Quien pensaría que un siglo después de Cristo en la ciudad Romana de Nimes, hoy Francia, se contaba con un moderno sistema de acueducto que era capas de captar y distribuir mas de 20000 m3 de agua por día, el cual poseía un 
gradiente tan solo de 30cm/km, lo que se traducía en un descenso de tan solo 17m en la totalidad de su longitud, por una serie de túneles de 35 km. Esta obra hoy en día catalogada como una verdadera obra de arte es aun apreciable 2000 años después de su construcción.
gradiente tan solo de 30cm/km, lo que se traducía en un descenso de tan solo 17m en la totalidad de su longitud, por una serie de túneles de 35 km. Esta obra hoy en día catalogada como una verdadera obra de arte es aun apreciable 2000 años después de su construcción.Para una ciudad, quizá más que cualquier otro factor, el agua y su manejo, determina el crecimiento y su desarrollo, ésta en abundancia, escases o en los lugares incorrectos puede cambiar la fortuna de la misma de manera radical. Sin embargo, en cierto grado el agua puede ser controlada, manipulada y redistribuida a voluntad del ser humano, por medio de creaciones de ingeniería destinadas para tal fin.
Por medio de documentos históricos y estudios de ingeniería civil, se resumen las técnicas de ingeniería desarrolladas por los romanos, en el campo de la hidrología y la hidráulica, puntualmente en las obras de Nimes y su puente de “Pont Du Gard” las cuales a través del tiempo, hoy en día son las mejor conservadas.
En términos técnicos los acueductos son un sistema integrado de tuberías, cunetas, canales, túneles y estructuras de soporte, sistema el cual transporta el agua desde su fuente a su principal punto de distribución. Aunque estos sistemas existieron en el pasado en la antigua Persia, la India, Egipto y otros países del este medio, los romanos son a quienes se les consideran los grandes constructores de acueductos, por su elaborado sistema de abastecimiento de Roma y sus principales ciudades, tarea la cual fue llevada a cabo por el ejercito bajo ordenes de ingenieros hidráulicos militares, en esas destacadas obras se encuentran, obras de captación a 92 kilómetros de roma con sus obras complementarias para el transporte. Estos acueductos en los cuales fluía el agua gracias a la fuerza de gravedad, suplían las necesidades de agua de para los baños de la ciudades además de las fuentes publicas.
En el acueducto de Nimes se afrontaron etapas de deterioro del mismo debido a la falta de mantenimiento, como sucede hoy en día en muchas de las obras de ingeniería, ignorando este aspecto tan importante se llevo a la perdida de su funcionalidad, posteriormente cambiando su uso en unas de estas etapas a tan solo una obra de paso a pies de los ciudadanos de entonces, posteriormente se modificaron ciertos elementos estructurales como sus pilares para permitir mayor paso pero que después fuero devueltos a su estado original dada su importancia mostrando una vez mas la importancia de estos elementos y evidencia que no estaban hay por accidente y que su geometría se debía a conceptos ingenieriles.
El “Pont Du Gard” posee una altura de 49 m, representados en tres niveles extendiéndose en su nivel superior 275 m, el nivel inferior es de 142 m de largo el cual esta estructurado con 6 arcos, l de 6 m de espesor y 22 m alto, el nivel medio posee 11 arcos, con una longitud total de 242 m, 4 m de espesor y 20 m de altura, el nivel superior por su parte tiene 35 arcos de 3 m de espesor y 7 m de alto, En su primer nivel, lleva un camino y en la parte superior del tercer nivel, un conducto depara transporte de agua, que tiene 1,8 m de alto y 1,2 m de ancho y tiene un gradiente de 0,4%. Fue construido enteramente sin el uso de mortero y sus piedras, algunas con pesos superiores a 6 toneladas, fueron fijadas con abrazaderas de hierro. Para su construcción se erigieron majestuosos andamios los cuales soportaban la estructura en el proceso, según lo evidencian las marcas que aun perduran en la estructura, marca las cuales también se utilizaron para dar orden a la correcta posición de los elementos mostrando un gran control técnico en su proceso constructivo.
