیالدین و الهندسه المیکانیکیه العربیه، حلب 1976؛ اسماعیلبن رزّاز جزری، الجامع بین العلم و العمل النافع فی صناعه الحیل، چاپ احمد یوسف حسن، حلب 1979؛ همان، ترجمه فارسی: مبانی نظری و عملی مهندسی مکانیک در تمدن اسلامی ( الجامع بین العلم و العمل النافع فی صناعه الحیل )، ترجمه و تحشیه محمدجواد ناطق، حمیدرضا نفیسی، و سعید رفعتجاه، تهران 1380 ش؛ محمد حافظ اصفهانی، سه رساله در اختراعات صنعتی: ساعت، آسیا، دستگاه روغنکشی ( نتیجه الدّوله )، چاپ تقی بینش، تهران 1350 ش؛ حمداللّه مستوفی، نزهه القلوب؛ محمدبن احمد خوارزمی، کتاب مفاتیح العلوم، چاپ فان فلوتن، لیدن 1895، چاپ افست 1968؛ موریس دوما، تاریخ صنعت و اختراع، ترجمه عبداللّه ارگانی، تهران 1378 ش؛ دهخدا؛ پیر روسو، تاریخ علوم، ترجمه حسن صفّاری، تهران 1378 ش؛ غیاثالدین جمشید کاشانی، از سمرقند به کاشان: نامههای غیاثالدین جمشید کاشانی به پدرش، چاپ محمد باقری، تهران 1375 ش؛ فرهنگ بزرگ سخن، به سرپرستی حسن انوری، تهران: سخن، 1381 ش؛ پرویز محبّی، فنون و منابع در ایران: مقدمهای بر تاریخ تکنولوژی و کاربرد مواد در ایران از قرن اول تا سیزدهم هجری، ترجمه آرام قریب، تهران1383 ش؛ مقدسی؛ ناصرخسرو، سفرنامه حکیم ناصرخسرو قبادیانی مروزی، چاپ محمد دبیرسیاقی، تهران 1363 ش؛ علیاکبر نفیسی، فرهنگ نفیسی، تهران 1355 ش؛ زیگرید هونکه، فرهنگ اسلام در اروپا: خورشیدالله بر فراز مغرب زمین، ترجمه مرتضی رهبانی، تهران 1370 ش؛
Duncan Dowson, History of tribology, London 1998; EIr . s.v. "Čark-e čāh" (by Nā şer Golām – Rezāi); EI 2 , s.v. "Nāura" (by D. R. Hill), s.vv. "Waterwheel" (by Terry S.Reynolds), "Wheel" (by Leslie Spier Danbury 1995); Encyclopedia of the history of Arabic science , ed. Roshdi Rashed, London: Routledge, 1996, s.v. "Engineering" (by Donald R. Hill); Ahmad Y. Hassan and Donald R. Hill, Islamic technology: an illustrated history , Paris 1992; Donald Routledge Hill, "Andalusian technology", repr. in Donald Routledge Hill, Studies in medieval Islamic technology , ed. David A. King, Aldershot 1998; idem, Islamic science and engineering , Edinburgh 1993; Thomas Jefferson, "The letters of Thomas Jefferson: to Isaac McPherson Monticello, August 13/1813", From Revolution to Reconstruction. 6 Mar. 2003. . Available: nl/ usa/p/tj3/ writings/brf/ jeflxx.htm. ]17 Jul. 2007]; The Splendour of Iran , ed. N. Pourjavady, London: Booth-Clibborn Editions, 2001; Websters third new international dictionary of the English language: unabridged , ed. Philip Babcock Gove, Springfield, Mass. 1981.
/ محمدجواد ناطق /
تصاویر این مدخل:
چرخ ایرانی در نسخه ای از تنگ لوشا (کتاب قرن 11) منبع: The Splendour of Iran, London: Booth-clibborn Editions, 2001, vol.3 , p. 294
چرخاب آب گرد (ناعوره) (چرخاب در حین گردش، آب موجود در محفظه ها را در آبراهه فوقانی تخلیه می کند) منبع: Aahmad Y. Hassan and Donald R. Hill, Islamic technology : an illustrated history, paris 1992, p. 35
قس
انواع ناعوره اسبگرد و ناعورههای هیدرولیکی در کار استخراج موادمعدنی نقش داشتند. نمونه کاملی از این نوع ناعوره را میتوان روی پارچه قلابدوزی مربوط به آغاز قرن شانزدهم در موزه لوور دید. نقش این پارچه نشان میدهد که برای بالاآوردن آب شور چاه از چنین وسیلهای استفاده میشود. زنجیرهائی که کاسههائی به آنها بسته شده است.
● ناعوره PERSIAN WHEEL ناعوره یا دولاب وسیلهای برای آوردن آب از سطحی به سطح بلندتر. چرخی (مثلاً به قطر ۲۰ متر) را چنان در کنار رودخانهای نصب میکنند که سطح آن در امتداد جریان و محیط آن مماس با آب باشد. بر محیط این چرخ کوزهها یا سطلهائی به حالت آزاد آویخته است. جریان رودخانه سطلی را که در آب فرو رفته است پر میکند و ضمناً آن را به پیش میراند و سطل دیگری جای آن را میگیرد و این عمل پیوسته ادامه پیدا میکند. سطلهای پر شده، وقتی از بلندترین نقطه محیط چرخ سرازیر میشوند، با برخورد به مانعی آبشان در مجرائی خالی میشود و به زمین بلندتر از سطح آب رودخانه میرسد.
ناعوره به وسیلهٔ آب به گردش در میآید. ناعوره را برای چرخهائی که حرکتشان با نیروی آب صورت میگیرد بکار میبرند. قدری ثابت بهچشم میخورد. این دستگاه مناسبترین وسیله برای مناطعی است که نهرهای آنها دارای جریان تند بوده و قدری دورتر و در سطحی پائینتر از زمینهای اطراف جریان دارد. هر چند دیگر بهندرت ازین وسیله استفاده میشود هنوز هم نمونههای خوبی را بهویژه بر نهر العاصی در شهر حمات سوریه وجود دارد. این چرخ را بر جزرهائی که وزن اکسل آهنی یا چوبی بر آنها قرار دارد، سوار میکنند. بر گرد اکسل، چهارچوبی از الوارهای ستبر قرار دارد که اکسل را با گوههائی به آن محکم میکنند. ازین چهارچوب مرکزی، پرههائی چوبی خارج میشود که لبه چوبی چرخ بر آنها قرار گرفته است، قطر بزرگترین چرخ حدود ۲۰ متر است و ۱۲۰ قسمت در سطح لبه آن تعبیه شده است. میان هر جفت ازین قسمتها یک پارو به چرخش در میآید. قسمتهای مذکور در لبه چرخ به درون آب فرو رفته و با گردش چرخ بالا آمده و به مخزنی که به مجرائی متصل است میریزد. در برخی ناعورهها بهجای این قسمتها، تنگهای سفالی بر لبه چرخ نصب میکنند. بیشتر در روزگار رومیان از ناعوره استفاده میکردند. در نوشتههای ویتروویوس در قرن اول (ق.م) از آنها سخن به میان آمده است.
۳ـ تاریخ صنعت و اختراع ـ ترجمه عبدالله ارگانی
۴ـ دایرهالمعارف فارسی ـ غلامحسین مصاحب
قس عربی
الناعور (ج نواعیر) کما تسمى (فی سوریا والعراق)، أو الساقیة (ج سواقی) کما تسمى (فی مصر) هی أداة لنقل ماء النهر إلى الیابسة على ضفاف النهر.
محتویات
طریقة عمل النواعیر
کیفیة عمل الناعور أو الساقیة
الناعور تکون على شکل ترکیب دائری یرکب عمودیا على مسار تیار الماء فی النهر، ویثبت على محیط الدائرة عدد من الأوعیة (الدلوات) أو (القلل) لتجمع الماء فیها وترفعه إلى الأعلى لتفرغه فی مجرى عند نزولها من قمة محیط الدائرة، حیث ینقل بهذا المجرى إلى ضفة النهر. تصنع النواعیر فی حماة فی سوریة من الأخشاب الصلبة وهی الموطن الأول لصناعة النواعیر وفی العراق تصنع من خشب شجر التوت بینما تصنع النواعیر فی حلب من حدید الصلب. یرکب على کل ناعور 24 قلة أو دلو. ویصدر الناعور عند دورانها صوت حزین خاص بها والذی اعطاه التسمیة.
الناعور فی سوریا
نواعیر حماة أکبر النواعیر او السواقی فی العالم
تعتبر سوریا هی موطن النواعیر الأول. وتشتهر سوریا بالنواعیر التی وجدت اثارها منذ آلاف السنین فی مصورات ولوحات فسیفساء فی افامیا تصور النواعیر على نهر العاصی. هناک نواعیر قدیمة ما زالت تعمل حتى یومنا هذا. أقدمها موجوده فی منطقة شیزر فی محافظة حماه السوریة. وتعد مدینة حماه مدینة النواعیر بحق إذ یوجد بها أشهر نواعیر العالم وأکبرها حجما على الإطلاقلمصدر. یصل قطر بعضها إلى أکثر من 25 مترا. وتنتشر على ضفاف نهر العاصی. وکانت فی السابق تنقل الماء من نهر العاصی إلى البساتین على جانبی النهر عبر قناطر تسیر فوقها المیاه. من النواعیر القادریة والجابریة وغیرها بطول النهر داخل مدینة حماة وخارجها، تتمیز النواعیر بصوتها الممیز أثناء دوارنها والتی اخذت اسمها منه. وللنواعیر فی مدینة حماه ذکریات تغنى بها المطربین والشعراء وکتب عنها الکتاب ورویت عنها الاحادیث والقصص. وما زالت النواعیر تدور وتزین وسط مدینة حماه وفی أماکن ومناطق مختلفة من المحافظه وعلى طول نهر العاصی وأماکن أخرى من سوریا. وتقوم حالیا صناعة النواعیر لتزیین الفیلات والمساکن والمنتزهات والحدائق فی سوریا.
