Nowożytność
W związku ze stale powiększającą się liczbą ludności w miastach, radykalnie rosła również potrzeba efektywniejszego zaopatrywania jej w wodę. Woda prócz celów konsumpcyjno-higienicznych była także masowo zużywana na przykład przez browary, piekarnie i garbarnie, choć te ostatnie starano się lokować jak najbliżej jej źródła. Rosnące potrzeby mieszczan wymuszały konieczność przybliżenia punktu poboru wody dla jej odbiorcy. XVI wiek to czas rozkwitu urządzeń wodociągowych w Polsce.
Liczba miejscowości budujących wodociągi szybko wzrastała. Urzędy miejskie królewskich i prywatnych miast licznie ubiegały się w tym okresie o przywilej na budowę własnego wodociągu. W latach 1500–1650 pozwolenie na budowę urządzeń wodociągowych otrzymało około 40 miast i miasteczek w granicach ówczesnej Polski. W okresie tym nie tylko budowano nowe, ale również przebudowywano i modernizowano wcześniej powstałe instalacje wodne. Łącznie około 60 miejscowości znajdujących się w granicach Rzeczypospolitej (tj. około 5%) posiadało własne wodociągi. Nie były one jednak rozłożone równomiernie w granicach państwa. Stosunkowo najwięcej było ich w Małopolsce, gdzie występowały wyjątkowo dogodne warunki wynikające z ukształtowania terenu. Dawało to dogodniejsze możliwości niż na obszarach nizinnych zastosowania tańszych wodociągów grawitacyjnych. W przypadku miast, gdzie nie można było zastosować naturalnej grawitacji, rosły znacznie koszty budowy sieci wodociągowej, a w dalszym etapie jej użytkowania trzeba się było liczyć z dodatkowymi środkami na jej konserwację i bieżącą naprawę ówczesnych wież ciśnień – rurmusów.
Zapewne z tego powodu na Mazowszu i w Kresach Wschodnich tylko duże i silne ekonomicznie ośrodki miejskie, jak Stara i Nowa Warszawa, Płock, Łomża, Wilno, Drohobycz, Lublin i Lwów, mogły sobie pozwolić na taką inwestycję. Stosunkowo więcej wodociągów powstało w miastach kujawskich, wielkopolskich i biskupich na Warmii. W Olsztynie sieć wodociągowa została uruchomiona w pierwszej połowie XVI wieku. Według tradycji miała powstać z inicjatywy samego Mikołaja Kopernika. Z osobą Kopernika próbowano łączyć również budowę wodociągów w innych miastach, w tym we Fromborku, Toruniu i Działdowie. Przypuszczenie o rzekomo inżyniersko-wodociągowej działalności Mikołaja Kopernika w Prusach rozpowszechnione zostało w polskiej literaturze historycznej okresu międzywojennego. Badanie zachowanych archiwaliów na temat „wodociągów kopernikańskich” przesunęło otaczającą ją tradycję do kategorii pomyłek historycznych. Nie istnieją żadne przekazy pisane współczesne Kopernikowi. Najstarsze z nich powstały dopiero w końcu XVII wieku. Od tego czasu pojawiają się w źródłach coraz częściej informacje o „wodociągach kopernikańskich” i dotyczą coraz większej liczby miast.
W ośrodkach, w których nie powstały wodociągi lub nie objęły znacznej części miasta, mieszkańcy w dalszym ciągu korzystali ze studni. Prócz funduszy miejskich, zdarzało się, że miasto, jak w przypadku Sandomierza za panowania Zygmunta I Starego (1506–1548), wykorzystywało na budowę wodociągów miejskich środki z prywatnych dochodów królewskich. W innych przypadkach budowa wodociągu mogła być finansowana ze specjalnego podatku nałożonego na mieszczan, a także z funduszy poszczególnych obywateli, szlachty lub duchowieństwa. W ten sposób powstały wodociągi w Ciężkowicach, gdzie mieszczanin Piotr Bembenek przeznaczył na ich budowę 200 zł, oraz w Kamieńcu - wybudowane kosztem mieszczanina Narsesa.
W Szczecinie pierwszy udokumentowany ślad budowy wodociągu pochodzi z 1577 r., kiedy to książę Fryderyk remontował Zamek Książąt Pomorskich i postanowił doprowadzić do niego wodę. Do budowy wodociągu mistrz Szymon Petzke potrzebował 400 pni drewna smolnego, 20 sztuk drewna olchowego, 15 dębowych dyli, 8 dębowych bel oraz 800 żelaznych puszek. Materiały te kosztowały 207,5 florena, a zapłata za robociznę wyniosła 600 florenów.
Niezahamowany wzrost zapotrzebowania miast w wodę stał się również motorem napędowym dla ciągłego unowocześniania stosowanych w tym zakresie rozwiązań technicznych. Zwracano równocześnie uwagę na lokalizację ujęć, czystość i jakość wody. Wymagało to niekiedy budowy rurociągu długości kilku kilometrów. Postąpiono tak w Poznaniu, który w umowie z 1521 r. zapewnił sobie wodę z oddalonego wówczas od miasta o 7,5 km jeziora. W Lublinie i Toruniu sprowadzano wodę z ujęcia odległego o 4 km, a w Bydgoszczy niecałe 2 km od miasta.
