Said Rahal – Creador de Contenidos
Mayo 2019
“La historia de la ingeniería hidráulica es la historia de la lucha de la humanidad por sobrevivir, por aprender a controlar los elementos y ponerlos a trabajar a su favor para garantizar su subsistencia.”
Desde la hidráulica como aprovechamiento de la fuerza del agua, hasta la ingeniería hidráulica como un conocimiento empírico y matemático focalizado a la mejora de los sistemas que moverán y distribuirán el preciado líquido, han pasado siglos y muchísimas mentes que han aportado cada una su ingenio en aras de lograr un beneficio para su comunidad, y en muchos casos, para el resto de la humanidad.
Si bien, narrar el hilo conductor de cómo fueron evolucionando las tecnologías y conocimientos hidráulicos así como las aplicaciones de la física de fluidos y su correspondiente impacto social y económico excede el propósito de la presente publicación, nos dimos a la tarea de sintetizar algunos ejemplos notables de cómo la necesidad de administrar el preciado líquido ha dado como resultado la creación de maquinarias y sistemas que han impulsado a la humanidad en su carrera contra el tiempo y los elementos, e incluso, siendo uno de los ejes principales para la planeación y construcción de ciudades.
Acueducto de Cnosos y las tuberías de Terracota (s. XX A.C. aprox.)
En la isla de Creta, donde se cree que tuvo origen parte de la civilización Occidental, podemos encontrar los restos de un palacio que fue el centro estructural de los minóicos, donde convergieron sistemas de canales, acueductos, alcantarillas y más. Igualmente se descubrió que contaban con un sistema de tuberías (conocidas como las tuberías de Terracota) que podían manejar flujos de agua a cierta presión. Esto nos pone en ruta para entender la importancia del manejo del agua desde los inicios de nuestra civilización, e igualmente asombra el conocimiento que ya existía para poder abastecer y sanear los hábitats de la época.
Acueducto cerca de Cnosos, Creta – Foto por Howard Stanbury (o bien Aqueduct of terracotta pipes in Knossos (Angelakis et al. 2012). — confirmar
Tuberías de terracota en el Palacio de Cnosos, Creta. Suplían de agua limpia al palacio y a la población. Autor: B L, Flickr.
Fuente de Filipo (382-336 A.C)
Podríamos considerar a esta fuente como la más antigua obra de ingeniería hidráulica aún en funcionamiento, ya que tras cerca de 2,300 años, la Fuente de Filipo aún cumple con su objetivo: proveer de agua a los pobladores de la región de Nestaní (Arcadia, Grecia). En su momento se construyó para poder brindar el servicio del vital líquido a las tropas de Filipo II, antiguo rey de Macedonia. Actualmente se erige como un monumento de ingeniería hidráulica, en donde podemos apreciar cómo lo simple puede cumplir con las demandas de agua de una población, y claro, con su respectivo mantenimiento a lo largo de los siglos, ha logrado sobrevivir hasta nuestros días reafirmando la importancia que ha tenido la hidráulica para la evolución y bienestar de la humanidad.
Fuente de Filipo II – Autor: George Lekakis
Tornillo de Arquímedes (S. III A.C)
La definición del Tornillo de Arquímedes es bien conocida en el hámbito de la ingeniería hidráulica: “máquina gravimétrica helicoidal utilizada para la elevación del agua, harina, cereales o material excavado” (Wikipedia).
Atribuído a Arquímedes (s. III A.C.) este invento simple pero efectivo, cumplía lo que prometía: subir el preciado líquido a la altura deseada gracias al impulso mecánico (uso de animales) o manual, contribuyendo así al surtimiento de agua requerido por las poblaciones del momento. Actualmente se pueden encontrar aplicaciones modernas en plantas de tratamiento principalmente.
Tornillo de Arquímedes alimentando una fuente de irrigación
https://www.youtube.com/watch?v=0IsqAejuaBw&t=11s
Ejemplo de funcionamiento de Tornillo de Arquímedes impulsado por fuerza manual
Nos hemos centrado en las máquinas gravimétricas que predominaron en un principio y por espacio, no hemos hablado mucho de las máquinas de desplazamiento positivo. Por ejemplo, las bombas de fuerza a base de pistones, cilindros o válvulas como la que fue atribuída a Ktesibios en el s. III A.C. que aprovechaba el vacío generado en sus pistones para desplazar el líquido.
Padre de la Ingeniería Hidráulica moderna: Al Jazari
Podríamos pensar en Al Jazari como uno de los compiladores medievales que logró culminar el conocimiento previo en invenciones notables como la primer bomba de succión de la que se tiene constancia cuyo funcionamiento era verdaderamente innovador ya que lograba utilizar la fuerza del agua para mover los engranes que activaban las correspondientes válvulas, y a través de la succión, desplazar el agua a una altura mayor que su vertiente.
En el libro ” El Libro del Conocimiento de Dispositivos Mecánicos Ingeniosos” se compila una amplia variedad de dispositivos diseñados con conocimientos de ingeniería y matemáticas avanzados para su época y que han probado ser funcionales, incluso algunos de ellos se siguen utilizando hoy en día. Desde el árbol de levas hasta mecanismos de biela, a Al Jazari se le considera como el padre del automatismo moderno así como de la ingeniería hidráulica en general.
Dibujo original de la bomba reciprocante (o de doble acción) obtenida del manuscrito de Al-Jazari
Angkor Thom y Angkor Wat (Civilización Khmer) S.XII
La ciudad de Angkor, Cambodia (capital del Imperio Angkor) fue parte de la cultuira Khmer donde se contruyeron numerosos templos, del cual destaca por su magnificencia e ingeniería hidráulica utilizada: Angkor Wat.