= طالع : نواعیر حماة
الناعور فی العراق
انتشرت سابقآ على ضفاف الفرات النواعیر وتتمرکز فی عدة مناطق عنة والقائم وحدیثة لکن أغلب النواعیر اندثرت الیوم ولم یبقى منها سوى اقل من عشرون وذلک بسبب قلة المیاه فی نهر الفرات واقامة السدود هلیه.
النواعیر فی آوروبا
طاحونة میاه فی بلجیکا على نهر آوثر
بالإضافة لنقل المیاه، استعملت النواعیر فی آوروبا لتشغیل الالات، فیما سمی بمطاحن المیاه (watermill)، بتسخیر قوة جریان الأنهار أو قوة انهمار المیاه من آعلى. ومن آهم استخداماته طحن البذور وخاصة القمح.
وصلات خارجیة
هناک المزید من الصور والملفات فی ویکیمیدیا کومنز حول: ناعور
تصنیفات: طواحین الماءمنشآت مائیةهندسة ری
قس اسپانیولی
La hidráulica es una rama de la física y la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los fluidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa (fuerza) y empuje de la misma.
Contenido
Etimología
La palabra hidráulica viene del griego ὑδϱαυλικός (hydraulikós) que, a su vez, viene de tubo de agua", palabra compuesta por ὕδωϱ (agua) y αὐλός (tubo). Aplicación de la mecánica de fluidos en ingeniería, usan dispositivos que funcionan con líquidos, por lo general agua y aceite como las maquinas ejemplo: caladora, carros, ETC
Historia
Egipto y Grecia
Las civilizaciones más antiguas se desarrollan a lo largo de los ríos más importantes de la Tierra, La experiencia y la intuición guiaron a estas comunidades en la solución de los problemas relacionados con las numerosas obras hidráulicas necesarias para la defensa ribereña, el drenaje de zonas pantanosas, el uso de los recursos hídricos, la navegación.
En las civilizaciones de la antigüedad, estos conocimientos se convirtieron en privilegio de una casta sacerdotal. En el antiguo Egipto los sacerdotes se transmitían, de generación en generación, las observaciones y registros, mantenidos en secreto, respecto a las inundaciones del río, y estaban en condiciones, con base en éstos, de hacer previsiones que podrían ser interpretadas fácilmente a través de adivinaciones transmitidas por los dioses. Fue en Egipto donde nació la más antigua de las ciencias exactas, la geometría que, según el historiador griego Heródoto, surgió a raíz de exigencias catastrales relacionadas con las inundaciones del río Nilo.
Con los griegos la ciencia y la técnica pasan por un proceso de desacralización, a pesar de que algunas veces se relegan al terreno de la mitología.
Tales de Mileto, de padre griego y madre fenicia, atribuyó al agua el origen de todas las cosas. La teoría de Tales de Mileto, al igual que la teoría de los filósofos griegos subsecuentes del período jónico, encontrarían una sistematización de sus principios en la física de Aristóteles. Física que, como se sabe, está basada en los cuatro elementos naturales, sobre su ubicación, sobre el movimiento natural, es decir hacia sus respectivas esferas, diferenciado del movimiento violento. La física antigua se basa en el sentido común, es capaz de dar una descripción cualitativa de los principales fenómenos, pero es absolutamente inadecuada para la descripción cuantitativa de los mismos.
Las primeras bases del conocimiento científico cuantitativo se establecieron en el siglo III a. C. en los territorios en los que fue dividido el imperio de Alejandro Magno, y fue Alejandría el epicentro del saber científico. Euclides recogió, en los Elementos, el conocimiento precedente acerca de la geometría. Se trata de una obra única en la que, a partir de pocas definiciones y axiomas, se deducen una infinidad de teoremas. Los Elementos de Euclides constituirán, por más de dos mil años, un modelo de ciencia deductiva de un insuperable rigor lógico. Arquímedes de Siracusa estuvo en contacto epistolar con los científicos de Alejandría.
Arquímedes realizó una gran cantidad de descubrimientos excepcionales. Uno de ellos empezó cuando Hierón II reinaba en Siracusa. Quiso ofrecer a un santuario una corona de oro, en agradecimiento por los éxitos alcanzados. Contrató a un artista con el que pactó el precio de la obra y además le entregó la cantidad de oro requerida para la obra. La corona terminada fue entregada al rey, con la plena satisfacción de éste, y el peso también coincidía con el peso de oro entregado. Un tiempo después, sin embargo, Hierón II tuvo motivos para desconfiar de que el artista lo había engañado sustituyendo una parte del oro con plomo, manteniendo el mismo peso. Indignado por el engaño, pero no encontrando la forma de demostrarlo, solicitó a Arquímedes que estudiara la cuestión. Absorto por la solución de este problema, Arquímedes observó un día, mientras tomaba un baño en una tina, que cuando él se sumergía en el agua, ésta se derramaba hacia el suelo. Esta observación le dio la solución del problema. Saltó fuera de la tina y, emocionado, corrió desnudo a su casa, gritando: “Eureka! Eureka!” (que, en griego, significa: "¡Lo encontré, lo encontré!").
Arquímedes fue el fundador de la hidrostática, y también el precursor del cálculo diferencial: recuérdese su célebre demostración del volumen de la esfera, y en conjunto con los científicos de Alejandría no desdeñó las aplicaciones a la ingeniería de los descubrimientos científicos, tentando disminuir la brecha entre ciencia y tecnología, típica de la sociedad de la antigüedad clásica, sociedad que, como es bien sabido, estaba basada en la esclavitud.
En el campo de la hidráulica él fue el inventor de la espiral sin fin, la que, al hacerla girar al interior de un cilindro, es usada aun hoy para elevar líquidos.
Véase también el capítulo referente al tornillo de Arquímedes
Los romanos
Los antiguos romanos, que difundieron en todo el Mediterráneo la vida urbana, basaron el bienestar y el buen vivir especialmente en la disponibilidad de abundante cantidad de agua. Se considera que los acueductos suministraban más de un millón de m³ de agua al día a la Roma Imperial, la mayor parte distribuida a viviendas privadas por medio de tubos de plomo. Llegaban a Roma por lo menos una docena de acueductos unidos a una vasta red subterránea.
Pont du Gard a Nîmes.
Para construir el acueducto Claudio, se requirieron, por 14 años consecutivos más de 40 mil carros de tufo por año.
En las provincias romanas los acueductos atravesaron con frecuencia profundos valles, como en Nîmes, donde el “Pont du Gard” de 175 m de longitud tiene una altura máxima de 49 m, y en Segovia, en España, donde el puente-acueducto de 805 m de longitud todavía funciona.
Los romanos excavaron también canales para mejorar el drenaje de los ríos en toda Europa y, menos frecuentemente para la navegación, como es el caso del canal Rin-Mosa de 37 km de longitud. Pero sin duda en este campo la obra prima de la ingeniería del Imperio romano es el drenaje del lago Fucino, a través de una galería de 5,5 km por debajo de la montaña. Esta galería solo fue superada en el 1870 con la galería ferroviaria del Moncenisio. El “Portus Romanus, completamente artificial, se construyó después del de Ostia, en el tiempo de los primeros emperadores romanos. Su bahía interna, hexagonal, tenía una profundidad de 4 a 5 m, un ancho de 800 m, muelle de ladrillo y mortero, y un fondo de bloques de piedra para facilitar su dragado.
La generación de energía
Rueda hidráulica.
La principal fuente no viviente de energía de la antigüedad fue el llamado “molino” griego, constituido por un eje de madera vertical, en cuya parte inferior había una serie de paletas sumergidas en el agua. Este tipo de molino fue usado principalmente para moler los granos, el eje pasaba a través de la máquina inferior y hacía girar la máquina superior, a la cual estaba unido. Molinos de este tipo requerían una corriente veloz, y seguramente se originaron en las regiones colinares del Medio Oriente, a pesar de que Plinio el Viejo atribuye la creación de los molinos de agua para moler granos al norte de Italia. Estos molinos generalmente eran pequeños y más bien lentos, la piedra de moler giraba a la misma velocidad que la rueda, tenían por lo tanto una pequeña capacidad de molienda, y su uso era puramente local. Sin embargo pueden ser considerados los precursores de la turbina hidráulica, y su uso se extendió por más de tres mil años.
El tipo de molino hidráulico con eje horizontal y rueda vertical se comenzó a construir en el siglo I a. C. por el ingeniero militar Marco Vitruvio Polione. Su inspiración puede haber sido la rueda persa o “saqíya”, un dispositivo para elevar el agua, que estaba formado por una serie de recipientes dispuestos en la circunferencia de la rueda que se hace girar con fuerza humana o animal. Esta rueda fue usada en Egipto (Siglo IV a. C.). La rueda hidráulica vitruviana, o rueda de tazas, es básicamente una rueda que funciona en el sentido contrario. Diseñada para moler grano, las ruedas estaban conectadas a la máquina móvil por medio de engranajes de madera que daban una reducción de aproximadamente 5:1. Los primeros molinos de este tipo eran del tipo en los que el agua pasa por debajo.
Más tarde se observó que una rueda alimentada desde arriba era más eficiente, al aprovechar también la diferencia de peso entre las tazas llenas y las vacías. Este tipo de rueda, significativamente más eficiente requieren una instalación adicional considerable para asegurar el suministro de agua: generalmente se represaba un curso de agua, de manera a formar un embalse, desde el cual un canal llevaba un flujo regularizado de agua a la rueda.