W celu podniesienia wody na wyższy poziom budowano znane już z XIV–XV wieku rurmusy czerpakowe. W porównaniu ze średniowiecznymi, XVI-wieczne koła czerpakowe były znacznie większych rozmiarów. Do pompowania wody mogła być również wykorzystywana siła wiatru. Rurmus we Fromborku, zbudowany w latach 1571–1572 podnosił wodę na wysokość 22–25 m (80 stóp) dzięki czerpakom zawieszonym nie na kole, lecz na dwóch równoległych wałach, z których niższy napędzany był kołem wodnym. Równie duży rurmus wybudowano we Wrocławiu w 1539 r., w którym koło osiągnęło średnicę około 15 m, a w następnym, zbudowanym w 1607 r., około 20 m.
Interesujące urządzenie wodociągowe znajdowało się w Warszawie. Opisał je w 1643 r. angielski podróżnik Peter Mundy. Nie był to jednak element sieci miejskiej a urządzenie prywatne zasilające w wodę jeden z warszawskich pałaców. Skonstruowane przez włoskiego inżyniera, miało podnosić wodę na znaczną wysokość. Składało się z kilku kół, z których do największego przymocowano dużą liczbę naczyń. Koło to raz poruszone dostarczało wodę na wyższy poziom przy pomocy pomp i rur. Część wody zużywał pałac, a reszta spływała do przymocowanych naczyń, powodując dalszy obrót koła. Miało być to swoiste perpetuum mobile.
Po śmierci konstruktora skomplikowane urządzenie napędowe zastąpiono kieratem o napędzie ludzkim. Pracowało przy nim 12 jeńców tatarskich. Korzystano również z rozwiązań technicznych zaprojektowanych w starożytności. Urządzenie takie, znane z dzieła Witruwiusza „O architekturze ksiąg dziesięć” jako "cochlea" (ślimacznica) zastosowano w Poznaniu. Podstawową część urządzenia stanowił wał z nałożonym zwojem śrubowym w nieruchomej rurze. W ramach ulepszania urządzeń wodociągowych w XVI–XVII wieku wprowadzano również w miejsce mało wydajnych kół wodnych, pompy tłokowe. Pompy tłokowe wprawiano w ruch za pomocą kół wodnych lub siłą zwierząt pociągowych.
Nie poprawiła się natomiast znacząco sytuacja w zakresie urządzeń kanalizacyjnych. Rolę kanałów odprowadzających nieczystości pełniły przede wszystkim rynsztoki biegnące po obu stronach lub środkiem ulicy. Tylko duże miasta mogły sobie pozwolić na budowę podziemnych kanałów kanalizacyjnych odprowadzających nieczystości poza miejskie mury. Mogły nimi być, stosowane również do przepływu wody, drewniane kanały wydrążone w sosnowych, okrągłych lub czworobocznych w przekroju pniach, zakrytych od góry deskami. Usuwanie błota i gnojów z ulic regulowały specjalne rozporządzenia rad miejskich, zrzucając obowiązek zachowania czystości głównie na mieszkańców, rzadziej zatrudniając w tym celu specjalnie przeszkolonych ludzi.
Niewątpliwą nowinką techniczną, było zastosowanie w pierwszej połowie XVI wieku w Krakowie wspomnianej już pompy przy rurmusie. Urządzenie takie posiadał również w 1624 r. Nowy Sącz. Pompę tłokową zastosowano także w wodociągu gdańskim. W wydanym w 1690 r. podręczniku ówczesnej mechaniki tak o nim pisano: „Rurmus gdański ma to osobliwego, że koło skrzynczaste pędzi wody tłokami w fosę dość szeroką i wysoką na kilkanaście łokci, otwieralną z boku dla chędożenia, która pod wierzchem przez kratę rozdaje wodę rurom”. Urządzenia wodne jako niewątpliwie kosztowne i wymagające ochrony były przeważnie umieszczane w budynkach zadaszonych, o dwu kondygnacjach, w pobliżu których mógł działać warsztat wykonujący rury wodociągowe i przechowujący niezbędne narzędzia.
Rury wykonywano w dalszym ciągu przeważnie z drewna, a jedynie do ich łączenia, a także na łuki i zagięcia stosowano żelazne lub ołowiane obejmy – złączki. Zakręty pokonywano również przy pomocy drewnianych studzienek pośredniczących, od których wychodziły rury w pożądanych kierunkach, jak zaobserwowano to w Pokrzywnicy. Wyjątkowo, jak w przypadku miast dolnośląskich, w tym szczególnie w XIV-XVI-wiecznym Wrocławiu, stosowano rury ceramiczne o długości poszczególnych odcinków w granicach 30–60 cm i średnicy 8–12 cm.
Rury ceramiczne z XIV wieku miały kształt zbliżony do puchara. Rozchylony brzeg jednego odcinka nakładano na zwężony drugi. Na przełomie średniowiecza i nowożytności uzyskały kształt cylindryczny z pogrubieniem na wpust. Nie wykonywano ich już na kole garncarskim, lecz na drewnianym rdzeniu. Powoli wypierały one we Wrocławiu tradycyjne rury drewniane. Wodociągi ceramiczne w pierwszym etapie budowy układano we wkopach nieckowatych, następnie oszalowanych.
