Desde el principio de la existencia del hombre, el agua ha sido uno de los ejes fundamentales en los que se ha basado el desarrollo de cualquier asentamiento, ciudad o cultura. La mejora de la calidad de vida de las ciudades fue uno de los grandes objetivos de la ingeniería romana, y el perfeccionamiento de los sistemas de abastecimiento de agua, una de sus principales aportaciones.
La civilización romana no pasó a la historia por grandes innovaciones científicas, sino más bien por su enorme pragmatismo. Sin embargo, en lo que sí destacaron por encima de otras civilizaciones fue en la maestría para obtener, conducir, depurar y distribuir el agua destinada al consumo humano y a la higiene personal. El abastecimiento de agua a las poblaciones en el mundo romano era una necesidad política y sanitaria, considerada asunto de Estado.
La potabilización romana empezaba en la elección del agua
La calidad del agua utilizada por los romanos era, por lo general, excelente ya en la captación. Este factor era buscado escrupulosamente y conseguido casi siempre. Los romanos procuraban captar agua abundante, constante y de calidad.
Los acueductos solían construirse en zonas altas, generalmente en las montañas en donde brotaban manantiales naturales. También se utilizaban recursos de pequeños lagos o arroyos de montaña y, cuando era necesario, se aprovechaban arroyos cercanos a las ciudades.
En Andelo, a pesar de su proximidad al cauce del río Arga, aprovecharon para el suministro de agua los recursos que ofrecía uno de los arroyos cercanos. Resulta excepcional el hallazgo de las distintas infraestructuras que formaban parte del sistema hidráulico, y que comprenden desde la captación hasta el centro de distribución en la ciudad.
Aunque no siempre se utilizaban fuentes naturales, los romanos seleccionaban cuidadosamente el origen del agua para preservar la salud de la población. Vitruvio recogió recomendaciones relacionadas con la elección de manantiales: “manantiales para proteger la salud de los humanos”.
Los acueductos transportaban el agua por gravedad
Los romanos construyeron numerosos acueductos para proporcionar agua a las ciudades y lugares industriales en su imperio. Estas edificaciones servían para abastecer de agua potable a todas las ciudades del Imperio Romano, incluida su capital, Roma.
A partir del año 312 a.C., con el Aqua Appia, los romanos construyeron una vasta red de acueductos para abastecer a la creciente ciudad. Estructuras monumentales como el Aqua Claudia y el Anio Novus transportaban agua fresca de manantial a lo largo de decenas de kilómetros.
En lugar de depender de bombas mecánicas, estos sistemas funcionaban enteramente por gravedad. Los acueductos se valían de la propia fuerza de la gravedad para dejar caer el agua y que fluyese en tramos descendentes a través de largos conductos construidos con piedras o ladrillos.
La clave era el desnivel. Cada tramo se diseñaba con una pendiente precisa que aseguraba que el agua circulara por gravedad a la velocidad justa. Si corría demasiado rápido, erosionaba las conducciones. Si iba lenta, se estancaba.
Los ingenieros calculaban pendientes suaves -a veces con un desnivel de solo unos centímetros por kilómetro- para que el agua fluyera sin interrupciones. En el acueducto de Nemausus, de más de 50 kilómetros de longitud, las fuentes apenas están doce metros más altas que el depósito de destino en la ciudad, lo que equivale a una pendiente del 0,02%.
La pendiente del canal era cuidadosamente estudiada y calculada en función de la naturaleza de la superficie mojada. Se buscaba un equilibrio entre pendiente y velocidad para que ni el canal sufriera erosión ni fuera depositada demasiada concreción calcárea.
La relación entre el caudal, la velocidad y la sección del canal era esencial: el caudal es el producto de la velocidad del agua por la sección del canal. Cuando la pendiente era demasiado pequeña y la velocidad insuficiente, era necesario construir grandes cajeros para una gran sección de canal, ya que la poca pendiente del canal y la escasa velocidad del agua obligaban a esta solución para mantener el caudal de dotación necesario.