Serrería romana de Hierápolis. Del siglo III de la Era Cristiana, es la muestra más antigua del mecanismo biela-manivela.1 2 3
Este tipo de molino fue una fuente de energía mayor a la que se disponía anteriormente, y no solo revolucionó la molienda de granos, sino que abrió el camino a la mecanización de muchas otras operaciones industriales. Un molino de la época romana del tipo alimentado por debajo, en Venafro, con una rueda de 2 m de diámetro podía moler aproximadamente 180 kg de granos en una hora, lo que corresponde aproximadamente a 3 caballos vapor, en comparación, un molino movido por un asno, o por dos hombres podía apenas moler 4,5 kg de grano por hora.
Desde el siglo IV d. C. en el Imperio romano se instalaron molinos de notables dimensiones. En Barbegal, en las proximidades de Arlés, en el 310, se usaron para moler granos 16 ruedas alimentadas desde arriba, que tenían un diámetro de hasta 2,7 m cada una. Cada una de ellas accionaba, mediante engranajes de madera dos máquinas: La capacidad llegaba a 3 toneladas por hora, suficientes para abastecer la demanda de una población de 80 mil habitantes, la población d Arles en aquella época no sobrepasaba las 10 mil personas, es por lo tanto claro que abastecía a una vasta zona.
Es sorprendente que el molino de Vitruvio no se popularizara, en el Imperio romano hasta el tercero o cuarto siglo. Siendo disponible en la época los esclavos y otra mano de obra a bajo precio, no había un gran incentivo para promover una actividad que requería la utilización de capital, se dice además que el emperador Vespasiano (69 – 79 d. C.) se habría opuesto al uso de la energía hidráulica porque esta habría provocado la desocupación.
La rueda hidráulica
Ruedas de agua en Hama - Siria.
En la Edad Media, la rueda hidráulica fue ampliamente utilizada en Europa para una gran variedad de usos industriales El Domesday Book, el catastro inglés elaborado en el 1086, por ejemplo reporta 5.624 molinos de agua, todos del tipo vitruviano. Estos molinos fueron usados para accionar aserraderos, molinos de cereales y para minerales, molinos con martillos para trabajar el metal o para batanes, para accionar fuelles de fundiciones y para una variedad de otras aplicaciones. De este modo tuvieron también un papel importante en la redistribución territorial de la actividad industrial.
Otra forma de energía desarrollada en la Edad Media fue el molino de viento. Desarrollado originalmente en Persia en el siglo VII, parece que tuvo su origen en las antiguas ruedas de oraciones accionadas por el viento utilizadas en Asia central. Otra hipótesis plausible pero no demostrada, es la de que el molino de viento se derivaría de las velas de los navíos. Durante el siglo X estos molinos eólicos fueron ampliamente utilizados en Persia, para bombear agua. Los molinos persas estaban constituidos por edificios de dos pisos, en el piso inferior se encontraba una rueda horizontal accionada por 10 a 12 alas adaptadas para captar el viento, conectadas a un eje vertical que transmitía el movimiento a la máquina situada en el piso superior, con una disposición que recuerda los molinos de agua griegos. Los molinos de viento de ejes horizontales se desarrollaron en Europa del norte entorno al siglo XIII.
La hidráulica en los países árabes
En la Edad Media el islam contribuyó en forma importante al desarrollo de la hidráulica. En el área geográfica donde se ubica el primer desarrollo de la civilización islámica se realizaron importantes obras hidráulicas, como por ejemplo canales para la distribución de agua, con un uso frecuente de sifones, casi desconocidos anteriormente, pero lo que tiene más significado, el Islam aseguró la continuidad del conocimiento con las civilizaciones antiguas, particularmente con la alejandrina. Cuando en el Renacimiento se redescubrió la civilización clásica y su ciencia, en realidad se disponía de técnicas mucho más evolucionadas que en la antigüedad y de instrumentos matemáticos mucho más versátiles, como la numeración árabe y el álgebra, también de origen árabe.
Entre los numerosos “arquitectos” que actuaban en el Renacimiento, el más significativo fue Leonardo Da Vinci (1452 – 1519). A Leonardo se debe la primera versión de la conservación de la masa en un curso de agua, en el cual el producto entre la velocidad media del agua en una sección y el área de la misma sección es constante, mientras que, siempre Leonardo observa, la velocidad del agua es máxima en el centro del río y mínima sobre los bordes. En tiempos recientes se ha reconducido el estudio de la turbulencia al de los sistemas dinámicos que conducen al caos. Actualmente la verdadera naturaleza del movimiento turbulento no está del todo clara, y el enfoque probabilístico parecería no ser el simple reflejo de nuestra ignorancia, sino que reflejaría la esencia misma del fenómeno, como en otras ramas de la física.
Se puede concluir que “es más fácil estudiar el movimiento de cuerpos celestes infinitamente lejanos que el de un arroyito que corre a nuestros pies” (Galileo Galilei): “Discurso sobre dos ciencias nuevas”
Ciencias de la tierra relacionadas con la hidráulica
Se relacionan íntimamente con la hidráulica las siguientes ramas de la ciencias de la tierra:
Mecánica de fluidos.mecánica de medios continuos que describe el movimiento de fluidos (gases y líquidos), sin tener en cuenta las causas que lo provocan (cinemática) o teniéndolas en cuenta (dinámica);
Hidrología, que analiza el comportamiento del agua en la naturaleza, en las diversas fases del ciclo hidrológico;
Hidrogeología, que se ocupa de las aguas subterráneas;
Hidrografía, que se ocupa de la descripción y estudio sistemático de los diferentes cuerpos de agua planetarios;
Oceanografía, que estudia todos los procesos físicos, químicos y biológicos que se dan en el mar y en los océanos.
Producción de energía
El funcionamiento básico consiste en aprovechar la energía cinética del agua almacenada, de modo que accione las turbinas hidráulicas.
Para aprovechar mejor el agua llevada por los ríos, se construyen presas para regular el caudal en función de la época del año. La presa sirve también para aumentar el salto y así mejorar su aprovechamiento.
Ventajas sobre otras fuentes de energía
Disponibilidad: El ciclo del agua lo convierte en un recurso inagotable.
Energía limpia: No emite gases "invernadero", ni provoca lluvia ácida, ni produce emisiones tóxicas.
Energía barata: Sus costes de explotación son bajos, y su mejora tecnológica hace que se aproveche de manera eficiente los recursos hidráulicos disponibles.
Trabaja a temperatura ambiente: No son necesarios sistemas de refrigeración o calderas, que consumen energía y, en muchos casos, contaminan.
El almacenamiento de agua permite el suministro para regadíos o la realización de actividades de recreo.
La regulación del caudal controla el riesgo de inundaciones y desates de agua.
Inconvenientes
Su construcción y puesta en marcha requiere inversiones importantes. Además, los emplazamientos en donde se pueden construir centrales hidroeléctricas en buenas condiciones económicas son limitados.
Las presas se convierten en obstáculos insalvables para especies como los salmones, que tienen que remontar los ríos para desovar. Por su parte, los embalses afectan a los cauces, provocan erosión, e inciden en general sobre el ecosistema del lugar.
Empobrecimiento d
water scope water scope weil water scop
نطاق المياه نطاق المياه ويل مياه scop
چرخابِ آبْگَرْد شامل چرخی پرهدار و چوبی بود که بهصورت عمودی در مسیر رودخانه یا نهر نصب میشد و بر اثر برخورد آب به پرههایش، به گردش در میآمد. دورِ چرخاب دلوهایی بسته میشد که با گردش چرخاب در آب فرومیرفتند و از آب پُر میشدند و در ادامه گردش، هنگامی که به قسمت بالایی مسیر گردش چرخاب میرسیدند، آبِ خود را درون آبراههای تخلیه میکردند. بهجای دلو، گاهی با تخته، محفظههایی بین دو وجه چرخ ایجاد میکردند که کار آبگیری از رودخانه و تخلیه در آبراهه با این محفظهها انجام میشد (دوما، ج 1، ص 140 ـ 141؛ " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، ج 3، ص 774ـ775).
اگر برای گرداندن چرخاب از نیروی حیوان یا انسان بهجای قوه آب استفاده میشد، در یک وجه چرخ میلههایی تعبیه میشد که آن را بهصورت یک چرخ دنده میخی درمیآورد. این میخها با میلههای یک چرخ افقی ــ که بهصورت چرخدنده میلهدار عمل میکرد ــ درگیر میشدند و هنگامی که این چرخ افقی را دستهای با نیروی حیوان یا انسان به گردش درمیآورد، چرخِ عمودی دَلْودار نیز میگردید و کارِ آبکشی را انجام میداد. برای آنکه چرخ عمودی فقط در یک جهت بچرخد ضامنی بهکار میرفت تا در صورتی که به هر علت دسته رها شود مانع گردش این چرخ در جهت دیگر شود. عملکردِ این چرخاب، ساده ولی ساخت آن کاملاً پیچیده و شامل بیش از دویست قطعه بود ( " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، ج 3، ص 771ـ774).
در بعضی منابع، ظاهراً به پیروی از آنچه در سوریه متداول بوده است، چرخابِ آبْگَرْد را ناعوره و چرخابی را که با نیروی حیوان میگردید، ساقیه نامیدهاند (رجوع کنید به همان، ج 3، ص 771ـ776؛ حسن و هیل، ص 38؛ د. اسلام ، چاپ دوم، ذیل "Nā ūra").
در نوعی از چرخاب بهجای دلو از محفظههای توخالی بشکه مانند استفاده میشد. بشکهها حول چرخ انحنا داشتند و در واقع بدنه چرخ را تشکیل میدادند. این بشکهها گنجایش زیادی داشتند ولی آب را تا ارتفاعِ کمی بالا میبردند. این نوع چرخاب، که آن را حیوان یا انسان میچرخاند و در مینیاتوری از بغداد متعلق به قرن ششم نیز تصویر شده، در منابع غربی چرخ ملاقهدار حلزونی نامیده شده است (رجوع کنید به دوما، ج 1، تصویر ص 425؛" دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، ج 3، ص 774).
