Wasserversorgung auf einer Bergfestung

Ich stelle mir eine Stadtfestung vor, die auf einem Plateau auf einem Berg auf einer Insel nicht sehr weit von der Küste entfernt existiert. Ich versuche herauszufinden, wie diese Festung eine konstante Frischwasserversorgung haben könnte.

Ich habe mich noch nicht für die Einwohnerzahl und die Größe der Stadt entschieden, aber versuchen wir es für den Anfang mit so etwas wie fünfzehn Km 2 und 30.000 Einwohner. Es könnte sich ändern, aber es sollte so dicht wie möglich besiedelt sein.

Das technologische Niveau dieser Zivilisation wäre ähnlich dem des antiken Griechenlands oder Roms.

Diese Festung existiert in einem gemäßigten Klima mit viel Regen. Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob sie sich nur darauf verlassen sollten oder könnten, diese Gewässer ohne andere Quelle zu sammeln.

Ich glaube jedoch nicht, dass es ihnen technisch möglich wäre, Aquädukte zu bauen, die vom Kontinent auf die Insel kommen. Ganz zu schweigen davon, dass die Höhe des Berges es einem Aquädukt fast unmöglich machen würde, ein Gefälle aufrechtzuerhalten, das das Wasser fließen lässt.

In Friedenszeiten wird diese Stadt häufig von Reisenden aus Übersee besucht. Vielleicht könnten sie das Frischwasser importieren. Wäre es machbar? Aber was ist mit Kriegszeiten?

Ich lasse sie eher Brunnen graben und Zisternen bauen, aber ich weiß nicht, ob das in großen Höhen möglich ist.

Was sind deine Gedanken?

Welche Höhe suchen Sie? Denken Sie daran, dass über 3.500 m (11.500 Fuß) und der durchschnittliche Mensch nicht in der Lage sein wird, damit fertig zu werden
Zwischen 1900 und 2300 m.
Die Römer waren Meister der Wasserversorgung mit ua Aquädukten und fließendem Wasser sowie öffentlichen Bädern und Kanalisationen. Die Griechen nicht so sehr.
Vergiss Wasser, woher bekommen sie Nahrung? Sie können auf dieser Fläche nicht genug wachsen, um diese Population zu ernähren. Wenn sie es normalerweise importieren und ausreichend für eine Belagerung von beliebiger Dauer lagern, können sie dasselbe mit dem Wasser tun.
@Raisus Ich weiß aus persönlicher Erfahrung in Colorado, dass die meisten Menschen 14.000 Fuß oder mehr ohne übermäßige Schwierigkeiten bewältigen können. Das Wetter kann etwas kühl und nass sein, aber die Luft ist für die meisten Menschen nicht zu dünn.
@ohwilleke - Ich habe Durchschnitt gesagt. Es gibt einen Grund, warum die meisten Flugzeuge einen Druck verwenden, der dem von etwa 9.000 Fuß entspricht
@Raisus: Ja, das liegt daran, dass viele Passagiere an Orten nicht weit über dem Meeresspiegel ein- und aussteigen, also nicht an die Höhe angepasst sind. Aber jeder einigermaßen gesunde Mensch kann sich innerhalb von ein oder zwei Wochen an Höhen von 14.000 Fuß oder mehr gewöhnen.
@jamesqf - ja, sie können sich anpassen. Ich wollte nur darauf hinweisen, dass es nicht klug wäre, eine Stadt zu hoch oben zu haben, das ist alles

Antworten (4)

Viele Dinge hängen davon ab, wie viel Süßwasser Sie für Ihre Leute benötigen. Benötigen sie beispielsweise Süßwasser nur zum Trinken und Kochen oder auch zum Waschen und für andere Hausarbeiten?

Wird das Frischwasser nur für die Ernährung benötigt und nimmt man an, dass jeder Mensch täglich 5 Gläser Wasser zum Trinken (1,25 Liter) und weitere 0,5 Liter für seinen Wasseranteil zum Kochen benötigt, ergäbe das täglich 1,75 Liter Wasser für jeden Menschen . Das würde an einem Tag 52500 Liter Wasser für die ganze Gemeinde bedeuten.

Es gibt drei Hauptansätze, um jeden Tag so viel Wasser in die Kolonie zu bringen.

