El rincón de la Ciencia I.S.S.N.: 1579-1149

nº 26 (Mayo-2004)

¿Ya no se construyen acueductos? (RC-69)


Inmaculada Álvarez Serrano 
IES Victoria Kent (Torrejón de Ardoz, Madrid)


Vista parcial del acueducto de Segovia

Hace un tiempo visité Segovia, después de algunos años sin ir por allí, y contemplé con admiración (y cierta dosis de intriga) su precioso acueducto romano (siglo I d.C.), concretamente las arcadas visibles que presiden con majestuosidad la avenida principal de la ciudad (en la actualidad, afortunadamente peatonal). Hoy día no parecen construirse ya acueductos para transportar el agua, así que me picó la curiosidad: ¿no conocían los ingenieros romanos los principios básicos de hidrostática e hidrodinámica que les permitiera evitar su construcción?, ¿no poseían tecnología suficiente para fabricar tuberías capaces de soportar elevadas presiones de agua sin tener que recurrir a algo tan costoso como un acueducto? O sí conocían todo lo necesario, pero no podían negarse a la construcción de obras imponentes, admirables que servían de gloria y "autobombo" para el imperio.

A poco que se investigue sobre estas cuestiones queda claro que el sistema de acueductos romanos, capaces de suministrar diariamente millones de litros de agua a las principales ciudades del imperio, se revela como una obra de ingeniería portentosa. Tenían diferentes recursos de construcción, dependiendo de los casos y de las características del terreno, y aplicaban el criterio de máxima facilidad de construcción y seguridad del sistema final. La idea principal era conducir el agua por canales desde un depósito (que previamente se había derivado de aguas no demasiado caudalosas, por miedo a los estragos que podía ocasionarse por inundaciones, crecidas, etc) hasta otro depósito situado en el punto de distribución local.

Perfil del acueducto de Segovia

Lo más deseable era que los canales y tuberías subterráneas fueran siguiendo en línea recta y respetasen la pendiente necesaria para asegurar el buen caudal. Pero debían afrontar las irregularidades del terreno con tiento y creatividad: si se topaban con una montaña, la elección más generalizada consistía en bordearla y un valle se salvaba con arquerías-puentes o con sifones.

¿Qué es un sifón?

Se conoce como sifón un tubo con forma de U invertida en el que fluye un líquido subiendo en su primera mitad, impulsado por una fuerza exterior, y bajando en la otra. Pues bien, un sifón invertido consiste en un tubo con forma U por el que fluye un líquido, y funciona siempre que el punto de entrada esté por encima del de salida: es decir, tiene que haber un cierto desnivel entre los puntos inicial y final que permita compensar el rozamiento; este es el principio de los vasos comunicantes.

 

sifón sifón invertido

Y aquí viene la respuesta a mis preguntas: muchos historiadores han sostenido la teoría de que los romanos construían preferentemente acueductos-puente porque no podían fabricar tuberías de resistencia suficiente para soportar la presión ejercida por un sifón invertido; otros proponían que ni siquiera lo conocían. Sin embargo, no era así, si que conocían el sifón y lo utilizaban. De forma que las tuberías de los sifones que fabricaban los romanos llevaban el agua a una presión considerable (se ha estimado que del orden de 18 atmósferas; es decir, 18 veces la presión que ejerce la atmósfera terrestre al nivel del mar). Concretamente, utilizaban sistemas de 9 tuberías paralelas (de plomo, soldadas y moldeadas sobre un tubo de madera) que partían del depósito de cabecera y descendían hasta el suelo (iban enterradas para evitar la acción humana y efectos no deseables de dilatación por acción del calor y la luz solar), conectaban con un puente bajo (llamado venter) que permitía aplanar la base de la U del sifón y disminuir así la presión estática reduciendo la altura del sifón invertido. Los tubos continuaban hacia el depósito receptor, instalado ya en la ciudad y del que partían las conducciones particulares y las públicas. Este esquema estructural corresponde con la siguiente figura:

El agua así ascendía hasta el nivel inicial (aunque, como se ha dicho, debían prever un cierto desnivel para compensar la fricción de la tuberías y el agua). La construcción del venter compensaba o disminuía la presión estática dentro de la tubería (que depende de la altura de la columna de agua dentro de ella). Además debían tener en cuenta, en las operaciones de drenaje y limpieza del sifón, una serie de medidas de precaución para que la nueva entrada de agua se hiciera gradualmente y no destrozara la tubería. No queda claro hasta qué punto los ingenieros romanos conocían estos principios pero el caso es que los aplicaron, aunque con intuición y tanteo, apoyados en datos empíricos, en pruebas y ensayos, en errores cometidos, y los aplicaron con eficacia porque funcionaron bien.

Actualmente se conoce la existencia de unos 20 sifones romanos, de los que han quedado pocos restos, siendo especialmente destacables los cuatro incluido en los acueductos que abastecían a la ciudad de Lyón: en total se invirtieron en su realización entre 12000 y 15000 toneladas de plomo que cubrían 16,6 km.

Los griegos también conocieron y usaron los sifones: el mejor conocido es el de Pérgamo, en Asia Menor, y data de 197-159 a.C.), época del reinado de Eumenes II. Este sifón, mejor conocido que los de los romanos transmite la impresión de que los griegos eran más avanzados en teoría hidráulica y más capaces de crear potentes tuberías que pudieran soportar altas presiones.

restos de un sifón de uno de los acueductos de Lyón (Francia)

Queda claro hoy día que los romanos no intentaron por todos los medios evitar los problemas de la presión de agua, ya que estaban capacitados para dar soluciones. Aunque sí parece cierto que se decantaban por instalar sifones cuando, de haber construido puentes, éstos habrían sido de altura superior a 50 m, lo que les convertía en menos seguros; es decir, se inclinaban por los puentes y sólo construían sifones como segunda opción: los sifones les resultaban más caros que los puentes. La obra de sillería les resultaba barata: las piedras podían extraerse de una cantera del lugar y los ladrillos y cemento podían obtenerse localmente también. El plomo tampoco era caro (podía obtenerse como subproducto del refinado de la plata) y su toxicidad les parecía poco peligrosa (el flujo continuo y la ausencia de grifos hacían que el agua permaneciera quieta poco tiempo y las costras de carbonato de calcio (CaCO3) evitaban el contacto con el metal). Lo que sí era caro era el transporte, por lo que sólo recurrían a él cuando carecían de otra opción más conveniente.

Actualmente se puede llegar a temperaturas suficientes para fundir el hierro (de punto de fusión 1540ºC) y construir tuberías que abaratan la construcción del sifón y la hacen preferible frente a la construcción de puentes. En la Antigüedad, sin embargo, todo el hierro era forjado: puede trabajarse al rojo vivo, e incluso a temperatura ambiente.

Por tanto, no fue por exhibicionismo "imperial" (aunque tampoco les amargaría un dulce) ni por falta de tecnología y conocimientos por lo que optaron por puentes en vez de sifones: fue, y en el fondo no sorprende, un problema de dinero.