El acueducto de Nimes constituye un ejemplo de la dificultad de esta tarea. Hubo que construir el canal, con tan pequeña pendiente, en una orografía quebrada, sin cometer ningún error en el proceso que podría haber inutilizado lo construido. La gran sección del canal agigantó las estructuras de sujeción, incluidas las arquerías del gran Pont de Gard, así como todas las labores de excavación y el resto de las fábricas.
Sin embargo, el acueducto se construyó primorosamente y funcionó con la máxima eficacia durante, al menos, tres siglos.
La mayor parte de los acueductos permanecía oculta
¿En qué piensa cuando oye la expresión acueducto romano?, ¿en una hilera de arcos que se pierden en el horizonte? En realidad, los acueductos eran principalmente subterráneos. Solo un 20 % del recorrido era sobre arcos.
De los aproximadamente 420 kilómetros que abastecían a Roma, solo 50 discurrían sobre puentes. Así se ahorraba dinero, se protegía al acueducto de la erosión y se reducía al mínimo el impacto sobre los campos y las zonas pobladas.
Las ruinas de los acueductos que aún se mantienen en pie -como los de Segovia, Nimes o Estambul- son solo el escaparate de una red mucho más compleja que permanece oculta bajo tierra. Las conducciones subterráneas eran casi totales y estaban formadas por galerías estrechas de varios kilómetros de longitud.
El trazado podía atravesar montañas mediante túneles. Existen acueductos romanos cercanos a los 100 kilómetros de longitud en Colonia, Alemania, y de 132 kilómetros en Cartago, Túnez. En otros casos se excavaron galerías de gran longitud, registradas mediante pozos de hasta 60 metros de altura y, en algunos ejemplos, pozos de 80 metros de altura.
Solo cuando el relieve lo hacía necesario se construían puentes, arcadas o sifones. Las espléndidas arquerías tenían un efecto publicitario indudable, aunque muchas veces eran técnicamente complicadas y siempre costosas. En numerosas ocasiones, una solución subterránea permanecía oculta, como ocurría la mayoría de las veces.
Canales, revestimientos y materiales impermeables
Los romanos empleaban materiales como piedra, ladrillo y una mezcla especial de cemento volcánico conocida como puzolana. Tras construir los hastiales, se hacía necesario dotar al canal de un sistema de cobertura como bóvedas, losas y otras soluciones.
Una mezcla de cal y cerámica molida, el opus signinum, era el mortero universalmente empleado para este cometido. En la villa de Arellano, la cisterna se impermeabilizó mediante una gruesa capa de argamasa hidráulica formada por una mezcla de agua, cal, arena y polvo de tejas.
La naturaleza del revestimiento del canal era decisiva para el funcionamiento del sistema. El agua podía transportar cal y otros minerales, mientras que la superficie del conducto podía desgastarse y generar impurezas. Por ello, los ingenieros debían calcular la pendiente y la velocidad teniendo en cuenta tanto el material del canal como las características del agua.
Antes, como ahora, se cometieron errores en este aspecto. Se conocen pocos de ellos en el mundo romano, pero los que se han constatado se pagaron muy caros.
En ocasiones, todo el acueducto moría por exceso de depósitos calcáreos, disminuyendo el caudal hasta hacerlo inservible. En otras, fue necesario duplicar la canalización en tramos concretos con pendiente deficiente, bien para recuperar el caudal original mermado por el estrangulamiento de la concreción o bien para lograrlo debido a un error de cálculo en una pendiente que no consiguió la velocidad requerida en el tramo.
Si la velocidad era excesiva, el agua podía erosionar el canal. Si era demasiado baja, aumentaba el riesgo de sedimentación y de acumulación de cal. Si el caudal superaba la capacidad del tramo, el acueducto podía desbordar aguas arriba de la deficiencia o entrar en presión, causando daños al canal.
La decantación: el principal método de limpieza del agua
La calidad del agua en la captación no impedía que aparecieran impurezas minerales en suspensión. Muchas veces procedían del propio manantial, pero, sobre todo, eran generadas durante el recorrido del agua por el canal, debido al desgaste de sus materiales.
