Wraz z nadejściem „drugiej fali” cywilizacji, czyli epoki rolniczej, osiedleńczej rozpoczął się też nowy etap rozwoju techniki. Kiedy ludzie sami stworzyli nowe środowisko, wymagało ono nowych, wymyślonych struktur i konstrukcji. Wystąpiły w nich zjawiska nie obserwowane w naturze. Można je było wykorzystać, lub przeciwnie – eliminować jako szkodliwe. Najprostszym działaniem była metoda prób i błędów, prowadząca do uogólnień, a więc teorii. Był to ważny czynnik rozwoju nauk przyrodniczych.
Kopiąc np. otwarte kanały irygacyjne pamiętano, że na zakolu omijającym wzniesienie, wklęsły brzeg należy zabezpieczyć, gdyż ulega on erozji, bo to zauważono na rzekach. Kiedy puszczono wodę rurą, okazało się nieoczekiwanie, że można przekroczyć np. dolinkę syfonem, czego w naturze nie dało się zauważyć. Nowością były efekty zmiany ciśnień na długości rurociągu i uderzenie hydrauliczne poznane 3 tys. lat p.n.e., kiedy to w Egipcie pojawiły się rurociągi i to miedziane (!). Znane są greckie kanały z rurek ceramicznych ( 2 tysiąclecie p.n.e.), nie mówiąc już o wodociągach Rzymu, gdzie gęstość miasta wymagała już systemu zamkniętych przewodów. Tu może ujawnił się efekt naczyń połączonych, lecz na wieże ciśnień było zbyt wcześnie z powodu słabości rur. Mocniejsze i lepiej łączone stworzono u schyłku średniowiecza, odlewając lufy armat i tak nastąpiła epoka rurociągów metalowych, a w XIX w. – stalowych. Rozwój hydrodynamiki jako nauki w XVII w. wpłynął też na rozwój wodociągów, za czym podążał z kolei poziom i zakres dalszych badań. W 1883 r. irlandzki inżynier Osborne Reynolds ustalił warunek przejścia ruchu laminarnego w burzliwy w postaci granicznej liczby, w zależności od prędkości przepływu, średnicy rury i lepkości cieczy. To pozwoliło powstrzymać turbulencje i ich skutki – drganie, kawitację, itd. Nauka nie jest jednak wszechmocna dla praktyki: złożone konstrukcje mnożą kompleks zjawisk fizycznych czasem dając fatalną synergię, czego przykładem podwójna katastrofa kolektora do oczyszczalni Czajka w Warszawie. Projekt umieścił dwie rury z kompozytu szklano-żywicznego z końcówką stalową, osadzone w betonie, w tunelu pod dnem Wisły jako element syfonu. Do dziś trwa dochodzenie, skąd te awarie. Odpowiedź jest stara i prosta: jeżeli coś może pójść źle, to na pewno pójdzie, a za postęp się drogo płaci.
Inżynieria rurociągowa jest pełna wspaniałych, choć drogo okupionych wyczynów, jak słynna operacja Pluto. Na potrzeby lądowania w Normandii Brytyjczycy postanowili dostarczać paliwa…rurociągiem przez kanał La Manche. Pracowali nad tym tajnie od wiosny 1942 r. Pod ostrzałem, bombami i torpedami kilkanaście holowników kładło na dnie cienkie, elastyczne wielowarstwowe rurociągi (początkowo ołowiane, później stalowe), nawinięte na pływające bębny o średnicy 12 m!. Dziś niektórzy wytykają, że przetoczono tylko 8% paliw ogromnym kosztem. Ale kim byłby inżynier bez takich wyzwań?
Zygmunt Jazukiewicz
