Eupalinoksen tunneli

Historia

Eupalinoksen tunnelin suunnitteli tyranni Polykrateen toimeksiannosta arkkitehti Eupalinos, jonka mukaan se on nimetty. Tunnelin rakentaminen on alkanut noin vuonna 550 eaa. ja sen kaivaminen on vaatinut tutkijoiden arvioiden mukaan noin 8–10 vuotta. Tunneli on kaivettu käsin käyttäen hakkuja ja muita työkaluja. Työvoimana käytettiin lesboslaisia vankeja. Tunneli rakennettiin vuoren sisään mahdollisesti turvallisuussyistä.
Tunneli oli tunnetun historian toinen tunneli, joka kaivettiin yhtä aikaa kummastakin päästä niin, että eri päistä tulleet kaivajat kohtasivat toisensa lopulta keskellä; ja ensimmäinen tunneli, jossa tämä lopputulos saavutettiin puhtaasti geometristen laskelmien perusteella (Jerusalemin Siloamin tunneli eli Hiskian tunneli kaivettiin 700-luvulla eaa. kahdesta suunnasta äänihavaintojen perusteella).
Herodotos mainitsee tunnelin Historiateoksessaan kehuessaan samoslaisten aikaansaamia suurtöitä. Herodotoksen mukaan Samoksella oli

»sadanviidenkymmenen sylen korkuinen vuori, johon on kaivettu alhaalta alkava kaksisuinen kaivos. Kaivoksen pituus on seitsemän stadionia, sen korkeus ja leveys molemmat kahdeksan jalkaa. Pitkin kaivosta on sen pohjaan kaivettu toinen, kahdenkymmenen kyynärän syvyinen ja kolmen jalan levyinen kaivos, jonka kautta johdettu vesi, mikä tuodaan eräästä suuresta lähteestä, saapuu putkien kautta kaupunkiin.» 
Herodotoksen kuvaus vastaa hyvin tunnelin rakennetta. Tunneli oli käytössä ainakin 1100 vuotta, kunnes se tukkeutui veden korkean kalkkipitoisuuden vuoksi. Tunnelista tehdyt löydöt osoittavat, että sen sisällä on käyty roomalaisena aikana. Bysanttilaisena aikana tunnelissa on ollut pieni pyhäkkö. Samoslaiset käyttivät tunnelia piilopaikkana ainakin vuosina 627 ja 666, kun persialaiset ja arabit hyökkäilivät saarelle. Myöhemmin tunnelin ja sen sisäänkäyntien sijaintipaikat joutuivat unohduksiin.
Tunneli löydettiin 1800-luvulla, kun sitä alettiin etsiä Herodotoksen antaman kuvauksen perusteella. Ranskalainen arkeologi Victor Guérin löysi osan akveduktin pohjoisosasta vuonna 1853, mutta ei vielä tunnelia itseään. Tunnelin pohjoisen sisäänkäynnin löysi läheisen luostarin igumeeni Kýrillos Monínas. Tunnelin eteläosaa kunnostettiin vuonna 1882. Ernst Fabricius tutki tunnelia vuosina 1883–1884. Tämän jälkeen paikkaa ei tutkittu pitkään aikaan. J. Goodfield ja S. Toulmin suorittivat tutkimuksia vuonna 1961. 1960-luvulla tunnelia tutkivat myös W. Kastenbein ja U. Jantzen. Tunnelin järjestelmälliset tutkimukset suoritti lopulta Saksan arkeologinen instituutti vuosina 1971–1973 H. J. Kienastin johdolla.
Vuodesta 1992 tunneli on osa Unescon maailmanperintökohdetta nimeltä Sámoksen Pythagoreion ja Heraion.