Sporadycznie stwierdzono fakt usztywniania członów ceramicznych za pomocą drewnianych kołków wbitych po obu stronach rury. Ostatecznie zdecydowano się je prowadzić przez zbudowane z drewna kanały ułatwiające dostęp do nich w przypadku uszkodzenia. Chroniło to dodatkowo rury przed zniszczeniem w wyniku nacisku gruntu. Ceramiczne rury w innych miastach Polski nie przyjęły się. Próbę ich zastosowania znamy również z Legnicy, Polkowic i być może Głogowa. Jak można sądzić na podstawie przykładu lwowskiego z początku XV wieku i ponowienia próby ich zastosowania w latach 40. XVII wieku, nie były one zbyt praktyczne, gdyż łatwo ulegały przerwaniu i wymagały częstych napraw.
Ceramiczne wodociągi, popularne szczególnie w miastach północnofrancuskich, łączono na surową glinę. Stosowano w ich przypadku dodatkowy przepływ wody na tym samym odcinku magistrali, czyli więcej niż jedną nitkę wodociągu (we Wrocławiu były maksymalnie trzy). Wykorzystanie kilku równoległych nitek magistrali wodociągowej miało zapewnić w razie awarii większy przepływ i ciągłość dostawy wody. Przepływ wody więcej niż jedną nitką wodociągu znany jest również odnośnie wodociągów drewnianych. Datowane ogólnie na XVI-XVII wiek podwójne drewniane magistrale wodociągowe odkryto w trakcie badań archeologicznych w Brzegu i Poznaniu.
Nie znalazły też szerszego zastosowania używane we Lwowie i Drohobyczu rury miedziane (canales cuprei) i spiżowe. Do transportu wody rzadziej wykorzystywano także wspomniane koryta z pokrywami. Przykłady ich zastosowań znamy z Pokrzywnicy, Krakowa, Torunia i Wrocławia. Wyrób takich przewodów był znacznie tańszy, gdyż nie wymagał pracochłonnego wiercenia. Na ich zastosowanie zezwalało również niewielkie ciśnienie, jakie panowało zazwyczaj w wodociągach grawitacyjnych. Miejsca połączeń w takich dwudzielnych rurach i pomiędzy kolejnymi ich odcinkami wypełniano mchem i oblewano smołą.
Jako lepiszcza łączącego elementy przewodu wodociągowego używano również dziegciu. W średniowiecznym Toruniu zastosowano dodatkowo w konstrukcji takiego przewodu glinę. Koryto zaizolowano kilkucentymetrową warstwą iłu, na trwale utrzymującą miejsca połączenia przewodu. Ił pełnił zarazem funkcję uszczelniacza uniemożliwiającego wyciek wody i przedostawanie się do przewodu zanieczyszczeń.
Najpopularniejszą formą rur pozostały jednak aż do XIX wieku drążone rury drewniane, łączone przeważnie metalowymi pierścieniami nazywanymi buksami. Były one doskonalsze technologicznie od rur dwudzielnych, stanowiąc nieodzowny element rozwiniętych technicznie wodociągów, w których woda przepływała pod ciśnieniem, a zastępowane były powoli od XVIII wieku przewodami żelaznymi. Długość drewnianych rur wodociągowych zależała od zastosowanej techniki wiercenia, a więc między innymi od długości użytych świdrów. Tak więc długość używanych rur wahała się od około 1 m do wyjątkowo 11 m (w Warszawie). Otwory w rurach były przeważnie okrągłe, ale zdarzały się i prostokątne. W Warszawie do uszczelniania połączeń rur używano prócz mchu tzw. targańca, czyli nasmołowanych pakuł. W XVII wieku wyrobem rur w Warszawie zajmował się rurmistrz.
We Lwowie rury drewniane (canales lignei, holczer rorn) spinano klamrami i żabkami żelaznymi, spajano buksami, uszczelniano smołą, lnem, konopiami, bawełną, a wyjątkowo miejsca połączeń zalewano tłuszczem. Różnorodny był również asortyment narzędzi wykorzystywanych do budowy i obsługi wodociągów. We Lwowie „naczynia” rurmistrzowskie przechowywano w wielkiej skrzyni przy budynku dawnego ratusza. Były w niej świdry, klamry, łopaty, rydle, szypy, gwoździe, liny, buksy, nalewki, piły i tarany. Ze Lwowa znany jest również Inwentarz rzeczy należących do kassy wodny, który wymienia między innymi: mapy, na których wodociągi narysowano; laski do chędożenia rur oraz warsztat nadpsowany u oo. Karmelitów do rur wiercenia.
W celu uniknięcia mechanicznych zanieczyszczeń wody, rurmistrze instalowali przy otworach rur, w miejscach ujęć, przy studniach (rząpiach) specjalne sita. W Krakowie woda przepływała przez miotły i grzebienie, a w zimie przez kraty dla zatrzymania bryłek lodu. Poszczególne odcinki rur łączono także poprzez zastosowanie różnego rodzaju zacięć na ich końcówkach, umożliwiających wsunięcie jednego w drugi. Stosowano także ścinanie końcówek rur na skos i łączenie ich na styk. Praktykowano również w działających jeszcze na przełomie XIX i XX wieku wodociągach drewnianych we Wrocławiu Leśnicy spinanie rur poprzez znajdujące się na jednym końcu zwężone tuleje, wyciosane z jednolitego pnia. Przy ich pomocy poszczególne przewody łączyły się na zasadzie wpustu. Uzupełnienie zastosowanego w tym przypadku rozwiązania technicznego stanowiły drewniane tuleje mniejszych rozmiarów, pełniące rolę łącznika z pozostałymi rurami.