Handpumpen ebenerdig

Handpumpen sind eine uralte Art von Maschinen, mit denen Grundwasser einfach gesammelt werden kann. In Ihrer Umgebung würden Sie etwa ein Dutzend großkalibriger Pumpen dieses Typs auf Bodenhöhe (am Fuß des Berges) benötigen. Diese Pumpen würden von Zugtieren betrieben (man denke an Esel, Ochsen, Bullen und Elefanten) und jederzeit Wasser abpumpen. Das Wasser wurde in mittelgroße Trommeln gefüllt, an denen Seile befestigt waren. Das andere Ende der Seile würde an ein Rad auf dem Gipfel des Berges (in der Kolonie) gebunden, wo Zugtiere das Rad drehen würden, sobald eine mit Wasser gefüllte Trommel zum Versand bereit ist. Dies würde natürlich einen speziellen, reibungsarmen, glatten Weg auf einer Seite des Berges erfordern, wo die Trommeln sanft rollen würden, wenn sie in die Kolonie gezogen werden.

Sie würden fast 60 Handpumpen und die gleiche Anzahl von Seilrädern benötigen, damit diese Methode funktioniert. Jede Trommel sollte 70 Liter Wasser enthalten und ein Gesamtgewicht von 80 kg haben, wenn sie voll ist. Das wären insgesamt 375 Fahrten pro Tag zur Wasserversorgung der gesamten Kolonie.

Vorteile:

  • In Friedenszeiten sehr einfach zu bedienen. Auch die Wasserversorgung erfolgt nahezu automatisch, sobald die Einrichtung abgeschlossen ist. Problemlos.

  • Wenn man bedenkt, dass es 60 Seilräder an verschiedenen Stellen in der Kolonie gibt und dass es 30 Minuten dauert, bis ein Fass gefüllt, den Hang hinaufgezogen, oben in Container geleert und dann langsam wieder auf den Boden abgelassen wird, würde es bedeuten 8400 Liter Wasser kommen jede Stunde in die Kolonie. Wenn dieses System jeden Tag 10 Stunden lang betrieben wird, würde es die Kolonie täglich mit 84000 Liter Wasser versorgen, was für Nahrungszwecke (Trinken und Kochen) leicht ausreichen sollte, und es würde immer noch etwas Wasser zum Speichern übrig bleiben.

Nachteile

  • Der Aufbau der anfänglichen Einrichtung würde viel Investition, Arbeit und Geschick erfordern.

  • Leichtes Ziel für Feinde während des Krieges. Die gesamte Kolonie würde in eine Dürre gestürzt, wenn die Wasserversorgung unterbrochen würde.

  • Bei Regen schwierig zu bedienen. Doch bei Regen steht den Menschen bereits Wasser im Überfluss zur Verfügung.

  • Das Arbeiten mit 120 großkalibrigen Handpumpen in allen Richtungen des Berges und dann auch noch mit 60 Seilrädern darüber (in der Kolonie) erfordert viele laufende Kosten für den Austausch alter Fässer, geschwächter Seile, Zugtiere usw.

Kochendes Meerwasser

Das Prinzip ist einfach: Beim Kochen von Meerwasser wird reines Wasser zu Wasserdampf und Salz bleibt als Rückstand zurück.

Diese Methode würde ein großes Wasserreservoir erfordern, das mit Meerwasser gefüllt ist und jedem in der Kolonie zur Verfügung steht. Das Wasser wird dem Stausee jeden Tag durch große Fässer zugeführt (jedes Fass enthält 200 Liter Wasser und wird auf Karren den Berg hinaufgebracht), zu jeder Tageszeit.

Die Menschen sammelten Meerwasser aus dem Reservoir, brachten es zu sich nach Hause, wo sie es in einer geschlossenen Apparatur kochten, sodass die an einem Ende der Apparatur entstehenden Wasserdämpfe am anderen Ende wieder zu flüssigem Wasser kondensierten.

Vorteile

  • Ein großes Reservoir zu haben bedeutet, dass die Stadt selbst während einer Belagerung einige Zeit alleine bestehen kann.

  • Der Bau eines weiteren solchen Regenwasserspeichers würde es den Menschen noch leichter machen.