Los acueductos eran generalmente canales en roca con muy poca variación de profundidad (1.5 m x 0.9m de ancho para facilitar la inspección y mantenimiento), los cuales solo se establecían en arcos cerca de los puntos de distribución para generar suficiente cabeza para su correcta distribución en la ciudad. Ocasionalmente se utilizaron en los valles tuberías (efecto sifón), sin embargo esta técnica era muy costosa por la importación del material y las ineficiencia del mismo para soportar las presiones necesarias.
Por medio de documentos históricos y estudios de ingeniería civil, se resumen las técnicas de ingeniería desarrolladas por los romanos, en el campo de la hidrología y la hidráulica, puntualmente en las obras de Nimes y su puente de “Pont Du Gard” las cuales a través del tiempo, hoy en día son las mejor conservadas.
En términos técnicos los acueductos son un sistema integrado de tuberías, cunetas, canales, túneles y estructuras de soporte, sistema el cual transporta el agua desde su fuente a su principal punto de distribución. Aunque estos sistemas existieron en el pasado en la antigua Persia, la India, Egipto y otros países del este medio, los romanos son a quienes se les consideran los grandes constructores de acueductos, por su elaborado sistema de abastecimiento de Roma y sus principales ciudades, tarea la cual fue llevada a cabo por el ejercito bajo ordenes de ingenieros hidráulicos militares, en esas destacadas obras se encuentran, obras de captación a 92 kilómetros de roma con sus obras complementarias para el transporte. Estos acueductos en los cuales fluía el agua gracias a la fuerza de gravedad, suplían las necesidades de agua de para los baños de la ciudades además de las fuentes publicas.
En el acueducto de Nimes se afrontaron etapas de deterioro del mismo debido a la falta de mantenimiento, como sucede hoy en día en muchas de las obras de ingeniería, ignorando este aspecto tan importante se llevo a la perdida de su funcionalidad, posteriormente cambiando su uso en unas de estas etapas a tan solo una obra de paso a pies de los ciudadanos de entonces, posteriormente se modificaron ciertos elementos estructurales como sus pilares para permitir mayor paso pero que después fuero devueltos a su estado original dada su importancia mostrando una vez mas la importancia de estos elementos y evidencia que no estaban hay por accidente y que su geometría se debía a conceptos ingenieriles.
El “Pont Du Gard” posee una altura de 49 m, representados en tres niveles extendiéndose en su nivel superior 275 m, el nivel inferior es de 142 m de largo el cual esta estructurado con 6 arcos, l de 6 m de espesor y 22 m alto, el nivel medio posee 11 arcos, con una longitud total de 242 m, 4 m de espesor y 20 m de altura, el nivel superior por su parte tiene 35 arcos de 3 m de espesor y 7 m de alto, En su primer nivel, lleva un camino y en la parte superior del tercer nivel, un conducto depara transporte de agua, que tiene 1,8 m de alto y 1,2 m de ancho y tiene un gradiente de 0,4%. Fue construido enteramente sin el uso de mortero y sus piedras, algunas con pesos superiores a 6 toneladas, fueron fijadas con abrazaderas de hierro. Para su construcción se erigieron majestuosos andamios los cuales soportaban la estructura en el proceso, según lo evidencian las marcas que aun perduran en la estructura, marca las cuales también se utilizaron para dar orden a la correcta posición de los elementos mostrando un gran control técnico en su proceso constructivo.
Los acueductos eran generalmente canales en roca con muy poca variación de profundidad (1.5 m x 0.9m de ancho para facilitar la inspección y mantenimiento), los cuales solo se establecían en arcos cerca de los puntos de distribución para generar suficiente cabeza para su correcta distribución en la ciudad. Ocasionalmente se utilizaron en los valles tuberías (efecto sifón), sin embargo esta técnica era muy costosa por la importación del material y las ineficiencia del mismo para soportar las presiones necesarias.