در نوع دیگری از چرخاب، چرخِ گردنده که استوانهای شکل بود، با منبع آب تماس نداشت بلکه بالای آن نصب میشد. جَزَری (ص 448) آن را دولاباً سِندیاً (چرخ سِنْدی) نامیده است. احتمالاً منشأ طراحی چرخ سندی در سرزمین سند در شمالغربی هند بوده است (همان، ترجمه فارسی، توضیحات هیل، ص 577). فیلون در حدود 210 ق م این نوع چرخ را وصف کرده است (رجوع کنید به همان، ص 595). روی این چرخ دو رشته طناب افکنده میشد که هریک به صورت حلقهای بسته تا درونِ آب آویزان بود. بین دو رشته، کوزههایی وصل میشد. وقتی چرخ دَوَران میکرد، رشته طنابها نیز همراهِ کوزهها میگردیدند و کوزهها، به توالی، آبگیری و تخلیه را انجام میدادند (رجوع کنید به محبّی، ص 151، به نقل از لاوفر ).
نوعی دیگر از چرخهای آبکِشی، که عموماً برای تخلیه آب معادن از آنها استفاده میشد، طبلکِ آبکشی بود (رجوع کنید به داوسون، ص 59ـ60؛ "دایره المعارف تاریخ علوم عربی"، ج 3، ص 769ـ771). این چرخ شامل طبلک محفظهبندی شدهای بود که عمودی در آب قرار میگرفت و با پا میچرخید و محفظهها آبگیری و تخلیه آب را انجام میدادند. ابداع طبلک آبکشی به مصریها در نیمه اول سده سوم پیش از میلاد نسبت داده شده است. ویتروویوس (متخصص هنر و تاریخ معماری در اوایل قرن اول پیش از میلاد تا اوایل قرن اول میلادی) هم در نوشتههای خود به آن اشاره کرده است (داوسون؛ " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، همانجاها).
پیچ ارشمیدس، که احتمالاً اختراعِ ارشمیدس (حدود 287ـ212 ق م) است، از دیگر وسایل آبیاری بوده است، شاملِ تیغه حلزونی درازی از چوب یا فلز که درون یک پوسته استوانهای چوبی یا فلزی قرار داشته و با دستهای میچرخیده است. یک انتهای پیچ، درون آب و انتهای دستهدارِ آن بیرون قرار گرفته، بهگونهای که پیچ به حالت شیبدار درمیآمده و با چرخیدن تیغه حلزونی، آب بالا میآمده است ( " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، ج 3، ص 771؛ داوسون، ص 51). تقیالدین راصد (ص 32ـ34) طرح تلمبهای حلزونی، شامل پیچ ارشمیدس، را ارائه داده که با پروانه میگردیده است. پیچ ارشمیدس در زمینهای پست بهکار میرفت و برای بالا آوردن مواد سبک، مثل حبوبات و شن و ماسه، نیز مناسب بود (ابنساعاتی، مقدمه دهمان، ص 55).
سازوکارِ اصلی چرخاب آبگرد را چرخ پرهدار یا پروانهای تشکیل میداد که با برخورد جریان آب به پرههایش میگردید. پروانه، عمودی یا افقی نصب میشد.
جَزَری *سه نوع پروانه معرفی کرده است. یک نوع، که از آن بیشتر استفاده کرده، چرخ کفهدار یا دولاب ذوکفّات است که عموماً روگرد بوده و پرههایی شبیه کفههای ملاقه داشته است (مثلاً ص 50 ـ 51، 57، 245ـ 255، 450، 452). در پروانه عمودی روگرد آب جاری از بالای چرخ روی پرههایش میریخت و باعث گردش آن میشد. نوع دیگر، چرخ پرهدارِ روگردِ افقی به نام دولاب ذوریشات یا دولاب ذوفَرَجات بوده که از ورقه نازک مسی ساخته میشده و جزری آن را مانند چرخ آسیاب یا سُرْن الرَّحی دانسته است (ص 229ـ233، 458). خوارزمی (ص 254) نیز سرنالرّحی را به معنای پروانهای که با ریزش آب میچرخد آورده است. وی پرههای این پروانه را بَرْکارالسرن نامیده و یادآوری کرده که معرّب واژهای فارسی است. نوع سوم پروانه جزری، عمودی و زیرگرد بهنام دولاب ذواَجْنِحه بود و پرههایی پهن شبیه پارو داشت (رجوع کنید به ص 459). در پروانه عمودی زیرگرد، آب جاری از زیر به پرههای پایینی میخورد و چرخ را میگرداند.
نوعی پروانه افقی هم بهنام نُرس یا چرخ یونانی وجود داشت که پرههای آن پارویی شکل بود. احتمالاً منشأ آن در خاورمیانه بود و تا سدههای میانی رواج داشت (همان، ترجمه فارسی، توضیحات هیل، ص 601). پروانهای هم که بنوموسی *بهکار برده بودند افقی بود. این پروانه، هم بهصورت هواگَرْد با وزش هوا میچرخید (بنوموسی، ص340ـ342) و هم به صورت آبگرد دَوَران میکرد (همان، ص 346ـ349).
محمدحافظ اصفهانی ــ که در سده دهم در خراسان میزیست ــ از پروانههایی به نام اُولی اجنحه یا چرخ اصل برای دستگاههای عصاری و روغنکِشی (رجوع کنید به ص 79ـ131) و یک آسیای آبی (رجوع کنید به ص 134ـ160) به تفصیل سخن گفته و جزئیات طراحی و ساخت آن را بیان کرده است. به گفته وی (ص 158) مجرای هدایت آب، یعنی ناو، باید گاو دم باشد، یعنی دهانه بالایی آن گشاد باشد و بهتدریج کوچکتر شود تا به دهانه خروجی ــ که سرِ پرههای چرخ واقع است ــ برسد. به این صورت آب به راحتی درون ناو هدایت میشود و هرچه پایینتر آید تندتر میشود و تا سرِ پره برسد، پرزور گشته چرخ را سریعتر میگرداند.
ناعوره، ساقیه، چرخ با زنجیره دلوها و چرخاب بشکهای در بسیاری از منابع، چرخ ایرانی (احتمالاً به دلیل منشأ آن) نامیده شده است (رجوع کنید به پیسی، ص 38؛ " فرهنگ وِبْسْتِر"، ذیل "Persian wheel" ). قدیمترین نوشته در باره ناعوره از ویتروویوس است ( د. اسلام، همانجا؛ " دایره المعارف تاریخ علوم عربی"، ج 3، ص 775). از این نوشته چنین برمیآید که ناعوره تا آن زمان مدتی بوده که استفاده میشده و احتمالاً در یکی از مناطق کوهستانی خاورمیانه با رودهای چهارفصل، مثل سوریه و بینالنهرین و ایران، در حدود 200 ق م اختراع شده بوده است ( " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، همانجا).
در یکی از نامههای توماس جفرسون (رئیسجمهوری امریکا در آغاز قرن سیزدهم/ نوزدهم) آمده که در گزارش سفری از مصر در سالهای 1139 تا 1141/ 1727ـ1729، شکلی از یک «چرخ ایرانی» متشکل از زنجیره دلوها ترسیم شده که از چاهی در قاهره به عمق 264 فوت (هشتاد متر) آب میکشیده است (رجوع کنید به جفرسون، 2003). درواقع، غیر از پیچ ارشمیدس و شادوف (ابزار آبکشی از چاه به شکل اهرمی با بازوی طولانی)، بقیه چرخها که چرخ ایرانی نامیده شدهاند، ساختارشان با یکدیگر بیارتباط نیست و احتمالاً، برحسب شرایط محلی، از یکدیگر مشتق شدهاند. تصویری از چرخ ایرانی در یک مینیاتور ایرانی در نسخهای از تنگلوشا دیده میشود (رجوع کنید به " شکوه ایران "، ج 3، ص 294)؛ البته هیل(رجوع کنید به " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، ج 3، ص 771) اختراع ساقیه را در مصر، حدود سال 200ق م دانسته ولی معتقد است این نوع چرخاب تا ابداع سازوکار ضامن چرخ، که ایمنی عملکرد آن را تأمین کند، رواج نیافت. چرخابِ بشکهای از قدیم در کشورهای اسلامی بهکار میرفت. این چرخاب امروزه هم در مصر رایج است و مهندسان مصری در یک مرکز پژوهشی نزدیک قاهره سعی در افزایش بازده آن دارند ( "دایره المعارف تاریخ علوم عربی"، ج 3، ص 774).
بسیاری از مهندسان مسلمان، مثل بنوموسی، جزری و تقیالدین راصد*، چرخاب یا پروانههایی با کاربرد صنعتی طراحی کردند. ابنخلف مرادی نیز، که در سده پنجم در اندلس میزیست، از چرخاب استفاده کرده و گفته است اگر جریان آب ضعیف باشد از چرخاب روگرد وگرنه باید از چرخاب زیرگرد استفاده شود (رجوع کنید به حسن و هیل، ص53، 62؛ هیل، 1998، مقاله 18، ص12).
جهانگردان و جغرافیدانانِ بسیاری در نوشتههای خود از چرخابهایی که دیده بودند یا سراغ داشتند یاد کردهاند. حمداللّه مستوفی (ص 111) از دولابی بزرگ یاد کرده که بر جویی در کنار شهر اندیمشک نصب بوده و آب شهر را تأمین میکرده است. در ایران، چرخاب را در کار سدها نیز بهکار میبردند و آبی که چرخاب را میگرداند از پشت سد گرفته میشد و از طریق لوله بزرگی بر پرههای چرخاب میریخت و آن را میگرداند (پیسی، ص 42ـ43). مقدسی در قرن چهارم، در وصف سد عظیم روی رودِ کُر (رجوع کنید به بندامیر*( 1 ) )، گفته است که ده چرخاب (دولاب) در دوجانب آن وجود دارد که آسیابها را میگردانند و آنها را از عجایب ولایت فارس شمرده است (ص 444). مقدسی (ص 402، 411) همچنین در ذکر اقلیم خوزستان از وجود دولابهای زیبا و متعددی در اهواز سخن به میان آورده است که با آب میگشتند و ناعوره نامیده میشدند. ابنبطوطه (ج 1، ص 203، 237) از دولابهایی سخن گفته است که در رودخانه عمیق شهر شوشتر کار گذاشته بودند و باغهای دوطرف رودخانه را با آن آبیاری میکردند. ویرانههای این دولابها هنوز در شوشتر باقی است.