  • Möglicherweise die einzige Option, falls Zugtiere nicht ohne weiteres verfügbar sind.

Nachteile

  • Durch diese Methode gesammeltes Wasser müsste gekocht werden, was den Kraftstoffbedarf erheblich erhöht .

  • Aufgrund des hohen Kraftstoffbedarfs, der Zeit und des Aufwands bei dieser Methode würde dies bedeuten, dass die Menschen mit der minimalen Wasseraufnahme für einen gesunden Lebensstil auskommen müssten. Süßwasser würde nur zum Trinken und Kochen zur Verfügung stehen. Selbst zum Bürsten müsste Meerwasser verwendet werden.

Versorgung durch einen Fluss/Bach

Dies funktioniert genauso wie die Handpumpen-Idee. Nur dass dieser praktischer und etwas einfacher zu handhaben ist. Wenn Sie eine permanente Süßwasserquelle wie einen Fluss oder Bach haben, können Sie in der Nähe davon eine Art gigantische Pumpe aufstellen, die von Zugtieren angetrieben wird und das Wasser aus dem Fluss/Bach durch große Bohrungen direkt in die Kolonie pumpt Rohre.

Der Grund, warum ich diese Methode (Wasser direkt in die Kolonie mit Rohren leiten) für die Handpumpenmethode nicht erwähnt habe, ist, dass es viel Mühe kostet, Wasser aus unterirdischen Reservoirs auf Bodenniveau zu ziehen. Dieses Wasser weiter auf einen Berggipfel zu ziehen, wäre für die Zugtiere äußerst schwierig und anstrengend. Während es heutzutage mit einigen Hochleistungs-Elektromotoren möglich ist, wäre es eine völlig unpraktische Idee, dies mit Zugtieren zu versuchen. Es erfordert jedoch nur sehr wenig Aufwand, Wasser aus einigen Metern Tiefe (aus einem Fluss oder Bach) hochzuziehen, sodass die Zugtiere es mit etwas zusätzlicher Anstrengung bis zur Spitze des Berges pumpen können sollten. in die Kolonie.

Vorteile

  • Die wohl beste Methode zur konstanten, automatischen Wasserversorgung der Kolonie.

  • Die anfängliche Investition wäre nicht so hoch wie das Bohren von Handpumpen rund um den Berg.

  • Mit einer riesigen Pumpe wäre es viel einfacher, das System zu verwalten als mit 60 Handpumpen!

Nachteile

  • Funktioniert nur, wenn sich in unmittelbarer Nähe des Berges ein Fluss oder Bach befindet. Was ist, wenn es in der Nähe des Berges keinen solchen Fluss oder Bach gibt?

  • Außerdem sind Flüsse und Bäche in den meisten tropischen Gebieten stark saisonabhängig. Der Fluss kann in der Regenzeit überfluten und überlaufen und in der Trockenzeit vollständig austrocknen. Dies würde es sehr schwierig machen, diese Methode und die primäre Methode der Wasserversorgung für die Kolonie anzuwenden.

