Spatial and hydrological analysis of the water supply system in as-Sila'/Sela (Tafila, Jordan) based on a 3D model

Abstract

[EN] The research described below proposes a spatial analysis of the hydraulic infrastructure, and settlement remains, as well as a topographic analysis of the site of as-Sila'/Sela on the southern Transjordan plateau. The authors designed Sela's first photogrammetric model from aerial photographs provided by the "Aerial Photographic Archive for Archaeology in the Middle East (APAAME)" project. This modelling has enabled the research team to locate new hydraulic structures, settlement remains, marks on vertical facing, and elevated or levelling platforms hitherto unidentified by a pedestrian survey; it was also possible to obtain more detailed direct and indirect relationships between these features. The 3D model has provided a reference for locating the various elements and correlating their surface with the topographic coordinates recorded by the total station during fieldwork. Additionally, a Digital Elevation Model (DEM) was derived from the 3D model to depict the flow direction of run-off. Through our analysis, we identified spaces for accessing, managing, and utilising available water resources, including settlement density and flooding zones. The hydrological analysis revealed potential run-off and flood-prone areas, guiding the location of hydraulic structures to prevent water contamination. This study highlights the importance of Sela's water supply systems and the technical expertise of ancient communities in their construction and management. The applicability and feasibility of the applied methodology emphasise its use as a powerful and indispensable tool to obtain a complete overview of the site. The results yield a comprehensive site mapping with a broader scope than previous research and provide a basis for further research, as well as for understanding the site's water supply and settlement patterns. Thus, this study enhances the hydro-technological investigation of Sela's water management and culture and contributes to its holistic analysis. Future studies can use the data to propose effective water management strategies and shed light on the social structures involved in water supply practices.

[ES] La investigación aquí descrita propone un análisis espacial de las infraestructuras hidráulicas y los restos de construcciones, así como un análisis topográfico del yacimiento de as-Sila'/Sela, en la meseta sur de Transjordania. Diseñamos el primer modelo fotogramétrico de Sela a partir de fotografías aéreas proporcionadas por el proyecto "Aerial Photographic Archive for Archaeology in the Middle East (APAAME)". Este modelo nos ha permitido localizar nuevas estructuras hidráulicas, restos de construcciones, marcas en paramentos verticales y plataformas elevadas o de nivelación hasta ahora no identificadas por una prospección pedestre sobre el terreno, y obtener relaciones directas e indirectas más detalladas entre estas infraestructuras. El modelo 3D ha proporcionado una referencia para localizar los distintos elementos y correlacionar su superficie con las coordenadas topográficas registradas por la estación total durante el trabajo de campo. Además, se ha generado un Modelo Digital de Elevación (MDE) a partir del modelo 3D para representar la dirección del flujo de escorrentía. A través de nuestro análisis, hemos identificado espacios para acceder, gestionar y aprovechar los recursos hídricos disponibles, incluyendo zonas de densidad urbanística y áreas propensas a inundaciones. El análisis hidrológico reveló áreas potenciales de escorrentía e inundaciones, guiando la ubicación de estructuras hidráulicas para prevenir la contaminación del agua. El estudio destaca la importancia de los sistemas de abastecimiento de agua de Sela y la pericia técnica de las antiguas comunidades en su construcción y gestión. La aplicabilidad y viabilidad de la metodología aplicada enfatizan su uso como herramienta potente e indispensable para obtener una visión completa del yacimiento. Los resultados ofrecen una cartografía completa del yacimiento, con un mayor alcance que las investigaciones anteriores, y sientan las bases para seguir estudiando y comprendiendo el abastecimiento de agua y los patrones de asentamiento del yacimiento. Así pues, este estudio profundiza en la investigación hidrotecnológica de la gestión y la cultura del agua de Sela y contribuye a su análisis holístico. Futuros estudios pueden utilizar estos datos para proponer estrategias efectivas de gestión del agua y arrojar luz sobre las estructuras sociales involucradas en las prácticas de abastecimiento de agua.