ناصرخسرو (ص 19) و ابنبطوطه (ج 1، ص 83 ـ84) از دولابهای بسیاری یاد کردهاند که بر لبِ رودِ عاصی در شهر حماه نصب شده بود. بعضی از دولابهای حماه همچنان وجود دارند. ناصرخسرو (ص 69)، در شرح دیدارش از مصر و نیل و جویهای بسیارِ منشعب از آن، از دولابهایی یاد کرده و گفته که برآورد تعداد آنها دشوار است. به نوشته وی (ص 79)، دولابهایی در قاهره برای آبیاری بستانها وجود داشت و در مقابل شهر اَسوان، در میان نیل، جزیرهای حاصلخیز بود که باغهای آن را با دولاب آب میدادند. ابنبطوطه نیز از دولابهای رودخانه بزرگ سیاهْ آب (قره سو) در داخل و خارج شهر نَکْده عراق (ج 1، ص 302) و دولابهای شهر اماصیه عراق (ج 1، ص 304) سخن گفته است.
در اندلس نیز چرخاب فراوان بود؛ روی رودخانهها چرخابهای عظیمی ساخته بودند که قطر دایرهشان بیست تا سی متر بود. چرخاب ویران شهر قرطبه در کنار رود وادیالکبیر هنوز وجود دارد (رجوع کنید به هونکه، ص 571 و شرح زیر تصویر 13 از تصاویر رنگی انتهای کتاب). ناعوره را سوریها به اندلس بردند. در سده ششم در طلیطله از چرخابهایی شبیه آنچه در حماه نصب بود، استفاده میشد. این چرخابها در سراسر اندلس رایج شده بود. ساقیه را نیز مسلمانان در شبهجزیره ایبری رایج کردند. هر دو نوع چرخاب از آنجا به بسیاری از مناطق اروپایی راه یافتند و مهندسان اسپانیایی آنها را به دنیای جدید معرفی کردند. چرخاب از کشورهای اسلامی به آسیای شرقی نیز برده شد ( " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، ج 3، ص 774ـ776).
برای افزایش کارایی چرخابهای گرداننده آسیاب * ، آنها را روی کشتی نصب میکردند تا از سرعت بیشتر جریان آب در قسمت میانی رودخانهها استفاه کنند یا مشکل پایین آمدن آب رودخانه و ضعیف شدن جریانهای کناری که قادر به گرداندن چرخاب نبودند حل شود. استفاده از این نوع چرخابها و آسیابها رواج بسیاری در جهان اسلام داشت؛ در بینالنهرین روی رودخانههای دجله و فرات و در اندلس از آنها استفاده میشد. روش دیگر این بود که سدی محلی نزدیک به مکان نصب چرخاب ایجاد میکردند و چرخاب را به پایههای آن میبستند تا بازده آن، بر اثر جریان بیشتر آب، افزایش یابد. چرخابهایی نیز در سده چهارم در حوالی بصره کار میکردند که با جزر و مد آب میچرخیدند و آسیابها را به گردش درمیآوردند. آسیابهای جزر و مدی یک سره پس از این تاریخ در اروپا پدیدار شد (همان، ج 3، ص 783؛ هیل، 1993، ص 111).
هونکه (ص 160ـ161)، پیسی (ص 38) و بسیاری دیگر، مهارت مسلمانان را در ساخت دستگاههای آبی ستودهاند. مهندسی آبرسانی در ایران، شامل سدسازی، احداث شبکههای آبیاری و ساخت انواع دستگاههای آب کشی، رشد چشمگیری داشت. اطلاق چرخ ایرانی به چرخابها نشان میدهد که پژوهشگران نقش ایرانیها را در این زمینه مهم میدانند. برنال(ج 1، ص 208، پانویس) نقش ایرانیان را در همه زمینهها، از جمله مهندسی سازههای آبی، مهم شمرده است.
هنوز هم در بسیاری از نقاط دنیا، چرخاب وجود دارد و همچنان ساخته و بهکار گرفته میشود. بعضی از این چرخابها، مثل ناعوره، ساقیه،حلزونی ملاقهدار و چرخ با زنجیره دلوها، به کمک فنّاوریهای جدید، استفاده وسیعتری مییابند. امروزه این چرخابها در شرکتهای مهندسی و تولیدی، به موتور و جعبه دنده مجهز میگردند و با بازدهی بهتر ساخته و برای آبیاری به کار گرفته میشوند.
پروانه، که در واقع چرخابِ آب گرد محسوب میشود، افزون بر آبیاری و تأمین آب آشامیدنی، برای تأمین نیروی محرکه دستگاههای صنعتی نیز بهکار میرفت. از این حیث، اولین و بیشترین استفاده آن در آسیابها بود (دوما، ج 1، ص 144ـ145). علاوه بر آن، استفاده از نیروی آب در جهان اسلام برای راهاندازی دستگاههای عصاری، روغنکشی، آسیای شکر، تهیه خمیر کاغذ، شالیکوبی، لباسشویی (قصّاری) و آسیای سنگ معدن رایج بود. اخیراً در دره اردن بقایای 32 آسیای شکر کشف شده است که با نیروی آب کار میکردهاند و متعلق به دوره ایوبی هستند. در حوالی سدّ کُر چرخابهای بسیاری، برای آسیای غلات و نیشکر، شستشوی پارچههای پشمی و آمادهسازی خمیر کاغذ، نصب شده بود. از قوه آب برای اره کردن الوار هم استفاده میشد (هیل، 1993، ص 113؛ " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "،ج 3، ص 783 ـ 784؛ پیسی، ص 17).
مسلمانان کاغذسازی را از اسیران جنگی چینی در سمرقند آموختند و آسیای کاغذ را ساختند که خیلی زود در بغداد، یمن، مصر، سوریه، ایران، افریقای شمالی و اندلس آسیاهای مشابه برپا شد ( " دایره المعارف تاریخ علوم عربی "، همانجا). برای تهیه خمیر کاغذ، چرخاب، بازوی متحرکی را که ضامندار بود و به انتهایش چکشی وصل بود، بالا و پایین میبرد و چکش بر الیاف گیاهی ضربه میزد تا خمیر کاغذ آماده شود. به مجموعه بازوی چکشدار، آب دَنگ میگفتند. غیاثالدین جمشید کاشانی در پیوست نامه دوم خود، یک آسیای کاغذسازی را که در سمرقند کار میکرده شرح داده است (رجوع کنید به ص 89).
ابوریحان بیرونی (ص 385) از کاربرد آب دنگ برای خرد کردن سنگ معدن طلا سخن گفته و آن را برای این منظور بهتر از آسیا دانسته است. وی این آب دنگها را مشاجن نامیده و گفته است با دستگاههایی کار میکنند که در آب جاری نصب شدهاند و آنها را به آب دنگهایی تشبیه کرده است که برای کوبیدن کنف کاغذسازی در سمرقند به کار میرفتند. در حاشیه ترجمه مقالهای از ابنحاج (ص 23)، تصویری برگرفته از یک نسخه خطی کشمیری وجود دارد که متعلق به سده سیزدهم است و کاغذسازانی را در حال ساخت خمیر کاغذ نشان میدهد.
در دوره اسلامی، چرخاب و پروانه در ساخت اشیای خودکار و تزیینی نیز بهکار میرفتند، چنانکه جزری از آنها در بسیاری از دستگاههای خودکار استفاده کرده است، از جمله استفاده از چرخ کفهدار در ساعتهای آبی برای به حرکت درآوردن دست مجسمههای نوازنده و ایجاد صدای سوت (ص50ـ57، 93، 172ـ175)، چرخ پرهدار افقی در ظروف خودکار (ص 246ـ262) و پروانه زیرگرد با پرههای پهن و پاروییشکل در ساخت تلمبه (ص 458ـ465). بنوموسی هم از پروانههای آبی و هوایی در ساخت فوارهها استفاده کرده بودند (رجوع کنید به ص 340ـ342، 346ـ349).
چرخچاه، که نوعی چرخاب است، وسیلهای باستانی است که از ماشینهای ساده هرون بهشمار میآید (روسو، ص 121). این وسیله به شکل استوانهای چوبی و میانتهی است که بر سرِ چاه نصب میکنند، بر آن طنابی میاندازند و دلوی به انتهای آزاد طناب میبندند که با آن از چاه آب میکشند. چرخ با دست و گاهی که دلو سنگین است به کمک پا میگردد و طناب با بازشدن از دورِ آن در چاه فرو میرود و با پیچیدن به دورِ آن بالا میآید. گاهی دستهای نیز بر یکی از دو قاعده آن برای سهولت گرداندنش تعبیه میشود. چرخچاه را چرخ آبکِشی، چرخ دولاب (دهخدا، ذیل «چرخاب»، «چرخچاه»؛ نفیسی؛ فرهنگ بزرگ سخن ، ذیل «چرخ») و بَکْرَه (ابنمنظور، ذیل «بکر»؛ جمع آن بکرات رجوع کنید به خوارزمی، ص 248) نیزنامیدهاند. چرخچاه برای بیرون کشیدن خاک هنگام حفر چاه و کاریز، و سنگ معدن و آب و گِل از معادن نیز بهکار میرفت (حسن و هیل، ص 237، 239).
چرخچاه برای تأمین آبخانگی از چاههایی که در منازل شهری و روستایی حفر میشد، بهطور وسیعی بهکار میرفت و برخلاف دیگر چرخابها که عمومیتر بودند، استفاده خصوصی و خانوادگی داشت و ابزارِ کارِ مقنی برای حفر چاه و کاریز هم بود.