Ich denke, Ihre Zahlen sind etwas daneben. 1,75 Liter mal 30.000 ergibt 52.500 Liter pro Tag....
@AndreasHeese: Ah ja. Dämonen seien verflucht! Ich habe eine kleine "0" übersehen und es fügt allen nachfolgenden Zahlen eine 0 hinzu, was insgesamt 120 Handpumpen bedeutet. Dies würde auch eine Arbeitskraft von fast 180 Personen (3 pro Pumpe) am Boden und 60 Seilräder in der Kolonie bedeuten. Und ja, das ist eine enorme Investition in die Infrastruktur.
Dies war eine sehr interessante Antwort in Bezug auf Handpumpen, aber ich habe einige Details nicht verstanden (sorry, Englisch ist nicht meine Muttersprache): 1) Woher würde das Wasser entfernt werden? Aus unterirdischen Brunnen oder Flüssen/Quellen? 2) Sie sagten, dass "dies einen speziellen, reibungsarmen, glatten Weg auf einer Seite des Berges erfordern würde, wo die Trommeln sanft rollen würden, wenn sie in die Kolonie gezogen werden"; Aber könnte man die Trommeln nicht vertikal entlang einer Grube oder einer Schlucht ziehen?
@PedroGabriel: Das Süßwasser würde aus unterirdischen Reservoirs gegraben (ähnlich wie Brunnen, aber Handpumpen arbeiten viel schneller als Brunnen). Die Wasserfässer würden an einer Bergflanke hochgezogen, weil das (für mich) die sicherste Methode zu sein scheint. Denken Sie auch daran, dass wir, wenn wir 120 Brunnen und 60 Wasserfässer haben, die ständig zwischen der Kolonie und dem Boden transportiert werden müssen, nicht erwarten können, für all diese 60 Orte vertikale Hänge auf dem Berg zu finden. Grundsätzlich müssen diese Leute viel Infrastruktur in Süßwasser investieren, wenn sie diese Methode anwenden.
+1 für Gründlichkeit und Informationen - Könnte ich vorschlagen, den ersten Nachteil für Flüsse / Bäche in einen Profi umzuwandeln? Wenn es einen Berg gibt, wird ein Abfluss vorhanden sein, es ist weniger ein „Was wäre, wenn es keinen gibt“ und eher ein „es wird sein“
Was wäre Ihrer Meinung nach, wenn sie anstelle von Trommeln eine Art Archimedes-Schraube verwenden würden? en.m.wikipedia.org/wiki/Archimedes'_screw
@Zxyrra: Wir wissen es nicht genau. Es könnte ein Berg in einer Wüste sein. Oder eine Bergkette, wo der Fluss einem anderen Kanal folgt. Oder der Fluss ist einfach zu schnell und wild für die Installation einer Wasserpumpe im mittelalterlichen Stil. Oder der Fluss fließt durch eine zu tiefe Schlucht usw.
@PedroGabriel: Diese Art von Pumpe habe ich vorgeschlagen, um Wasser aus einem Bach oder Fluss zu leiten. Mit dieser Methode erst Wasser aus der Tiefe zu holen und dann auf die Höhe eines Berges zu schieben, wäre für die Zugtiere extrem anstrengend. Deshalb habe ich diese Methode nur im Zusammenhang mit der ständigen Wasserversorgung aus einem Fluss/Bach erwähnt und nicht die Handpumpenmethode.
@YoustayIgo Diese Insel liegt vor der Küste (umgeben von einem Ozean), daher ist Regen wahrscheinlich; Zumindest würde die Höhe des Berges die feuchte Luft in einer solchen Umgebung kondensieren und etwas Grundwasser erzeugen. Wenn der Fluss einem anderen Kanal folgt, dh von der Festung abgewandt ist, kann er leichter umgeleitet oder gepumpt werden, als eine große Quelle zum Pumpen innerhalb der Insel / des Berges selbst zu finden. Wenn der Fluss wütend ist, kann er umgeleitet und verlangsamt und schließlich wieder umgeleitet werden, bevor er tief wird.

Mexiko-Stadt liegt auf 2300 m, hat ein gemäßigtes Klima (zwischen 45 F und 80 F das ganze Jahr) und viel Regen (mehr als London, weniger als New York). Seine Wasserversorgung ist weitgehend abgedeckt . Es wurde in einem Bergtal gebaut, wo es einen natürlichen See gab (der eher einem Sumpf ähnelte). Die Einwohner von Teotihuacan und Tenochtitlan hielten eine hohe Bevölkerungsdichte aufrecht, indem sie Städte rund um die Seen bauten und schwimmende Plattformen für die Landwirtschaft nutzten. Die Spanier legten den See trocken. Das meiste Wasser in der Stadt stammt immer noch aus dem Grundwasser, aber ein Teil wird aus anderen Gebieten (bergauf) gepumpt.

Gehen Sie hier eine Liste mit anderen über 1 Million Höhenstädten durch :

  • La Pax/El Alto: Erbaut am Fluss Choqueyapu

  • Quito: Früher gut ernährt; hat nicht genug Wasser, kommt jetzt über Aquädukt vom Damm am Rio Quijos

  • Bogota: Erbaut am Fluss Bogota

  • Addis Abeba: Wurde früher aus Quellen an den Hängen des Entoto-Gebirges (nördlich der Stadt) gespeist. Kommt jetzt über Aquädukt vom Gafsara-Staudamm.