XVI i XVII wiek to czas znacznej rozbudowy sieci wodociągowej, ogarniającej swym zasięgiem coraz większe partie miast. W Krakowie do pierwszej połowy XVII wieku objęły one całe miasto w obrębie murów miejskich. Wodę doprowadzano do miejskich studni, z których mogli pobierać ją mieszkańcy. Studnie publiczne umiejscawiano przeważnie na rynku. Ponadto woda docierała rurami do innych pomniejszych zbiorników w poszczególnych punktach miast, a także do domów, na podwórka i raczej sporadycznie bezpośrednio do mieszkań. Możliwości techniczne dostarczania jej jednak bezpośrednio do zabudowy mieszkalnej istniały, o czym świadczy choćby zainstalowanie umywalki (lavabo) w krakowskim klasztorze na Gródku z dopływem wody oraz jej odpływem w dnie miednicy. Umywalka z Krakowa na podstawie elementów dekoracyjnych datowana jest na lata 1520–1530. W 1634 roku Lwów posiadał 15 głównych nitek wodociągowych z odgałęzieniami, zaopatrującymi w wodę 86 kamienic. Rozbudowaną sieć wodociągową posiadał również Poznań, a w szczególności Wrocław, gdzie woda rozprowadzana była po całym centrum. We Wrocławiu funkcjonowała dodatkowo liczna sieć studni połączonych z siecią wodociągową. Przy studniach urządzano dodatkowe zbiorniki na wodę, w których jak na przykład we Lwowie przekupki przechowywały ryby, a w Poznaniu w 1582 r. osiem takich koryt przy ratuszu zarezerwowali wyłącznie dla swego użytku rajcy miejscy. W XVI wieku trzy drewniane zbiorniki na wodę pitną zlokalizowane na rynku znajdowały się również w Opolu. Mogli pobierać ją właściciele domów, używając do tego celu wiader i konwi.
Rozmaicie bywało z jakością dostarczanej wodociągami do miast wody. Jej przydatność do spożycia w wielu przypadkach pozostawiała dużo do życzenia. Dotyczyło to szczególnie miast pobierających wodę z rzek czy strumieni przepływających przez sieć wodociągową. Ujęcia w takich przypadkach były często zanieczyszczone przez rzemieślniczą produkcję i miejskie ścieki spływające do tych wód rynsztokami. Rury wodociągowe nie były również w pełni szczelne, co zwiększało możliwość zanieczyszczenia wody ściekami.
Zdawano sobie sprawę często z gorszej jakości wody wodociągowej, o której w 1571 r. Piotr Crescentyn pisał: „... woda ludziom najzdrowsza do picia, która ze stoków ziemnych sama dobrowolnie wypływa, ... wody studzienne albo rurne ... nie są tak dobre, gdyż te mają wiele gęstości i lepkości. A najgorsza ta woda bywa, którą puszczają ołowianymi rurami”. W kolejnych dziesięcioleciach ogłaszano drukiem nowe rozprawy na temat cech zdrowej wody i poszukiwań wód podziemnych. Rosła świadomość wpływu jakości wody na stan zdrowotny człowieka. Stanisław Solski w 1690 r. pisał: „Woda klarowna, słodka, zimna, a długo się nie psująca, jaka bywa źrzódełna i ze studzien, z których wiele wody na dzień wychodzi, jest zdrowiu ludzkiemu przyjazna. Rzeczki mętne i ludziom, i bydlętom żołądek zamulają. Rzeczki ruskie kołtanem zarażają. Wody deszczowe brodawkami ręce osypują ...”.
Miernej jakości woda miałaby być z kolei przydatna dla uzyskania dobrego piwa. Ze złą jakością wody pitnej wiązano wyjątkową jakość mocnego gdańskiego piwa Joppel. Zapewne jest to tylko jedna z licznych legend, lecz zaprzestanie produkcji tego piwa jest zbieżne z uruchomieniem w Gdańsku nowoczesnych wodociągów. Złą jakość gdańskiej wody wodociągowej w XVI wieku opisał Włoch Aleksander Gwagnin oraz nuncjusz papieski Fluwiusz Ruggieri, który odnotował, że polskie piwa są tym lepsze, im gorsza jest woda, z której są robione. Ruggieri jednocześnie podkreślił wysoką jakość gdańskiego piwa i zły stan wody.
Budowniczowie wodociągów, którzy na zlecenie poszczególnych miast budowali, a następnie konserwowali działające wodociągi, byli już w XVI–XVII wieku przeważnie Polakami. Znaczny jednak ich odsetek, szczególnie
w południowej Polsce, wywodził się z Czech. Miasta zawierały z nimi szczegółowe umowy dotyczące kosztów, a następnie utrzymania powstałej sieci i czerpanych przez nich korzyści. W umowach zwracano uwagę na ich sprawne funkcjonowanie, lata dzierżawy i naprawianie ewentualnych szkód mogących powstać w trakcie ich budowy. W Lublinie, na podstawie zawartej w 1506 roku umowy z rurmistrzem Janem, mieszkańcy byli wolni od jakichkolwiek opłat za wodę z wyjątkiem browarów piwa i miodów, początkowo na rzecz rurmistrzów, a po upływie 6 lat na rzecz miasta. Do naprawy rur wodociągowych w okresie pierwszych 6 lat zobowiązali się majstrowie. Po kilku latach odnowiono umowy z rurmistrzami (1512 i 1514 r.). Chodziło o ograniczenie zbyt dużych dochodów rurmistrza Jana z tytułu eksploatacji wodociągu. Umowa z 1514 r. zobowiązywała rurmistrza do wyszkolenia ucznia „aby dokładnie był wyuczony i biegły w sztuce kanałów”, za co majster miał otrzymać 50 zł wynagrodzenia. Także w umowie zawartej w 1541 r. pomiędzy Bydgoszczą a rurmistrzem Walentym z Bochni sprecyzowano, że do naprawy ulicznych bruków, jeśli takowe w trakcie budowy rurociągu uszkodzi, zobowiązany jest rurmistrz.
