Saint Remy, les Baux de Provence และ Pont du Gard จากอาวิญง

สะพานปงดูการ์ (Pont du Gard) สร้างขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 1 ของยุคโรมัน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อส่งน้ำจากแหล่งน้ำใกล้เมืองอุแซส (Uzès) ไปยังเมืองนีม (Nîmes) ซึ่งเป็นอาณานิคมของโรมัน การก่อสร้างอันยิ่งใหญ่นี้ใช้เวลาประมาณ 15 ปี จึงแล้วเสร็จ แสดงให้เห็นถึงเทคโนโลยีการก่อสร้างอันยอดเยี่ยมของชาวโรมันโบราณ ซึ่งใช้เพื่อจัดหาน้ำสำหรับการอุปโภคบริโภคในชีวิตประจำวัน น้ำสำหรับโรงอาบน้ำสาธารณะ และน้ำพุสำหรับชาวเมืองนีม สะพานแห่งนี้ไม่เพียงแต่เป็นทางส่งน้ำที่มีประโยชน์เท่านั้น แต่ยังเป็นสัญลักษณ์ของอิทธิพลของจักรวรรดิโรมันในภูมิภาคโพรวองซ์อีกด้วย

หลักการทำงานหลักของสะพานส่งน้ำโรมันคือการไหลของน้ำด้วยแรงโน้มถ่วง วิศวกรได้วัดลักษณะภูมิประเทศอย่างพิถีพิถัน และออกแบบให้มีความลาดเอียงที่ราบเรียบอย่างยิ่ง เพื่อให้น้ำสามารถไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำได้อย่างเป็นธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น สะพานปงดูการ์มีความลาดเอียงเพียงประมาณ 34 เซนติเมตรต่อกิโลเมตร เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำไหลอย่างสม่ำเสมอและไม่กัดเซาะทางส่งน้ำ การออกแบบนี้หลีกเลี่ยงระบบปั๊มน้ำที่ซับซ้อน และสามารถส่งน้ำจากแหล่งน้ำระยะไกลไปยังเมืองได้อย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้

คำศัพท์ที่พบบ่อยเกี่ยวกับสะพานส่งน้ำโรมัน ได้แก่ "Aqueduct" (อควิดักต์) ซึ่งหมายถึงระบบทางส่งน้ำทั้งหมด "Arch" (โค้ง) ซึ่งเป็นโครงสร้างค้ำยันอันเป็นเอกลักษณ์ "Pier" (เสาค้ำ) ซึ่งเป็นส่วนตั้งตรงที่ค้ำจุนโค้ง "Specus" (สเปกคัส) ซึ่งเป็นช่องทางปิดที่อยู่ชั้นบนสุดสำหรับส่งน้ำ และ "Settling Basin" (บ่อตกตะกอน) ซึ่งใช้ตกตะกอนสิ่งเจือปนในน้ำเพื่อรักษาสภาพน้ำให้บริสุทธิ์

สะพานปงดูการ์มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในระบบส่งน้ำไปยังเมืองนีมของโรมัน เป็นส่วนที่งดงามที่สุดและมีความท้าทายทางเทคนิคมากที่สุดในบรรดาทางส่งน้ำยาว 50 กิโลเมตรนี้ โดยทำหน้าที่ส่งน้ำข้ามหุบเขาการ์ดง (Gardon) สะพานแห่งนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแหล่งน้ำสะอาดที่เสถียรและมีปริมาณมากสามารถไหลไปยังเมืองนีมได้อย่างราบรื่น ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการรักษาอนามัยสาธารณะ การชลประทานในภาคเกษตรกรรม และการดำรงชีวิตของผู้อยู่อาศัย แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการสร้างโครงสร้างพื้นฐานของจักรวรรดิโรมัน

ชาวโรมันได้นำกลยุทธ์หลายประการมาใช้เพื่อให้มั่นใจว่าการส่งน้ำผ่านสะพานปงดูการ์จะมีความมั่นคงในระยะยาว พวกเขาคำนวณความลาดเอียงของทางส่งน้ำอย่างแม่นยำ โดยใช้แรงโน้มถ่วงเพื่อให้เกิดการไหลของน้ำตามธรรมชาติ และภายในทางส่งน้ำจะมีการเคลือบด้วยปูนกันน้ำ (opus signinum) เพื่อป้องกันการรั่วซึม นอกจากนี้ ตลอดเส้นทางยังมีช่องทางซ่อมบำรุงและบ่อตกตะกอน เพื่อให้การทำความสะอาด บำรุงรักษา และการตกตะกอนของสิ่งเจือปนเป็นไปได้สะดวก ทำให้สามารถรักษาความสะอาดของน้ำ และทำให้ทางส่งน้ำสามารถใช้งานได้ต่อเนื่องนานหลายศตวรรษ

การก่อสร้างสะพานปงดูการ์ต้องเอาชนะความท้าทายอันยิ่งใหญ่หลายประการ ประการแรกคือภูมิประเทศที่ขรุขระ ซึ่งต้องอาศัยการวัดที่แม่นยำและการควบคุมความลาดเอียงเพียงเล็กน้อยของทางส่งน้ำยาว 50 กิโลเมตร ประการที่สองคือการข้ามหุบเขาการ์ดง ซึ่งต้องสร้างสะพานโค้งสามชั้นที่สูงตระหง่าน และขนส่งหินน้ำหนักหลายตันไปยังสถานที่ก่อสร้าง นอกจากนี้ วิศวกรโรมันโบราณยังต้องแก้ไขปัญหาทางเทคนิคในการตัด การยก และการวางตำแหน่งหิน เพื่อให้มั่นใจในความมั่นคงและความทนทานของโครงสร้างสะพาน

การออกแบบโค้งของสะพานส่งน้ำโรมันมีข้อได้เปรียบทางกลศาสตร์ที่ยอดเยี่ยม โครงสร้างโค้งสามารถแปลงน้ำหนักและแรงกดในแนวตั้งจากด้านบนให้กลายเป็นแรงผลักออกด้านนอก และถ่ายแรงไปยังเสาค้ำหรือพื้นดินทั้งสองข้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยกระจายภาระ ทำให้สะพานโค้งสามารถรับน้ำหนักมหาศาลและข้ามระยะทางที่กว้างใหญ่ได้ ในขณะที่ใช้วัสดุน้อยกว่าโครงสร้างทึบ ในยุคที่ยังขาดเหล็กเสริม ถือเป็นวิธีการก่อสร้างที่ชาญฉลาดและแข็งแรงทนทานอย่างยิ่ง

วัสดุก่อสร้างที่ใช้ในการสร้างสะพานส่งน้ำโรมันส่วนใหญ่เป็นหินในท้องถิ่นที่มีความแข็งแรงทนทาน เช่น สะพานปงดูการ์ใช้หินปูนสีเหลืองอ่อนเป็นจำนวนมาก หินเหล่านี้มักถูกตัดอย่างแม่นยำให้เป็นรูปทรง และยึดติดด้วยการก่ออิฐแห้งหรือปูนจำนวนเล็กน้อย นอกจากนี้ เพื่อให้แน่ใจว่าทางส่งน้ำกันน้ำได้ จะมีการเคลือบด้านในด้วยปูนกันน้ำชนิดพิเศษที่เรียกว่า "opus signinum" ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างปูนขาว ทราย และอิฐบด ทำให้มีคุณสมบัติกันน้ำได้ดี