  • Sana'a: Gebrauchte Qanats aus den feuchteren Bergen im Süden. Die Qanats brachen in den letzten Jahrhunderten zusammen und wandten sich Brunnenwasser zu. Der Grundwasserspiegel ist dann seit den 1970er Jahren um über 1000 m gesunken, sodass die Stadt heute praktisch kein Wasser mehr hat. Außerdem herrscht dort Bürgerkrieg, sodass niemand wirklich weiß, wie viele Menschen noch in Sana'a leben.

  • Xining: Erbaut am Hangshui-Fluss.

Es gibt also verschiedene Möglichkeiten, eine Festungsstadt mit Wasser zu versorgen: Baue sie umgeben von Seen und Sümpfen, baue sie an einem Fluss, baue Aquädukte/Qanate aus nahegelegenen Bergen oder verlasse dich auf Brunnenwasser und versuche, Überbevölkerung und Bürgerkriege zu vermeiden .

Aber das Grundwasser für Mexiko-Stadt kommt aus einem sehr großen Einzugsgebiet, das es auf einer kleinen Insel nicht geben würde.
Eine geologisch aktive kleine Insel könnte wie Island Geysire und heiße Quellen haben. Die meisten großen Inseln, die mitten im Nirgendwo weit entfernt von einem Festlandsockel isoliert sind, sind geologisch aktiv und auf „Hot Spots“ gebaut, die sich im Laufe der Zeit etwas verschieben, wenn sich die geologischen Platten langsam bewegen.
Das Tal von Mexiko ist ein geschlossenes Becken, also kein Wasser von außen. Ich habe es auf einer Karte bei etwa 50 km mal 100 km gemessen, also 5000 km^2. Nicht die kleinste Insel, aber nicht riesig. Das ist etwa so groß wie Vulkaninseln mit hohen Bergen, wie Bali oder Hawaii Island. OP sagt nicht wirklich die Inselgröße. Außerdem hat Mexiko 20 Millionen Einwohner, sodass eine Stadt mit 30.000 Einwohnern in einem viel kleineren Becken liegen könnte.

Ich würde vorschlagen, dass sie eine Mischung von Methoden anwenden.

1) Sammle so viel Wasser wie möglich vom Himmel. Dazu gehören große Wasserauffangeimer im Freien und auch das Sammeln des Wassers in Abflüssen, anstatt es ablaufen zu lassen. Sammeln und speichern Sie auch Regenwasser für Zeiten, in denen Wasser weniger reichlich vorhanden ist.

2) Sammeln Sie Wasser aus allen natürlichen Quellen/Bächen auf dem Berg.

3) Brunnen und Bohrlöcher graben. Ich sehe keinen Grund, warum dies in großer Höhe nicht funktionieren würde.

Zwischen diesen drei Methoden sollte genügend Wasser vorhanden sein, solange die Bevölkerung vorsichtig mit dem Wasserverbrauch umgeht. Außerdem müssen sie im Winter möglicherweise Eis/Schnee für Wasser schmelzen.

Vielleicht möchten Sie sich Hawaii ansehen; und fängt ankommenden Regen ein.

„Die jährlichen Mittelwerte reichen von 204 mm (8 Zoll) in der Nähe des Gipfels des Mauna Kea bis zu 10.271 mm (404 Zoll) in der Nähe von Big Bog am Luvhang von Haleakalā, Maui. Im Allgemeinen findet man am Luvhang der Berge hohe mittlere Niederschläge. .."

Das heißt, Sie sollten sicherstellen, dass Sie bereit und in der Lage sind, den ankommenden Regen aufzufangen - und speziell dafür entwickelt wurden, dies auszunutzen. Das heißt: Bauen Sie Ihre Stadt nicht auf der dem Kontinent zugewandten Seite der Insel oder Aquädukt von der Luvseite (dh: Ihre Festung befindet sich nicht auf dem Gipfel des Berges).

Das ist ein bisschen schwierig, da ich wollte, dass die Stadt auf dem Berg liegt und vom Kontinent aus sichtbar ist. Die Stadt würde jedoch das gesamte Plateau des Gipfels des Berges überspannen, einschließlich der Luvseite, damit sie das Wasser von dort sammeln könnten, nehme ich an.
Wasserversorgung auf einer Bergfestung
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