نوعی از چرخچاه، که برای آبیاری و نیز تأمین آب حمامهای عمومی بهکار میرفت، شامل یک یا دو استوانه بود که هریک دلوی داشت. هر دلو با دو تسمه، که یکی از دیگری کوتاهتر بود، به حیوانی بسته میشد. حیوان از یک سرازیری به نام گاورو پایین میرفت و طناب بلندتر چرخ را میچرخاند تا دلو بالا بیاید. در انتهای مسیر، طنابِ کوتاهتر باعث کج شدن دلو و ریخته شدن آب آن به درون مخزن آب میشد ( د. ایرانیکا، ذیلark- ečāh" Č" ).
وسعت استفاه از چرخچاه و دیگر چرخابها منشأ نامگذاری بسیاری از روستاها بهنام دولاب در ایران بوده است. چرخچاه هنوز هم در بسیاری از نواحی کشورهای اسلامی، بهویژه در مناطق روستایی، کاربرد دارد. در تمدن اسلامی چرخچاه در جنگافزارها مانند فلاخن و منجنیق کاربرد داشته است (رجوع کنید به دوما، ج 1، ص 681؛ حسن و هیل، ص 99ـ102).
منابع: ابنبطوطه، رحله ابنبطوطه، چاپ محمدعبدالمنعم عریان، بیروت 1407/1987؛ ابنحاج، «در بیان کیفیت و نیکو گردانیدن نیت ورّاق و کاتب و صحّاف»، ترجمه شهریار نیازی، نامه بهارستان، سال 2، ش 2 (پاییز ـ زمستان 1380)؛ ابنساعاتی، علمالساعات و العمل بها، چاپ محمداحمد دهمان، دمشق 1401/1981 ؛ ابنمنظور؛ ابوریحان بیرونی، الجماهر فی الجواهر، چاپ یوسف الهادی، تهران 1374 ش؛ جان دزموند برنال، علم در تاریخ، ج 1، ترجمه ح. اسدپور پیرانفر، تهران 1380 ش؛ محمدحسینبن خلف برهان، برهان قاطع، چاپ محمد معین، تهران 1361 ش؛ بنوموسی، کتاب الحیل ، چاپ احمد یوسف حسن، حلب 1981؛ آرنولد پیسی، تکنولوژی در تمدن جهان، ترجمه فریدون بدرهای، تهران 1376 ش؛ محمدبن معروف تقیالدین راصد، الطرق السنیه فی الا´لات الروحانیه، نسخه عکسی، در احمد یوسف حسن، تقیالدین و الهندسه المیکانیکیه العربیه، حلب 1976؛ اسماعیلبن رزّاز جزری، الجامع بین العلم و العمل النافع فی صناعه الحیل، چاپ احمد یوسف حسن، حلب 1979؛ همان، ترجمه فارسی: مبانی نظری و عملی مهندسی مکانیک در تمدن اسلامی ( الجامع بین العلم و العمل النافع فی صناعه الحیل )، ترجمه و تحشیه محمدجواد ناطق، حمیدرضا نفیسی، و سعید رفعتجاه، تهران 1380 ش؛ محمد حافظ اصفهانی، سه رساله در اختراعات صنعتی: ساعت، آسیا، دستگاه روغنکشی ( نتیجه الدّوله )، چاپ تقی بینش، تهران 1350 ش؛ حمداللّه مستوفی، نزهه القلوب؛ محمدبن احمد خوارزمی، کتاب مفاتیح العلوم، چاپ فان فلوتن، لیدن 1895، چاپ افست 1968؛ موریس دوما، تاریخ صنعت و اختراع، ترجمه عبداللّه ارگانی، تهران 1378 ش؛ دهخدا؛ پیر روسو، تاریخ علوم، ترجمه حسن صفّاری، تهران 1378 ش؛ غیاثالدین جمشید کاشانی، از سمرقند به کاشان: نامههای غیاثالدین جمشید کاشانی به پدرش، چاپ محمد باقری، تهران 1375 ش؛ فرهنگ بزرگ سخن، به سرپرستی حسن انوری، تهران: سخن، 1381 ش؛ پرویز محبّی، فنون و منابع در ایران: مقدمهای بر تاریخ تکنولوژی و کاربرد مواد در ایران از قرن اول تا سیزدهم هجری، ترجمه آرام قریب، تهران1383 ش؛ مقدسی؛ ناصرخسرو، سفرنامه حکیم ناصرخسرو قبادیانی مروزی، چاپ محمد دبیرسیاقی، تهران 1363 ش؛ علیاکبر نفیسی، فرهنگ نفیسی، تهران 1355 ش؛ زیگرید هونکه، فرهنگ اسلام در اروپا: خورشیدالله بر فراز مغرب زمین، ترجمه مرتضی رهبانی، تهران 1370 ش؛
Duncan Dowson, History of tribology, London 1998; EIr . s.v. "Čark-e čāh" (by Nā şer Golām – Rezāi); EI 2 , s.v. "Nāura" (by D. R. Hill), s.vv. "Waterwheel" (by Terry S.Reynolds), "Wheel" (by Leslie Spier Danbury 1995); Encyclopedia of the history of Arabic science , ed. Roshdi Rashed, London: Routledge, 1996, s.v. "Engineering" (by Donald R. Hill); Ahmad Y. Hassan and Donald R. Hill, Islamic technology: an illustrated history , Paris 1992; Donald Routledge Hill, "Andalusian technology", repr. in Donald Routledge Hill, Studies in medieval Islamic technology , ed. David A. King, Aldershot 1998; idem, Islamic science and engineering , Edinburgh 1993; Thomas Jefferson, "The letters of Thomas Jefferson: to Isaac McPherson Monticello, August 13/1813", From Revolution to Reconstruction. 6 Mar. 2003. . Available: nl/ usa/p/tj3/ writings/brf/ jeflxx.htm. ]17 Jul. 2007]; The Splendour of Iran , ed. N. Pourjavady, London: Booth-Clibborn Editions, 2001; Websters third new international dictionary of the English language: unabridged , ed. Philip Babcock Gove, Springfield, Mass. 1981.
/ محمدجواد ناطق /
تصاویر این مدخل:
چرخ ایرانی در نسخه ای از تنگ لوشا (کتاب قرن 11) منبع: The Splendour of Iran, London: Booth-clibborn Editions, 2001, vol.3 , p. 294
چرخاب آب گرد (ناعوره) (چرخاب در حین گردش، آب موجود در محفظه ها را در آبراهه فوقانی تخلیه می کند) منبع: Aahmad Y. Hassan and Donald R. Hill, Islamic technology : an illustrated history, paris 1992, p. 35
قس
انواع ناعوره اسبگرد و ناعورههای هیدرولیکی در کار استخراج موادمعدنی نقش داشتند. نمونه کاملی از این نوع ناعوره را میتوان روی پارچه قلابدوزی مربوط به آغاز قرن شانزدهم در موزه لوور دید. نقش این پارچه نشان میدهد که برای بالاآوردن آب شور چاه از چنین وسیلهای استفاده میشود. زنجیرهائی که کاسههائی به آنها بسته شده است.
● ناعوره PERSIAN WHEEL ناعوره یا دولاب وسیلهای برای آوردن آب از سطحی به سطح بلندتر. چرخی (مثلاً به قطر ۲۰ متر) را چنان در کنار رودخانهای نصب میکنند که سطح آن در امتداد جریان و محیط آن مماس با آب باشد. بر محیط این چرخ کوزهها یا سطلهائی به حالت آزاد آویخته است. جریان رودخانه سطلی را که در آب فرو رفته است پر میکند و ضمناً آن را به پیش میراند و سطل دیگری جای آن را میگیرد و این عمل پیوسته ادامه پیدا میکند. سطلهای پر شده، وقتی از بلندترین نقطه محیط چرخ سرازیر میشوند، با برخورد به مانعی آبشان در مجرائی خالی میشود و به زمین بلندتر از سطح آب رودخانه میرسد.
ناعوره به وسیلهٔ آب به گردش در میآید. ناعوره را برای چرخهائی که حرکتشان با نیروی آب صورت میگیرد بکار میبرند. قدری ثابت بهچشم میخورد. این دستگاه مناسبترین وسیله برای مناطعی است که نهرهای آنها دارای جریان تند بوده و قدری دورتر و در سطحی پائینتر از زمینهای اطراف جریان دارد. هر چند دیگر بهندرت ازین وسیله استفاده میشود هنوز هم نمونههای خوبی را بهویژه بر نهر العاصی در شهر حمات سوریه وجود دارد. این چرخ را بر جزرهائی که وزن اکسل آهنی یا چوبی بر آنها قرار دارد، سوار میکنند. بر گرد اکسل، چهارچوبی از الوارهای ستبر قرار دارد که اکسل را با گوههائی به آن محکم میکنند. ازین چهارچوب مرکزی، پرههائی چوبی خارج میشود که لبه چوبی چرخ بر آنها قرار گرفته است، قطر بزرگترین چرخ حدود ۲۰ متر است و ۱۲۰ قسمت در سطح لبه آن تعبیه شده است. میان هر جفت ازین قسمتها یک پارو به چرخش در میآید. قسمتهای مذکور در لبه چرخ به درون آب فرو رفته و با گردش چرخ بالا آمده و به مخزنی که به مجرائی متصل است میریزد. در برخی ناعورهها بهجای این قسمتها، تنگهای سفالی بر لبه چرخ نصب میکنند. بیشتر در روزگار رومیان از ناعوره استفاده میکردند. در نوشتههای ویتروویوس در قرن اول (ق.م) از آنها سخن به میان آمده است.