Hay muchas maneras de obtener el agua en un acueducto. Las más comunes eran: galerías de la infiltración, toma de río y presas, El acueducto de Nimes, aún en uso hoy, tiene un área de los abastecimiento de cerca de 45 kilómetros cuadrados con caudales promedio de 29,600 m3 / d, con un máximo de el 143,400m 3 / d y una salida mínima de el 10,800 m3/ d sin embargo se desconoce realmente los caudales de la época, aunque los datos infieren un comportamiento similar.
Los sifones se utilizaban cuando los valles eran muy profundos o largos para un puente, básicamente funcionaban por el efecto de la presión que causaba que el agua bajara y subiera nuevamente a un nivel un poco mas bajo que el de la entrada.
Las estructura de caída y cascadas de escalones, se utilizaban cuando el terreno era demasiado escarpado, se utilizaban tres tipos de diseños, canal inclinado sin escalas, canal inclinado de escalas y cascada de “dropshafts”, los últimos son los menos usados incluso hoy en dia, su cosntruccion es bastante compleja teniendo en cuenta las condiciones del terreno, hasta hace poco se creía que los “dropshafts” eran disipadores de energía y trampas de sedimentos, sin embargo estudios realizados últimamente demuestran que son estructuras que sirven de disipadores de energía y re-oxigenadores del agua.
Aunque existe muy poca información acerca del flujo de operación de los acueductos romanos, estos sugieren que trabajaban con flujo sub-critico dada la ausencia de estructuras disipadoras de energía, sin embargo se cuenta en algunas sección con pendientes de 78% en las que las condiciones de flujo eran super- criticas estas se asocian mas a un flujo torrencial que generaban resaltos hidráulicos al finalizar las estructuras de terrenos escarpados.
Una estructura que demostró el avanzado ingenio de los romanos fue la alcantarilla la cual es un conducto corto para permitir flujos de corriente debajo de un terraplén, ejemplo tal es el de la caja milti-celula debajo del acueducto de Nimes río abajo de Pont du Gard, la cual era capaz de dirigir 4.2 m3/s casi 12 veces la capacidad de descarga del acueducto de Nimes, con velocidades cercanas a 2.5m/s con caudales de 3 m3/s.
Los acueductos romanos utilizaron varias formas de regulación del flujo como compuertas y rebosaderos, con variaciones de cada una de estas formas, con el fin de evitar daños en las estructuras del acueducto y sus alrededores, por medio del control del flujo en las diferentes épocas, que hacían variar las condiciones del flujo
en los acueductos. También la operación de estas formas de regulación modificaban las condiciones de flujo dentro de los canales del acueducto para lo cual los romano también fueron previsivos y diseño se tuvieron en cuenta estas variaciones.
La operación del abastecimiento de agua se puede basar en dos diversas técnicas, on/off (es decir 100% o 0%) o regulación dinámica de flujo, esta ultima es la que se utiliza básicamente hoy en día y responde a operaciones dependientes de la demanda, sin embargo se cree que en los acueductos romanos se utilizaba la on/off dada las necesidades de las compleja operación del sistema dinámico de flujo, además para poder realizar el debido mantenimiento a los canales del acueducto, dada la tecnología de la época era mas fácil hacerlo suspendiendo el flujo mientras se realizaban los trabajos dentro de los canales, con el fin de realizar el correcto saneamientos de los mismos para evitar la contaminación del agua, y evitar los erróneos funcionamientos por acumulación de sedimentos.
A través del tiempo los acueductos romanos dejaron de ser utilizados y se volvió a recurrir en los pueblos a el uso de posos en donde se recolectaba el agua, posteriormente en Europa en el siglo XVI se utilizaron 5 ruedas que eran utilizadas como bombas para impulsar el agua con capacidad de 454 l/m, posteriormente en el siglo XVIII y XIX se introdujeron mejoras en las bombas y los sistemas presurizados, estos sistemas requirieron de mejores materiales para las tuberías pasando por madera, acero fundido y concreto, generando hoy en día sistemas que manejan caudales de 360.000.000.000 litros/año.
