Su nakil ve pompa sistemlerinin keşfine kadar insanlar suya ulaşma konusunda olukça sıkıntı içerisindeydiler. Yerleşimler genelde nehir kenarlarında veya suya yakın bölgelerde kurulsa da, su seviyesindeki mevsimsel değişimler büyük sıkıntı oluşturuyordu. Dahası debisi düşük sulardan kapları doldurmak ve onları şehirlere nakl etmek de uzun süre problem oldu.

Bu sıkıntılar insanları zamanla bir çözüme zorladı. Medeniyetler kendi fikirleri ve diğer uygarlıkların birikimleri ile ortaya çeşitli buluşlar koydular.

 

 

Kaldıraç (Shadoof) Sistemi:

Antik Mısırda yazın seviyesi düşen Nil’in alçakta kalan yatağından suyu almak için kaldıraç sistemi kullanılmaktaydı. Mekanizma  ortadan sabitlenmiş uzunca bir çubuğun ucuna bir kovanın bağlanmasından oluşuyordu. Denge ağırlığına sahip kovanın bağlandığı çubuk, ortasında kurulmuş iki ayak tarafından destekleniyordu. Gayet iş görür bir yapıya sahip sistem uzun asırlar etkili bir biçimde kullanıldı. Mısır, Kuzey Afrika, Mezopotamya ve Anadoluya yayıldı. Elân Mısır’ın bazı bölgelerinde ve Anadolu’nun ücra yerlerinde bu mekanizmanın kullanımına rastlamak mümkündür.

Dev Su Değirmenleri

Nehir yatağının çok derinden geçtiği bölgelerde suya ulaşmak için su çarkı veya değirmeni kullanılmaktaydı. Mö. 100 yılında bilinen ilk örneklerine rastlanan sistem İran’da Persler tarafıdan keşfedildi ve Romalılar tarafından geniş bir alanda kullanıldı. Mekanizma çark üzerinde bulunan kürek bölümlerine akıntının etkisi ile suyun dolması, bununda kasnağı çevirmesi prensibine dayanıyordu. Böylece kürek bölümüne dolan sular dönen kasnak ile yukarı taşınır buradan su kemeri yahut ana tank’a sevk edilirdi. Bu şekilde pompalanan su, su kemerleri ile de saraylara, bahçelere, meydanlara, hamamlara,  hanelere nakl edilirdi. Söz konusu basit fakat etkili sistemden Romalı mimar Vitruvius “De Architectura” adlı eserinde övgüyle söz etmesi dikkat çekicidir.

Pers ve Romalılar tarafından uzun süre kullanılan bu sistem müslüman Araplar tarafından da kullanıldı ve geliştirildi.  Araplar çarkın iç kısmını oluşuran kasnağa monte ettikleri uzunca bir mil ile su naklinin yanında hububat öğütme, iplik bükme ve kumaş dokumada da mekanizmadan yayrarlanmışlardır. Kullandıkları bu mekanizmaya dair ilk kalıntılar Basra körfezi yakınlarında Şattülarap kanalları kazılarında tesadüf edilen 7. asır’a ait  bulgulardır.

Araplarca geliştirilen mekanizma yine Araplarca bir  tarafından Mezopotamya, Anadolu, Fars, Sind ve Hind’e kadar yayılırken diğer taraftan da   Kuzey Afrika, Endülüs ve  oradan da Avrupa’ya intikal ettilirilmiştir.

İspanyanın 751 de fethinden sonra Araplar “Naûra” (ناعورة‎) olarak adlandırdıkları sistemden yüzlercesini   Endülüs’ün derin vadilerinde inşa ederek  şehirlere su nakletmişler ayrıca geliştirilen  diğer özellikleriden  de yer yer faydalanmışlardır.

Arapça  “Naûra” (ناعورة‎) ‘dan İspanyol diline “Noria” şeklinde geçen bu dev su değirmenlerinden birisi, kiliseye çevrilen meşhur Kurtuba Ulu Cami yanında elân devretmenktir. Suriyede Asi (Orontes) nehri üzerine bulunan Hama şehrinde ise bu değirmenlerin en nadide örneklerinden birisini görmek mümkündür. Çapı 20  metre, kasnağı 120 kompartımandan oluşan devasa değirmenlerden birisidir.