۳ـ تاریخ صنعت و اختراع ـ ترجمه عبدالله ارگانی
۴ـ دایرهالمعارف فارسی ـ غلامحسین مصاحب
قس عربی
الناعور (ج نواعیر) کما تسمى (فی سوریا والعراق)، أو الساقیة (ج سواقی) کما تسمى (فی مصر) هی أداة لنقل ماء النهر إلى الیابسة على ضفاف النهر.
محتویات
طریقة عمل النواعیر
کیفیة عمل الناعور أو الساقیة
الناعور تکون على شکل ترکیب دائری یرکب عمودیا على مسار تیار الماء فی النهر، ویثبت على محیط الدائرة عدد من الأوعیة (الدلوات) أو (القلل) لتجمع الماء فیها وترفعه إلى الأعلى لتفرغه فی مجرى عند نزولها من قمة محیط الدائرة، حیث ینقل بهذا المجرى إلى ضفة النهر. تصنع النواعیر فی حماة فی سوریة من الأخشاب الصلبة وهی الموطن الأول لصناعة النواعیر وفی العراق تصنع من خشب شجر التوت بینما تصنع النواعیر فی حلب من حدید الصلب. یرکب على کل ناعور 24 قلة أو دلو. ویصدر الناعور عند دورانها صوت حزین خاص بها والذی اعطاه التسمیة.
الناعور فی سوریا
نواعیر حماة أکبر النواعیر او السواقی فی العالم
تعتبر سوریا هی موطن النواعیر الأول. وتشتهر سوریا بالنواعیر التی وجدت اثارها منذ آلاف السنین فی مصورات ولوحات فسیفساء فی افامیا تصور النواعیر على نهر العاصی. هناک نواعیر قدیمة ما زالت تعمل حتى یومنا هذا. أقدمها موجوده فی منطقة شیزر فی محافظة حماه السوریة. وتعد مدینة حماه مدینة النواعیر بحق إذ یوجد بها أشهر نواعیر العالم وأکبرها حجما على الإطلاقلمصدر. یصل قطر بعضها إلى أکثر من 25 مترا. وتنتشر على ضفاف نهر العاصی. وکانت فی السابق تنقل الماء من نهر العاصی إلى البساتین على جانبی النهر عبر قناطر تسیر فوقها المیاه. من النواعیر القادریة والجابریة وغیرها بطول النهر داخل مدینة حماة وخارجها، تتمیز النواعیر بصوتها الممیز أثناء دوارنها والتی اخذت اسمها منه. وللنواعیر فی مدینة حماه ذکریات تغنى بها المطربین والشعراء وکتب عنها الکتاب ورویت عنها الاحادیث والقصص. وما زالت النواعیر تدور وتزین وسط مدینة حماه وفی أماکن ومناطق مختلفة من المحافظه وعلى طول نهر العاصی وأماکن أخرى من سوریا. وتقوم حالیا صناعة النواعیر لتزیین الفیلات والمساکن والمنتزهات والحدائق فی سوریا.
= طالع : نواعیر حماة
الناعور فی العراق
انتشرت سابقآ على ضفاف الفرات النواعیر وتتمرکز فی عدة مناطق عنة والقائم وحدیثة لکن أغلب النواعیر اندثرت الیوم ولم یبقى منها سوى اقل من عشرون وذلک بسبب قلة المیاه فی نهر الفرات واقامة السدود هلیه.
النواعیر فی آوروبا
طاحونة میاه فی بلجیکا على نهر آوثر
بالإضافة لنقل المیاه، استعملت النواعیر فی آوروبا لتشغیل الالات، فیما سمی بمطاحن المیاه (watermill)، بتسخیر قوة جریان الأنهار أو قوة انهمار المیاه من آعلى. ومن آهم استخداماته طحن البذور وخاصة القمح.
وصلات خارجیة
هناک المزید من الصور والملفات فی ویکیمیدیا کومنز حول: ناعور
تصنیفات: طواحین الماءمنشآت مائیةهندسة ری
قس اسپانیولی
La hidráulica es una rama de la física y la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los fluidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa (fuerza) y empuje de la misma.
Contenido
Etimología
La palabra hidráulica viene del griego ὑδϱαυλικός (hydraulikós) que, a su vez, viene de tubo de agua", palabra compuesta por ὕδωϱ (agua) y αὐλός (tubo). Aplicación de la mecánica de fluidos en ingeniería, usan dispositivos que funcionan con líquidos, por lo general agua y aceite como las maquinas ejemplo: caladora, carros, ETC
Historia
Egipto y Grecia
Las civilizaciones más antiguas se desarrollan a lo largo de los ríos más importantes de la Tierra, La experiencia y la intuición guiaron a estas comunidades en la solución de los problemas relacionados con las numerosas obras hidráulicas necesarias para la defensa ribereña, el drenaje de zonas pantanosas, el uso de los recursos hídricos, la navegación.
En las civilizaciones de la antigüedad, estos conocimientos se convirtieron en privilegio de una casta sacerdotal. En el antiguo Egipto los sacerdotes se transmitían, de generación en generación, las observaciones y registros, mantenidos en secreto, respecto a las inundaciones del río, y estaban en condiciones, con base en éstos, de hacer previsiones que podrían ser interpretadas fácilmente a través de adivinaciones transmitidas por los dioses. Fue en Egipto donde nació la más antigua de las ciencias exactas, la geometría que, según el historiador griego Heródoto, surgió a raíz de exigencias catastrales relacionadas con las inundaciones del río Nilo.
Con los griegos la ciencia y la técnica pasan por un proceso de desacralización, a pesar de que algunas veces se relegan al terreno de la mitología.
Tales de Mileto, de padre griego y madre fenicia, atribuyó al agua el origen de todas las cosas. La teoría de Tales de Mileto, al igual que la teoría de los filósofos griegos subsecuentes del período jónico, encontrarían una sistematización de sus principios en la física de Aristóteles. Física que, como se sabe, está basada en los cuatro elementos naturales, sobre su ubicación, sobre el movimiento natural, es decir hacia sus respectivas esferas, diferenciado del movimiento violento. La física antigua se basa en el sentido común, es capaz de dar una descripción cualitativa de los principales fenómenos, pero es absolutamente inadecuada para la descripción cuantitativa de los mismos.
Las primeras bases del conocimiento científico cuantitativo se establecieron en el siglo III a. C. en los territorios en los que fue dividido el imperio de Alejandro Magno, y fue Alejandría el epicentro del saber científico. Euclides recogió, en los Elementos, el conocimiento precedente acerca de la geometría. Se trata de una obra única en la que, a partir de pocas definiciones y axiomas, se deducen una infinidad de teoremas. Los Elementos de Euclides constituirán, por más de dos mil años, un modelo de ciencia deductiva de un insuperable rigor lógico. Arquímedes de Siracusa estuvo en contacto epistolar con los científicos de Alejandría.
Arquímedes realizó una gran cantidad de descubrimientos excepcionales. Uno de ellos empezó cuando Hierón II reinaba en Siracusa. Quiso ofrecer a un santuario una corona de oro, en agradecimiento por los éxitos alcanzados. Contrató a un artista con el que pactó el precio de la obra y además le entregó la cantidad de oro requerida para la obra. La corona terminada fue entregada al rey, con la plena satisfacción de éste, y el peso también coincidía con el peso de oro entregado. Un tiempo después, sin embargo, Hierón II tuvo motivos para desconfiar de que el artista lo había engañado sustituyendo una parte del oro con plomo, manteniendo el mismo peso. Indignado por el engaño, pero no encontrando la forma de demostrarlo, solicitó a Arquímedes que estudiara la cuestión. Absorto por la solución de este problema, Arquímedes observó un día, mientras tomaba un baño en una tina, que cuando él se sumergía en el agua, ésta se derramaba hacia el suelo. Esta observación le dio la solución del problema. Saltó fuera de la tina y, emocionado, corrió desnudo a su casa, gritando: “Eureka! Eureka!” (que, en griego, significa: "¡Lo encontré, lo encontré!").
Arquímedes fue el fundador de la hidrostática, y también el precursor del cálculo diferencial: recuérdese su célebre demostración del volumen de la esfera, y en conjunto con los científicos de Alejandría no desdeñó las aplicaciones a la ingeniería de los descubrimientos científicos, tentando disminuir la brecha entre ciencia y tecnología, típica de la sociedad de la antigüedad clásica, sociedad que, como es bien sabido, estaba basada en la esclavitud.
En el campo de la hidráulica él fue el inventor de la espiral sin fin, la que, al hacerla girar al interior de un cilindro, es usada aun hoy para elevar líquidos.
Véase también el capítulo referente al tornillo de Arquímedes
Los romanos
Los antiguos romanos, que difundieron en todo el Mediterráneo la vida urbana, basaron el bienestar y el buen vivir especialmente en la disponibilidad de abundante cantidad de agua. Se considera que los acueductos suministraban más de un millón de m³ de agua al día a la Roma Imperial, la mayor parte distribuida a viviendas privadas por medio de tubos de plomo. Llegaban a Roma por lo menos una docena de acueductos unidos a una vasta red subterránea.
Pont du Gard a Nîmes.
Para construir el acueducto Claudio, se requirieron, por 14 años consecutivos más de 40 mil carros de tufo por año.
En las provincias romanas los acueductos atravesaron con frecuencia profundos valles, como en Nîmes, donde el “Pont du Gard” de 175 m de longitud tiene una altura máxima de 49 m, y en Segovia, en España, donde el puente-acueducto de 805 m de longitud todavía funciona.
Los romanos excavaron también canales para mejorar el drenaje de los ríos en toda Europa y, menos frecuentemente para la navegación, como es el caso del canal Rin-Mosa de 37 km de longitud. Pero sin duda en este campo la obra prima de la ingeniería del Imperio romano es el drenaje del lago Fucino, a través de una galería de 5,5 km por debajo de la montaña. Esta galería solo fue superada en el 1870 con la galería ferroviaria del Moncenisio. El “Portus Romanus, completamente artificial, se construyó después del de Ostia, en el tiempo de los primeros emperadores romanos. Su bahía interna, hexagonal, tenía una profundidad de 4 a 5 m, un ancho de 800 m, muelle de ladrillo y mortero, y un fondo de bloques de piedra para facilitar su dragado.