Todos los tipos de estructuras usados por los romanos evidencian, a falta de escritos, el amplio dominio sobre la mecánica de fluidos, la hidráulica e hidrología. Tanta fue la relevancia que conceptos usados en su época se usan hoy en día.
Los sifones se utilizaban cuando los valles eran muy profundos o largos para un puente, básicamente funcionaban por el efecto de la presión que causaba que el agua bajara y subiera nuevamente a un nivel un poco mas bajo que el de la entrada.
Las estructura de caída y cascadas de escalones, se utilizaban cuando el terreno era demasiado escarpado, se utilizaban tres tipos de diseños, canal inclinado sin escalas, canal inclinado de escalas y cascada de “dropshafts”, los últimos son los menos usados incluso hoy en dia, su cosntruccion es bastante compleja teniendo en cuenta las condiciones del terreno, hasta hace poco se creía que los “dropshafts” eran disipadores de energía y trampas de sedimentos, sin embargo estudios realizados últimamente demuestran que son estructuras que sirven de disipadores de energía y re-oxigenadores del agua.
Aunque existe muy poca información acerca del flujo de operación de los acueductos romanos, estos sugieren que trabajaban con flujo sub-critico dada la ausencia de estructuras disipadoras de energía, sin embargo se cuenta en algunas sección con pendientes de 78% en las que las condiciones de flujo eran super- criticas estas se asocian mas a un flujo torrencial que generaban resaltos hidráulicos al finalizar las estructuras de terrenos escarpados.
Una estructura que demostró el avanzado ingenio de los romanos fue la alcantarilla la cual es un conducto corto para permitir flujos de corriente debajo de un terraplén, ejemplo tal es el de la caja milti-celula debajo del acueducto de Nimes río abajo de Pont du Gard, la cual era capaz de dirigir 4.2 m3/s casi 12 veces la capacidad de descarga del acueducto de Nimes, con velocidades cercanas a 2.5m/s con caudales de 3 m3/s.
Los acueductos romanos utilizaron varias formas de regulación del flujo como compuertas y rebosaderos, con variaciones de cada una de estas formas, con el fin de evitar daños en las estructuras del acueducto y sus alrededores, por medio del control del flujo en las diferentes épocas, que hacían variar las condiciones del flujo
en los acueductos. También la operación de estas formas de regulación modificaban las condiciones de flujo dentro de los canales del acueducto para lo cual los romano también fueron previsivos y diseño se tuvieron en cuenta estas variaciones.La operación del abastecimiento de agua se puede basar en dos diversas técnicas, on/off (es decir 100% o 0%) o regulación dinámica de flujo, esta ultima es la que se utiliza básicamente hoy en día y responde a operaciones dependientes de la demanda, sin embargo se cree que en los acueductos romanos se utilizaba la on/off dada las necesidades de las compleja operación del sistema dinámico de flujo, además para poder realizar el debido mantenimiento a los canales del acueducto, dada la tecnología de la época era mas fácil hacerlo suspendiendo el flujo mientras se realizaban los trabajos dentro de los canales, con el fin de realizar el correcto saneamientos de los mismos para evitar la contaminación del agua, y evitar los erróneos funcionamientos por acumulación de sedimentos.
A través del tiempo los acueductos romanos dejaron de ser utilizados y se volvió a recurrir en los pueblos a el uso de posos en donde se recolectaba el agua, posteriormente en Europa en el siglo XVI se utilizaron 5 ruedas que eran utilizadas como bombas para impulsar el agua con capacidad de 454 l/m, posteriormente en el siglo XVIII y XIX se introdujeron mejoras en las bombas y los sistemas presurizados, estos sistemas requirieron de mejores materiales para las tuberías pasando por madera, acero fundido y concreto, generando hoy en día sistemas que manejan caudales de 360.000.000.000 litros/año.
Todos los tipos de estructuras usados por los romanos evidencian, a falta de escritos, el amplio dominio sobre la mecánica de fluidos, la hidráulica e hidrología. Tanta fue la relevancia que conceptos usados en su época se usan hoy en día.
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