Endülüs Emevilerinden örendikleri bu sistemi daha sonra Güney Amerika’daki kolonilerinde uygulayan İspanyollarla dünyanın çeşitli bölgelerinde çok sayıda “Naûra” kurulmuştur. Günümüz dünyasında dahi bu tip su pompaları modern pompalarla başarı ile rekabet edebilmekte hatta bazı bölgelerde kullanımı daha etkili olmaktadır.

El Cezeri ve Krank Mekanizması

Pek çok müslüman bilim adamı su ve hayvan gücünün kapasiteli kullanımı ile enerji elde edilebileceği, açığa çıkan bu güçle de yapılan işte verimin arttırılabileceni teori olarak çok defa işlemiştir. Bunlar arasından  2 büyük kaşif  vardır ki makineler üzerinde önemli çalışmalar yapmış ve günümüz medeniyetinin temellerini oluşturmullardır. El Cezeri ve Takiyüddin Raşid !

Avrupalıların Al Jazari dedikleri Diyarbakır Cizreli Cezeri, Robotik bilminin kurucuları arasında yer almasından başka başarılıda bir teknik ressmandır. Pek çok önemli buluşlarından birisi de krank bağlantılı çubuk sistemidir.  Tek bir parmak dahi kıpırdatmadan çok büyük miktarlarda suyu kaldırmak için tasarladığı bu dahiyane buluşuyla ilk defa krank sistemini kullanan insan olmuştur.

Cezeri  tomruk ve hayvanın yukarı aşağı hareketine dayanan zincir ve sürgü makaralı, krank mekanızmalı bir makine tasarlamıştı. Herhangi makinenin parçası olaran krank sisteminin Avrupada kullanımı ise ancak 15. asır ortalarına tekabül ettiği görülür. Dönen hareketi doğrusal harekete çeviren bu mekanizma günümüzde oyuncak arabadan lokomotif motorlarına değin pek çok alanda kullanılmaktadır.

Krank şaftından başka Cezerî’nin en  büyük buluşlarından birisi de suyla çalışan su pompasıdır. Tasarladığı 5  farklı su drenaj makinelerinden ikisi “Shadoof”  kaldıraç sisteminin gelişmiş modelleridir. Ancak bir tanesi çok farklı bir mekanizmaya sahiptir !

Sistem çark, bakır pistonlar, emiş ve çıkış boruları ve tek yönlü klape vanadan oluşuyordu. Mekanizma su değirmenine benzer olarak bir akarsu kenarında, kasnak şeklinde dizili kürekleri akıntıya zıt gelecek şekilde tasarlanmıştı. Bu zıt kürekler, tekerleğe ve pistonlara güç vererek kolu hareketlendiriyor böylece iç zincir mekanizması çalışıyor ve  pistonlu pompa harekete geçlmiş oluyordu.

Piston çekildiğinde su,  içine gömülü vaziyetteki giriş borusu tarafından emiliyor, bu sırada tahliye vanası yerçekimi ve pivot noktasının pozisyonu nedeniyle kapalı kalıyor; Piston itildiğinde ise silindire dolmuş su, giriş borusundan daha dar çıkış borusu ve tahliye vanasından dışarı veriliyor; giriş vanası da bu süreç sırasında yer çekimi ve pivot noktası pozisyonu nedeniyle kapalı kalıyordu. Bu hareket tekrarla bir taraf itme pozisyonundayken diğer taraf çekme poziyonuna geçiyor bu devirdaim su aktığı sürece devam ediyordu.

Sistemde bir yandan emerken diğer yandan çıkış yapan çift yönlü pistonların ilk örnekleri kullanılmış ayrıca çift yönlü vana sitemi ahenkli çalışması için güçlendirilmişti. Sıhhi tesisat ve sulamada faydalanılan bu pompa 12 metre yüksekliğe kadar rahatlıkla pompalama yapabilmekteydi.