Umowa z Janem z Nowego Sącza
Tekst umowy z 1506 r. zawartej pomiędzy rurmistrzem Janem z Nowego Sącza i jego pomocnikiem Łukaszem Czyriską a Radą Miejską w Lublinie:
„My rajcy miasta Lublina nowo obrani i dawni wraz ze wszystkimi i poszczególnymi mistrzami cechów i majstrami poszczególnych zawodów i z całym obywatelstwem miasta Lublina publicznie podajemy do wiadomości niniejszym aktem wszem wobec i każdemu z osobna i tym, którzy będą mieli świadomość spraw obecnych, że zgodziliśmy sławnego Jana mistrza kanałów wraz z jego towarzyszem Łukaszem Czyriską z Nowego Sącza do zrobienia i wzniesienia kanałów dla naszego miasta Lublina pod takim warunkiem, na takiej zasadzie i w następującym porządku.
Przede wszystkim wymienieni majstrowie winni zrobić tamy albo zajazie na rzece Bystrzycy, a miasto będzie zobowiązane dawać pale dębowe, faszynę oraz ziemię; (od miejsca) skąd rozpoczyna się tama miasto musi kopać rów i koryto rzeki (własnymi siłami) własnym kosztem lub drabarką, którym to korytem bieg i dostarczenie wody pójdzie na tył ogrodu pisarza miejskiego.
Z tego (którego) to miejsca doprowadzenia wody sami majstrowie własnymi funduszami obowiązani są podnieść wodę w górę, a miasto będzie dostarczać odpowiednich i nadających się pali dla samych kanałów. Sami zaś majstrowie mają przygotować i dać tyle miedzi i żelaza ile będzie trzeba, aż (do miejsca gdy) doprowadzą wodę do miasta, a sami obywatele mają kanałami doprowadzić aż do samego miasta. I gdy woda zostanie doprowadzona wtedy najpierw i przede wszystkim mają dać wodę w środku miasta w dwóch zbiornikach i wreszcie doprowadzić wodę aż do browarów.
Wtedy ciż sami majstrowie od każdego piwnego wywaru przez przeciąg 6 lat mają mieć i otrzymywać 6 groszy zwykłych polskich monety obiegowej w państwie. Z tych 6 groszy ma być wyznaczony i dany jeden grosz człowiekowi wożącemu słód do młyna, od każdego słodu zawiezionego i z powrotem odwiezionego, a jeżeli sami mistrzowie kanałów mogliby wozić słód, ten grosz im się należy. I tak od każdego waru miodu owi majstrowie będą otrzymywać przez przeciąg 6 lat po groszu. Po upływie zaś 6 lat wymieniony grosz przypada miastu na stałe, a gdy upłynie 6 lat, odtąd od każdego wywaru piwnego, od tego który będzie warzył piwo mają być dane i wypłacone 4 grosze miastu, a 2 grosze samym majstrom wieczyście lub ich prawnym spadkobiercom. Z tych 4 groszy miasto winno mieć staranie, aby słód był wożony ze młyna. A jeżeli wymienieni już mistrzowie kanałów mogliby temu podołać przy dowożeniu słodu do młyna, wówczas powinni się zadowolić wymienionym groszem.
A w czasie tych 6 lat, jeżeliby się coś zepsuło w wymienionych kanałach, sami majstrowie mają naprawić własnym kosztem, po upływie zaś 6 lat, jeżeliby się coś zepsuło w wymienionych kanałach, wtedy ci sami majstrowie mają naprawić, jednak miasto musi dostarczyć pali dębowych, miedzi, żelaza oraz opłacić smolarzy i kowali. Do tej naprawy ilekroć się zdarzy są zobowiązani. Podobnież gdy popsuje się koryto, za pomocą którego woda jest prowadzona do kanałów, wówczas miasto ma każdorazowo po wieczne czasy zarządzać drabarkę i koryto oraz rzekę oczyścić.
Także w tym miejscu, gdzie woda podniesie się w górę, tam winniśmy dać mistrzowi Janowi i jego towarzyszowi na prawach dziedziczenia ogród i plac na budowę domu oraz drzewo, a od owego ogrodu i domu, tam obok przewodów wodnych położonego nie należy się miastu żadna opłata (lecz) również wymienieni majstrowie żyjący na tym miejscu winni używać wieczystej wolności i są po wieczne czasy wolni (i wyjęci) od wszystkich czynszów, podatków i innych ciężarów miejskich.