La generación de energía
Rueda hidráulica.
La principal fuente no viviente de energía de la antigüedad fue el llamado “molino” griego, constituido por un eje de madera vertical, en cuya parte inferior había una serie de paletas sumergidas en el agua. Este tipo de molino fue usado principalmente para moler los granos, el eje pasaba a través de la máquina inferior y hacía girar la máquina superior, a la cual estaba unido. Molinos de este tipo requerían una corriente veloz, y seguramente se originaron en las regiones colinares del Medio Oriente, a pesar de que Plinio el Viejo atribuye la creación de los molinos de agua para moler granos al norte de Italia. Estos molinos generalmente eran pequeños y más bien lentos, la piedra de moler giraba a la misma velocidad que la rueda, tenían por lo tanto una pequeña capacidad de molienda, y su uso era puramente local. Sin embargo pueden ser considerados los precursores de la turbina hidráulica, y su uso se extendió por más de tres mil años.
El tipo de molino hidráulico con eje horizontal y rueda vertical se comenzó a construir en el siglo I a. C. por el ingeniero militar Marco Vitruvio Polione. Su inspiración puede haber sido la rueda persa o “saqíya”, un dispositivo para elevar el agua, que estaba formado por una serie de recipientes dispuestos en la circunferencia de la rueda que se hace girar con fuerza humana o animal. Esta rueda fue usada en Egipto (Siglo IV a. C.). La rueda hidráulica vitruviana, o rueda de tazas, es básicamente una rueda que funciona en el sentido contrario. Diseñada para moler grano, las ruedas estaban conectadas a la máquina móvil por medio de engranajes de madera que daban una reducción de aproximadamente 5:1. Los primeros molinos de este tipo eran del tipo en los que el agua pasa por debajo.
Más tarde se observó que una rueda alimentada desde arriba era más eficiente, al aprovechar también la diferencia de peso entre las tazas llenas y las vacías. Este tipo de rueda, significativamente más eficiente requieren una instalación adicional considerable para asegurar el suministro de agua: generalmente se represaba un curso de agua, de manera a formar un embalse, desde el cual un canal llevaba un flujo regularizado de agua a la rueda.
Serrería romana de Hierápolis. Del siglo III de la Era Cristiana, es la muestra más antigua del mecanismo biela-manivela.1 2 3
Este tipo de molino fue una fuente de energía mayor a la que se disponía anteriormente, y no solo revolucionó la molienda de granos, sino que abrió el camino a la mecanización de muchas otras operaciones industriales. Un molino de la época romana del tipo alimentado por debajo, en Venafro, con una rueda de 2 m de diámetro podía moler aproximadamente 180 kg de granos en una hora, lo que corresponde aproximadamente a 3 caballos vapor, en comparación, un molino movido por un asno, o por dos hombres podía apenas moler 4,5 kg de grano por hora.
Desde el siglo IV d. C. en el Imperio romano se instalaron molinos de notables dimensiones. En Barbegal, en las proximidades de Arlés, en el 310, se usaron para moler granos 16 ruedas alimentadas desde arriba, que tenían un diámetro de hasta 2,7 m cada una. Cada una de ellas accionaba, mediante engranajes de madera dos máquinas: La capacidad llegaba a 3 toneladas por hora, suficientes para abastecer la demanda de una población de 80 mil habitantes, la población d Arles en aquella época no sobrepasaba las 10 mil personas, es por lo tanto claro que abastecía a una vasta zona.
Es sorprendente que el molino de Vitruvio no se popularizara, en el Imperio romano hasta el tercero o cuarto siglo. Siendo disponible en la época los esclavos y otra mano de obra a bajo precio, no había un gran incentivo para promover una actividad que requería la utilización de capital, se dice además que el emperador Vespasiano (69 – 79 d. C.) se habría opuesto al uso de la energía hidráulica porque esta habría provocado la desocupación.
La rueda hidráulica
Ruedas de agua en Hama - Siria.
En la Edad Media, la rueda hidráulica fue ampliamente utilizada en Europa para una gran variedad de usos industriales El Domesday Book, el catastro inglés elaborado en el 1086, por ejemplo reporta 5.624 molinos de agua, todos del tipo vitruviano. Estos molinos fueron usados para accionar aserraderos, molinos de cereales y para minerales, molinos con martillos para trabajar el metal o para batanes, para accionar fuelles de fundiciones y para una variedad de otras aplicaciones. De este modo tuvieron también un papel importante en la redistribución territorial de la actividad industrial.
Otra forma de energía desarrollada en la Edad Media fue el molino de viento. Desarrollado originalmente en Persia en el siglo VII, parece que tuvo su origen en las antiguas ruedas de oraciones accionadas por el viento utilizadas en Asia central. Otra hipótesis plausible pero no demostrada, es la de que el molino de viento se derivaría de las velas de los navíos. Durante el siglo X estos molinos eólicos fueron ampliamente utilizados en Persia, para bombear agua. Los molinos persas estaban constituidos por edificios de dos pisos, en el piso inferior se encontraba una rueda horizontal accionada por 10 a 12 alas adaptadas para captar el viento, conectadas a un eje vertical que transmitía el movimiento a la máquina situada en el piso superior, con una disposición que recuerda los molinos de agua griegos. Los molinos de viento de ejes horizontales se desarrollaron en Europa del norte entorno al siglo XIII.
La hidráulica en los países árabes
En la Edad Media el islam contribuyó en forma importante al desarrollo de la hidráulica. En el área geográfica donde se ubica el primer desarrollo de la civilización islámica se realizaron importantes obras hidráulicas, como por ejemplo canales para la distribución de agua, con un uso frecuente de sifones, casi desconocidos anteriormente, pero lo que tiene más significado, el Islam aseguró la continuidad del conocimiento con las civilizaciones antiguas, particularmente con la alejandrina. Cuando en el Renacimiento se redescubrió la civilización clásica y su ciencia, en realidad se disponía de técnicas mucho más evolucionadas que en la antigüedad y de instrumentos matemáticos mucho más versátiles, como la numeración árabe y el álgebra, también de origen árabe.
Entre los numerosos “arquitectos” que actuaban en el Renacimiento, el más significativo fue Leonardo Da Vinci (1452 – 1519). A Leonardo se debe la primera versión de la conservación de la masa en un curso de agua, en el cual el producto entre la velocidad media del agua en una sección y el área de la misma sección es constante, mientras que, siempre Leonardo observa, la velocidad del agua es máxima en el centro del río y mínima sobre los bordes. En tiempos recientes se ha reconducido el estudio de la turbulencia al de los sistemas dinámicos que conducen al caos. Actualmente la verdadera naturaleza del movimiento turbulento no está del todo clara, y el enfoque probabilístico parecería no ser el simple reflejo de nuestra ignorancia, sino que reflejaría la esencia misma del fenómeno, como en otras ramas de la física.
Se puede concluir que “es más fácil estudiar el movimiento de cuerpos celestes infinitamente lejanos que el de un arroyito que corre a nuestros pies” (Galileo Galilei): “Discurso sobre dos ciencias nuevas”
Ciencias de la tierra relacionadas con la hidráulica
Se relacionan íntimamente con la hidráulica las siguientes ramas de la ciencias de la tierra:
Mecánica de fluidos.mecánica de medios continuos que describe el movimiento de fluidos (gases y líquidos), sin tener en cuenta las causas que lo provocan (cinemática) o teniéndolas en cuenta (dinámica);
Hidrología, que analiza el comportamiento del agua en la naturaleza, en las diversas fases del ciclo hidrológico;
Hidrogeología, que se ocupa de las aguas subterráneas;
Hidrografía, que se ocupa de la descripción y estudio sistemático de los diferentes cuerpos de agua planetarios;
Oceanografía, que estudia todos los procesos físicos, químicos y biológicos que se dan en el mar y en los océanos.
Producción de energía
El funcionamiento básico consiste en aprovechar la energía cinética del agua almacenada, de modo que accione las turbinas hidráulicas.
Para aprovechar mejor el agua llevada por los ríos, se construyen presas para regular el caudal en función de la época del año. La presa sirve también para aumentar el salto y así mejorar su aprovechamiento.
Ventajas sobre otras fuentes de energía
Disponibilidad: El ciclo del agua lo convierte en un recurso inagotable.
Energía limpia: No emite gases "invernadero", ni provoca lluvia ácida, ni produce emisiones tóxicas.
Energía barata: Sus costes de explotación son bajos, y su mejora tecnológica hace que se aproveche de manera eficiente los recursos hidráulicos disponibles.
Trabaja a temperatura ambiente: No son necesarios sistemas de refrigeración o calderas, que consumen energía y, en muchos casos, contaminan.
El almacenamiento de agua permite el suministro para regadíos o la realización de actividades de recreo.
La regulación del caudal controla el riesgo de inundaciones y desates de agua.
Inconvenientes
Su construcción y puesta en marcha requiere inversiones importantes. Además, los emplazamientos en donde se pueden construir centrales hidroeléctricas en buenas condiciones económicas son limitados.
Las presas se convierten en obstáculos insalvables para especies como los salmones, que tienen que remontar los ríos para desovar. Por su parte, los embalses afectan a los cauces, provocan erosión, e inciden en general sobre el ecosistema del lugar.
Empobrecimiento d
water scope water scope weil water scop
نطاق المياه نطاق المياه ويل مياه scop
نمایش تصویر
اطلاعات بیشتر واژه
آواشناسی:
منبع:
واژهنامه آزاد
معادل ابجد:
2472
شمارگان هجا:
دیگر زبان ها
انگلیسی
water scope water scope weil water scop
عربی
نطاق المياه نطاق المياه ويل مياه scop