Reitti ja rakenne

Akveduktin vesi tuli Agiádesin lähteestä, joka sijaitsi Pythagórion pohjoispuolella sijaitsevan Kástrovuoren (korkeus 237 metriä) pohjoispuolella. Vesi johdettiin katettuun vesisäiliöön, joka oli paikalla nykyisin olevan kappelin alla (37°42′22.4″N, 26°55′26.9″E ). Vesisäiliöstä lähti terrakottaputkin varustettu akvedukti, joka kulki luonnonmuotoja ja luonnollisia vesivirtoja seuraten ensin etelään, sitten itään, sitten kääntyen jyrkästi takaisin länteen ja seuraten lopulta Kástrovuoren pohjoisrinnettä. Tämän akveduktin osuuden pituus on 853 metriä, ja osa siitä on katettua kaivantoa ja osa tunnelia.
Tämän jälkeen vesi virtasi varsinaiseen Eupalinoksen tunneliin, jonka pohjoinen suuaukko (37°42′11.4″N, 26°55′30.8″E ) oli sekin vuoren pohjoispuolella. Tunneli kulkee kalkkikivikallioon kaivettuna vuoren ali melko suoraa linjaa jotakuinkin pohjois-eteläsuunnassa (tarkemmin 25 asteen kulmassa pohjoisluoteeseen). Varsinaisen tunnelin pituus on noin 1 036 metriä. Pohjoisesta kaivetun tunnelinosan pituus on noin 612 metriä ja etelästä kaivetun osan pituus noin 424 metriä. Tunnelin korkeus ja leveys on noin 1,8 metriä.
Tunneli koostuu leveyssuunnassa kahdesta osasta: itälaidassa kulkevasta kaivannosta, jonka pohjalla kulkivat varsinaisen akveduktin terrakottaputket; sekä noin 0,6 metriä leveästä käytävästä, jota voitiin käyttää tunnelin huoltamiseen. Tunneli kulkee lähes suoraan vuoren korkeimman kohdan ali 180 metrin syvyydessä. Käytävä on lähes kauttaaltaan 55 metrin korkeudella merenpinnasta laskettuna. Putkia varten tehdyn kaivannon syvyys vaihtelee ollen tunnelin yläpäässä käytävästä laskettuna 2–4 metriä ja alapäässä 8–9 metriä, mikä takasi veden luonnollisen virtaaman. Kaivannon kaltevuus on noin 0,36 %. Kaivutöissä poistettiin noin 7 000 kuutiometriä kalliota. Tunnelia on tuettu sisältä seinärakennelmilla.
Tunneli johti vuoren eteläpuolella sijainneen Samoksen kaupungin kaupunginmuurien sisäpuolelle. Varsinaisen tunnelin eteläinen suuaukko (37°41′40.1″N, 26°55′50.1″E ) on suunnilleen samassa paikassa, missä yleisölle avoinna olevan tunnelinosan sisäänkäynti on nykyisin. Tältä suuaukolta akvedukti on jatkunut lähes suoraa linjaa itään vuoren eteläpuolella. Tästä osuudesta vettä on johdettu yhteen tai useampiin vesialtaisiin käyttöä varten. Tunneliin on ollut yli 20 kulkuaukkoa. Ne ovat sen alku- ja loppupäässä. Akveduktin viimeinen kulkuaukko ja päätepiste on Samoksen antiikin aikaisen teatterin eteläpuolella (37°41′39.8″N, 26°56′06.8″E ).
Tunnelin kautta on virrannut kaupunkiin noin 400 kuutiometriä vettä päivässä eli noin 5 litraa sekunnissa.

Tunnelinosien linjausten laskeminen ja kohtaamisen toteutus

Eupalinos on selvästi ollut hyvin perehtynyt aikansa geometriaan, jonka Eukleides myöhemmin kokosi, sekä sen käytännön sovellutuksiin. Tunneli suunniteltiin niin, että pohjoisesta ja etelästä päin kaivettujen tunnelinosan kaivajat kohtaisivat puolessa välissä. Laskelmissaan Eupalinos on selvästi hyödyntänyt useita vuoren halkaisevia suoria, jotka on mallinnettu mahdollisesti pienoismallina tunnelin ulkopuolelle. Lisäksi vuoren yli sen rinteille on merkitty todennäköisesti jonkinlainen vertailulinja.
Pohjoisen ja eteläisen tunnelinosan linjaukset kuitenkin eroavat toisistaan noin 0,8 astetta ilmeisesti laskuvirheen vuoksi. Lisäksi suunnitelmia jouduttiin muuttamaan kesken kaivamisen todennäköisesti kallioperän aiheuttamien ongelmien vuoksi. Pohjoisessa tunnelinosassa vaikuttaa tapahtuneen sortumia, jonka vuoksi sitä on alussa tuettu lisärakenteilla. Lopulta tunnelinosa on kuitenkin ohjattu lännemmäksi paremman kallioperän löytymisen toivossa. Myöhemmin tunnelinosa on käännetty takaisin kohti alkuperäistä reittiä. Åke Olsonin laskelmien mukaan tämä mutka on ollut tarkoitus tehdä tasakylkisen kolmion avulla, jolloin kulmista ja sivujen pituuksista olisi voitu laskea, milloin on päädytty takaisin alkuperäiselle linjalle. Tässä vaiheessa laskelmissa on kuitenkin tapahtunut lisää virheitä, minkä seurauksena pohjoisosan linjaus päätyi liiaksi itään eikä vastannut sen enempää alkuperäistä pohjoisosan linjausta kuin eteläosan linjaustakaan.
Vaadittujen korjausten seurauksena pohjoiseen tunnelinosaan on tehty ylimääräisiä mutkia samalla kun eteläisen osan rakentaminen on todennäköisesti välillä pysäytetty. Koska linjauksissa on edelleen ollut heittoa, muutoin suora eteläinen tunnelinosa on käännetty kohti itää, jotta kohtaamisalue pohjoisesta tulevan osan kanssa levenisi 1,8 metristä (tunnelien leveys) 17 metriin. Tämän jälkeen tunnelit on saatettu yhteen niin, että pohjoinen tunnelinosa tekee mutkan ja kohtaa eteläisen osan sen länsipuolelta lähes suorassa kulmassa:
Vastaavasti tunnelinosien korkeutta lisättiin niiden kohtaamisen lähetessä, minkä oli ilmeisesti tarkoitus lisätä kohtaamisen todennäköisyyttä. Tällöin pohjoisosan kattoa korotettiin 2,5 metriä ja eteläosan lattiaa laskettiin 0,6 metriä, jolloin korkeussuunnassa kohtaamisalue kasvoi 5 metriin:
Viimeisessä vaiheessa tunnelinosien yhteensaattamisessa on voitu käyttää äänihavaintoja. Kyseisessä kallioperässä ääni on kuulunut noin 12 metrin etäisyydeltä. Lopulta tunnelinosat kohtasivat lähes suoraan vuorenhuipun alapuolella, mutta Olsonin mukaan tämä on todennäköisesti sattumaa, ei suunniteltua.