Ci mistrzowie kanałów i ich spadkobiercy winni mieć staranie i pilnie baczyć, aby wody było wystarczająco, a wszystkie potrzeby do tej konieczności muszą pokryć z tych 2 groszy. Również gdyby wymienieni wyżej mistrzowie mogli wymyślić jakiś inny pożytek w tym korycie i rzece, wyjąwszy to koło, które pędzi wodę do góry, wtedy 2 części kosztów na budynki płaci miasto, a trzecią sami mistrzowie i w podobny sposób miasto będzie miało 2 części z dochodu, a trzecią część sami mistrzowie i ich spadkobiercy. I podobnie jeżeli będzie duża obfitość wody, a niektórzy z obywateli chcieliby mieć wodociągi w swoich domach, wtedy za przewiercenie jednego pala trzeba zapłacić jeden grosz i drugi grosz mistrzowi kanałów.
Gdyby wymienieni mistrzowie lub ich prawni spadkobiercy owe kanały chcieli sprzedać, wtedy po porozumieniu się z właścicielami i rajcami mogą sprzedać majstrowi dobrze obeznanemu, który im się będzie podobał i obrócić swój majątek na dobry użytek podług tego, jak sami będą uważali (że jest) lepiej i pożyteczniej.
Aby uwierzytelnić świadectwo i dla wzmocnienia wiecznej siły zawieszamy naszą pieczęć. Spisane i dane w Lublinie w naszym lubelskim ratuszu w piątek przed świętym Walentym roku Pańskiego 1506”.
Oryginał umowy z 1506 roku znajduje się w zbiorach Archiwum Państwowego w Lublinie (dokument nr 20), a jej polskie tłumaczenie zamieścili: J. Libfeld i E. Górecki, Historia lubelskiego wodociągu, „Gaz, Woda i Technika Sanitarna” R. 28, nr 7, s. 206-207.
Możliwe, że na przełomie XV i XVI wieku w Krakowie dotychczasowe rynsztoki odprowadzające nieczystości i wody deszczowe zaczęto obudowywać i łączyć w system podziemnych kanałów biegnących pod miastem. Odprowadzały one nieczystości i wody opadowe za pośrednictwem fos do Wisły. Powstająca w miastach sieć wodociągowa nie była jednak często w stanie zapewnić dostatecznej ilości wody. Brakowało jej w momentach zwiększonego zapotrzebowania, na przykład jarmarków. Wpływ na ilość dostarczanej wody miały również susze powodujące niski stan rzeki, z której akurat czerpano wodę, oraz awarie rurmusów czy też często brak dostatecznej dbałości władz miejskich o urządzenia wodociągowe.
Koszty związane z funkcjonowaniem wodociągów miasta pokrywały z opłat wnoszonych przez mieszczan oraz właścicieli browarów i gorzelni będących największymi w owym czasie odbiorcami wody. Istniały dwa rodzaje opłat jak: opodatkowanie wszystkich obywateli miasta korzystających z wodociągu, oraz opłaty uzależnione od ilości zużytej wody, wnoszone przez browary od każdego wyprodukowanego waru piwa. W przypadku browarów płaciły one od ilości wyprodukowanego piwa, a nie całkowitej ilości zużytej wody w procesie technologicznym. Opłaty wnoszone na rzecz miasta nazywano contributio, cannalium, Rurne, census aquarius, Rorgelt. W Zielonej Górze znane instrukcje cesarskie z 1609 i 1649 roku wspominają o opłatach Pfann und Wassergeldt. Opłata Pfann (panewkowe) była pobierana od każdego koła wodnego, poruszającego między innymi młyny. Nie jest wyjaśniona opłata Wassergeldt. Nie była to należność za pobór wody do celów gospodarczych.
W Sandomierzu wodociąg miał dostarczać wodę do celów gospodarczych mieszkańcom, a także browarnikom, którym wymierzono opłatę w wysokości 6 groszy od każdego wyprodukowanego waru piwa. Ludzie biedni i żebracy mogli korzystać z wody bezpłatnie w łaźni miejskiej raz na dwa tygodnie. Zastrzeżona umową była również budowa zbiorników gromadzących wodę w poszczególnych dzielnicach miast.
W 1549 r. rajcy poznańscy wydali specjalne pozwolenie na budowę zbiorników wodnych w dzielnicy żydowskiej wraz z regulaminem korzystania z nich przez ludność chrześcijańską i żydowską. Z Poznania znamy również rozporządzenie wydane w 1562 r. i ponowione w 1600 r., zakazujące wylewania plugawych rzeczy na ulicę i nakazujące zabezpieczyć wodociągi w domach narożnikowych. Nieczystości w Poznaniu miano wylewać do „ząbu”, czyli prawdopodobnie specjalnego kanału.
XVII–XVIII wiek
W drugiej połowie XVII i XVIII wieku wyraźnie zaostrzył się problem z zaopatrzeniem miast w wodę. Prócz gospodarstw domowych coraz jej większe ilości zużywał rozwijający się na nieznaną dotąd skalę przemysł. Jednocześnie uległ pogorszeniu stan czystości wód bieżąco płynących i zaskórnych, zanieczyszczanych przez produkcję rzemieślniczą. Dodatkowy wpływ na to miały nieszczelne latryny i powiększające się składowiska śmieci. Przy studniach z kolei, prócz pobierania wody do celów spożywczych, prano odzież, myto się i pojono zwierzęta. Powstające w ten sposób zanieczyszczenia przenikały do wód podpowierzchniowych zasilających prywatne i publiczne ujęcia wody.