Debido a las características hidrológicas de la región es importante tener en cuenta la forma en que fue aprovechado el recurso hídrico a através de no pocos canales y sistemas de almacenamiento e irrigación que permitían mantener el control sobre los niveles y cantidades de agua a utilizar para por ejemplo: el cultivo de arroz y uso diario para la vida humana.
En las siguientes imágenes podrá observar con más detalle la relación con los cuerpos de agua que se estableció desde la planeación y construcción del complejo de Angkor.
Vista panorámica de la hubicación del complejo de Angkor en relación al Gran Lago y las correspondientes vertientes de agua naturales
Fuente: Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer del satélite Terra de la Naza, 2004 – https://ancientwatertechnologies.com/2015/05/21/water-technologies-of-the-khmer-civilization-angkor/
Interpretación gráfica del posible funcionamiento hidráulico de Angkor Wat – Evans, Damian & Fletcher, Roland. (2015). The landscape of Angkor Wat redefined. Antiquity. 89. 1402-1419. 10.15184/aqy.2015.157. – Tomado de www.Researchgate.net
Detalle del complejo de Angkor: Embalse Occidental y Oriental (s. XI) y la ciudad principal de Angkor Thom y la perla arquitectónica de Angkor Wat. – Imagen modificada cortesía de la NASA, tomada de: https://ancientwatertechnologies.com/2015/05/21/water-technologies-of-the-khmer-civilization-angkor/
Angkor Wat – Fuente: Gordy Adsit. Flickr.
Cosmos, Arquitectura, Hidráulica y soberanía estaban muy relacionadas en las culturas de Asia Oriental. Muestra de esto son las casi 200 hectáreas de construcción pensada para ser surtida apropiadamente de agua y funcionar dentro de un entramado mayor del sistema hídrico al cual pertenece, lo cual fue demostrado en el S.XX con un mapeo intensivo de la zona y donde se pudo probar que el templo y toda la zona de Angkor fue construida con tecnología hidráulica de la época donde se pudiera garantizar el flujo de agua a través de canales y sistemas de irrigación.
Conclusión
Nuestra relación con el agua es lo que ha determinado en gran parte el avance y sustentabilidad de la civilización humana a lo largo del tiempo. La ingeniería hidráulica es el resultado de la búsqueda por la supervivencia pero aún más, la búsqueda por el bienestar y una forma de vida digna para todos. Hoy en día es más que nunca una de las ramas de conocimiento más importantes en aras de seguir innovando y encontrando nuevas y más eficientes formas de surtir y cuidar el preciado líquido.
Fuentes:
-Gabriela Restrepo. Los Acueductos en al Era Minóica. https://ancientwatertechnologies.com/2015/05/21/water-technologies-of-the-khmer-civilization-angkor/
-Lluís Sala. Aguas y Civilizaciones Antigüas. Iagua. https://www.iagua.es/blogs/lluis-sala/agua-y-civilizaciones-antiguas
-Ancient Origins. La fuente de Filipo: la más antigua obra hidráulica del mundo aún en uso. https://www.ancient-origins.es/artefactos-tecnolog%C3%AD-antigua-noticias-general/la-fuente-filipo-la-m%C3%A1s-antigua-obra-hidr%C3%A1ulica-mundo-%C3%BAn-uso-003825
-Demetris Koutsoyiannis. A History of Water: Water and Urbanization, Chapter: 6, Publisher: Tauris, London, Editors: Terje Tvedt, Terje Oestigaard, pp.130–148 . https://www.researchgate.net/publication/306077508_Water_control_in_ancient_Greek_cities
-D. Koutsoyiannis y A. N. Angelakis. Hydrologic and Hydraulic Science and Technology in AncientGreece. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=45852ABC9051C2FF0E2CD2717CB94427?doi=10.1.1.579.854&rep=rep1&type=pdf
-Cuaderno del Ingeniero. La evolución histórica de las bombas hidráulicas. https://cuadernodelingeniero.wordpress.com/2015/12/23/la-evolucion-historica-de-las-bombas-hidraulicas/
-Escuela Abierta de Desarrollo e Ingeniería. Al-Jazari, inventor de la ingeniería hidráulica. https://www.eadic.com/al-jazari-el-inventor-de-la-ingenieria-hidraulica/
-Ecured. Al Jazarí. https://www.ecured.cu/Al_Jazar%C3%AD
-Kotsanas Museum. The piston force pump of Ktesibios. http://kotsanas.com/gb/exh.php?exhibit=0601002
-Meredyth Chavez. Mekong Good. Angkor Wat: Hydraulic City. https://thesisisfun.wordpress.com/thesis-prep/angkor-wat-hydraulic-city/
-Marney Feneley, Dan Penny y Roland Fletcher. Claiming the hydraulic network of Angkor with Viṣṇu: A multidisciplinary approach including the analysis of archaeological remains, digital modelling and radiocarbon dating: With evidence for a 12th century renovation of the West Mebon. Journal of Archaeological Science: Reports. Volumen 9. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352409X16302875
-Damian Evans. Antiquity 89(348):1402-1419 . https://www.researchgate.net/publication/286412270_The_landscape_of_Angkor_Wat_redefined
-Ancient Water Technologies. Water Technologies of the Khmer Civilization: Angkor. https://ancientwatertechnologies.com/2015/05/21/water-technologies-of-the-khmer-civilization-angkor/