Technika budowy studni w porównaniu ze stuleciami poprzednimi nie uległa większym zmianom. Czasami próbowano stosować pompy ssąco-tłoczące, z niezbyt jednak dużym powodzeniem. Stosunkowo powszechnie stosowano natomiast studnie poruszane kieratem. W użyciu były także studnie deptakowe. Jak w późnym średniowieczu do czerpania wody ze studni wykorzystywano żurawie składające się z pionowo wbitego pala oraz prostopadłej do niego ruchomej żerdzi obciążonej na jednym końcu ciężarkiem, a na drugim zawieszano wiadro. W przypadku studni głębokich, podobnie jak we wcześniejszych stuleciach, instalowano nad studnią koło zębate i naczynie do czerpania wody. Studnie mogły być również zaopatrzone w blok lub kołowrót ze sznurem do którego przyczepiano wiadro. Studnie publiczne były jednocześnie miejscem spotkań towarzyskich, przy których można było się zapoznać z najnowszymi nowinkami z życia sąsiadów i miasta.
W dalszym ciągu w miastach funkcjonowały studnie prywatne, zlokalizowane przeważnie na posesjach bogatszych mieszczan. W Lublinie już w 1696 r. było 90 studni, z czego 20 na utrzymaniu miasta. W końcu XVIII wieku w Skierniewicach były 43 studnie, z czego 6 publicznych, w Radomsku 6 (4 publiczne, 2 prywatne) i Łodzi, gdzie działały po 4 studnie prywatne i miejskie. Rekordzistką pod względem liczby studni była Świdnica, w której w 1745 r. miano ich naliczyć aż 158. W dużych ośrodkach miejskich nadawano publicznym ujęciom wody ozdobny kształt. Było tak również w Szczecinie, którego mieszkańcy czerpali wodę za pomocą wiader ze studni rozlokowanych w różnych punktach miasta. Dopiero w latach 1729–1732 król Fryderyk Wilhelm I jako dowód łaski dla ówczesnej stolicy nowo powołanego księstwa Przedpomorza, pozwolił na wybudowanie rurociągu doprowadzającego wodę do ozdobnej studni znajdującej się na dzisiejszym Placu Orła Białego. Zbudowano także sieć zbiorczą, z której zasilano kilka domów przy ważniejszych ulicach miasta.
W czasie wojen szwedzkich większość dotychczas działających w miastach polskich wodociągów przestała funkcjonować lub została zniszczona. Stało się tak między innymi w przypadku Lublina. Po wojnach kozackich i potopie szwedzkim wydatki na utrzymanie i naprawy wodociągów przerosły możliwości finansowe miasta. W 1673 r. władze miasta podjęły decyzję o zdemontowaniu z zachowanej do dziś, a powstałej około 1564 r. wieży wodnej oraz rurmusu cenniejszych urządzeń.
W wieży wodnej znajdował się metalowy zbiornik do magazynowania wody oraz takież rury, które w przypadku niskich temperatur podgrzewano poprzez palenie ogniska. Na widoku Lublina z 1617 r. rurmus został opisany jako „budynek wodociągów i kanałów do góry wodę cisnący”. Napływająca do rurmusa woda, gromadziła się w drewnianej skrzyni, skąd przy pomocy pomp tłoczona była na odpowiednią wysokość do wieży wodnej. Rurmus pełnił w Lublinie funkcję stacji pomp wodociągowych w przekazie wody do budynku wieży wodnej.
W Krakowie rurmusy zdewastowano w latach 1655–1657, a w Wilnie wodociąg zaprzestał działalności po 1657 r. Podobny los spotkał wodociągi świętokrzyskie, gdzie miasto po zniszczeniach wojennych z okresu potopu szwedzkiego nie było w stanie ich odbudować. Tylko w nielicznych ośrodkach wybudowane wcześniej sieci wodociągowe kontynuowały działalność w XVIII i początkach XIX stulecia, jak miało to miejsce w przypadku Kalisza, Poznania, Bydgoszczy czy też Warszawy i Torunia.
Budowano przy tym także wodociągi w miastach nieposiadających wcześniej tego typu instalacji. W XVIII wieku wodociągi zrealizowano między innymi w Iłży, Mirowie i Stopnicy oraz uruchomiono ponownie około 1789 r. wodociąg w Sandomierzu. Z powodu znikomej liczby działających wodociągów miejskich obserwujemy wzrost budowy przez poszczególne władze miejskie publicznych ujęć wody w postaci studni, a nie odbudowywanie starych, uszkodzonych sieci wodociągowych. Choć w niektórych ośrodkach, jak w przypadku Bydgoszczy, XVI-wieczne wodociągi miały się dobrze również w końcu XVIII wieku. Oznaką dawnej wielkości i dobrobytu Bydgoszczy pozostają wodociągi, które jeszcze częściowo są używane i zasługują na zachowanie. „Na wzgórzu, około jednej czwartej mili drogi od miasta, tryska świeża woda, jaka rurami do niego spływa i poprzez nie może w obfitości docierać do wszystkich ulic. Wszystkie studnie miejskie czerpią wodę z tego wodociągu i nigdy jej w nich nie brakuje.” Pochwałę taką wyraził w 1792 r. radca tutejszego Sądu Nadwornego.
Czynne XVIII-wieczne wodociągi działały jak w wiekach wcześniejszych, na zasadzie grawitacji. W Warszawie zastosowano przykładowo do podnoszenia wody koło deptakowe. Woda była prowadzona, jak i wcześniej wierconymi rurami drewnianymi, przeważnie sosnowymi lub dębowymi o średnicy otworu przepływowego około 10 cm. Poszczególne odcinki przygotowanych rur łączono krótkimi rurkami żelaznymi lub ołowianymi wbijanymi w dwa sąsiednie końce lub pierścieniami ściśle opasującymi końce rur. Sporadycznie wykorzystywano połączenia poszczególnych odcinków przygotowanych rur tzw. kielichowe, gdzie końce zwężały się z jednej strony i rozszerzały z drugiej, wykorzystywane już w średniowieczu w przypadku ceramicznych wodociągów wrocławskich.
Miejsca łączeń uszczelniano ponadto lnem, konopiami, smołą, dziegciem, a same rury oklejano gliną. Produkcją rur trudnili się przede wszystkim cieśle i bednarze. Odmienną technikę budowy rur wodociągowych zastosowano w latach 1720–1780 w Zielonej Górze. Każda z rur składała się z dwóch części wydrążonych półkoliście. Były one dodatkowo łączone początkowo przy pomocy miedzianych kołnierzy, a od 1747 r. wyłącznie żelaznych obręczy. Rury te miały większą średnicę od wierconych, a miejsca połączeń owijano najczęściej płótnem i zalewano żywicą. Ponieważ część rur biegła na specjalnych stojakach nad ziemią, ocieplano je na zimę słomą.
W miejscach skrętu wodociągu zakładano metalowe kolana, zakończone płaskimi kołnierzami, które łączono z rurą drewnianą, zbijając je gwoździami. W celu zapewnienia bezawaryjności wodociągu budowano dodatkowe studzienki rewizyjne, dzięki którym miano możliwość sprawdzania stanu technicznego sieci i usuwania ewentualnych uszkodzeń. Czyszczenie, regulowanie dopływu wody do poszczególnych zbiorników i czasowe zamykanie przepływu regulowały instalowane w rurach zawory.
Wzdłuż przebiegu instalacji wodociągowej budowano dodatkowo zdroje, zwane również znanymi już nam cysternami, rząpiami, kastami, studniami lub skrzyniami, z których można było czerpać wodę bezpośrednio z ulicy. Były to konstrukcje zazwyczaj kwadratowe lub prostokątne, częściowo wkopane w ziemię, przeważnie drewniane, zadaszone lub murowane, jak w przypadku zdrojów z Torunia z około 1700 r.
XVII-wieczne studnie, czy też poprawniej zbiorniki połączone z miejskim wodociągiem, mogły mieć jak w przypadku Lublina obudowę ozdobioną rzeźbionymi w drewnie głowami zwierząt – lwa lub kozła. Miejsca łączeń desek w zbiornikach uszczelniano także sierścią i smołą łączoną z woskiem. Pensja roczna poznańskiego rurmistrza w 1712 r. wyniosła 208 zł.
Problemem pozostawało odprowadzanie wody zużytej i deszczowej. Budowano w tym celu specjalne kanały odpływowe, czyli, jak byśmy to dziś nazwali, sieć kanalizacyjną. Wykonywano je w konstrukcji drewnianej lub drewniano-murowanej. Kryte kanały powstawały przeważnie w centrach miast, a na przedmieściach odkryte. Do utrzymania w stanie używalności ulic i biegnących pod nimi kanałów zobowiązywano najczęściej właścicieli posesji. W przepisach zwracano uwagę, aby nikt błota w rynsztoki zmiatać lub zgarniać, a tym samym spadek wodzie tamować, śmieci i innych wszelkich rzeczy ulice szpecących i zawalających na ulice wyrzucać nie ważył się. Obostrzenia te jednak musiały nie przynosić większego skutku, gdyż stan ulic w miastach pozostawiał wiele do życzenia.
Kryte kanały miejskie miały przeważnie kształt kwadratowy lub prostokątny. Służyły wyłącznie do odprowadzania ścieków płynnych i wód opadowych. Dla zabezpieczenia ich drożności umieszczano na wpustach kraty. Własnością prywatną pozostawały wszelkie urządzenia odprowadzające nieczystości płynne i wody opadowe z poszczególnych posesji do kanałów lub rynsztoków przebiegających w ulicy. Mogły to być drewniane rury, odkryte koryta lub rynny odprowadzające wodę z podwórek do rynsztoków w ulicach. Dbano również o okresowe opróżnianie dołów kloacznych. Nieczystości z miejsc „sekretnych” usuwano przeważnie w nocy, czym zajmowali się „nocni”. Wywożono je przeważnie za miasto do wyznaczonych w tym celu miejsc zwanych gnojnicami lub do ogrodów i na pola uprawne. W XVII-wiecznej Warszawie osobom zajmującym się czyszczeniem kanałów i dołów kloacznych przysługiwał przy wykonywaniu tej nieprzyjemnej czynności conocny przydział gorzałki kwoli smrodowi. Starano się również usuwać zalegające na ulicach błota i gnoje.
W Poznaniu nakazano chłopom wyjeżdżającym pustym wozem załadowanie go nieczystościami przed wyjazdem za obręb murów miejskich. W Bydgoszczy w XVII wieku odnotowano fakt pozbywania się gnojów poprzez ich wywożenie barkami rzecznymi do podmiejskiego folwarku. Budowane na obszarze działki mieszkalnej w XVIII wieku latryny były już częściej murowane, o otwartym lub wyłożonym deskami dnie.