Para eliminar esos sólidos, los romanos utilizaban cámaras especiales de decantación. En ellas se forzaba una disminución brusca de la velocidad del agua mediante un ensanchamiento repentino de la sección del canal.
Al aumentar la sección, la velocidad disminuía en la misma proporción. Cuando la velocidad del agua se aproximaba a cero, las partículas en suspensión se depositaban en el fondo por efecto de la gravedad. Este y no otro es el secreto de la decantación.
De esta forma, las partículas en suspensión se sedimentaban en el fondo, decantando. Los decantadores podían establecerse en la misma salida del manantial cuando se consideraba necesario, obteniendo así un primer desarenado muy útil.
El agua entraba en una cámara amplia, perdía velocidad y permanecía el tiempo suficiente para que la arena, la tierra y otros sólidos descendieran al fondo. El agua más limpia salía después por la parte superior y continuaba hacia la siguiente sección de la conducción.
Estos depósitos no eran almacenes de agua destinados a guardar grandes reservas durante largos periodos. Su función principal era depurar de sólidos el agua y regular su circulación antes de distribuirla.
Algunos sistemas de decantación alcanzaban un tamaño enorme. Es famoso el caso de Cartago, Túnez, donde el depósito de agua de la ciudad constaba de 15 cámaras paralelas y alargadas, de 7,4 x 102 metros de longitud cada una, con una capacidad de 60.000 m³.
| Elemento del sistema | Función principal |
|---|---|
| Manantial o arroyo | Captación de agua abundante, constante y de calidad |
| Canal | Conducción del agua por gravedad |
| Cámara decantadora | Depuración de sólidos en suspensión |
| Castellum aquae | Distribución del agua dentro de la ciudad |
| Pozos de registro | Mantenimiento, retirada de sedimentos y reparación de filtraciones |
| Tuberías | Conducción hacia fuentes, termas y viviendas |
Los depósitos eran decantadores y distribuidores
A final de la conducción se encontraban los depósitos de almacenaje y de distribución, conocidos como castellum aquae. Estos depósitos podían consistir en uno muy grande, varios menores intercomunicados entre sí o un conjunto formado por ambos tipos.
En ocasiones, el propio depósito se constituía en sí mismo como una gran obra de ingeniería por su tamaño. Es famoso el caso de Cartago, donde el depósito de agua de la ciudad constaba de 15 cámaras paralelas, alargadas, de 7,4 x 102 metros de longitud cada una.
A pesar de que muchos depósitos eran enormes, la orografía de las ciudades obligaba otras veces a buscar soluciones menos espectaculares, pero no menos eficaces. La mayoría de los depósitos conocidos funcionaban como decantadores-distribuidores, ya fueran grandes o pequeños.
El agua no se almacenaba necesariamente como una reserva inmóvil. Los depósitos permitían que los sólidos restantes se depositaran y que el flujo se organizara antes de entrar en la red urbana. El agua decantada salía por la parte superior y era conducida de nuevo hacia la ciudad.
A partir de los castellum aquae, una enorme red de tuberías de plomo de diferentes secciones y capacidades distribuía el agua a todos los destinos de la ciudad. Primero pasaba por un castellum -una especie de depósito principal-, desde donde se ramificaba por una red de tuberías más pequeñas que la llevaban a fuentes públicas, termas y viviendas privadas.
Las preferencias según Vitruvio eran, en este orden: las fuentes públicas, las termas y finalmente las casas particulares. Casi todas las urbes romanas tuvieron suficiente caudal para colmar estas necesidades y aún otras más superfluas, como el riego de jardines y la limpieza de las calles, como indica Frontino en sus escritos.
Tuberías y sifones para superar desniveles
Cuando los caudales eran menores, se recurría a las tuberías. Estas podían ser de piedra, de cerámica o de plomo. Las tuberías de arcilla cocida fueron frecuentemente empleadas, pero las de plomo eran de mayor calidad y soportaban mejor las presiones y los movimientos provocados por la presión en los sifones.
Los sifones se resolvían siempre mediante tuberías o grupos de ellas. Disponían de fábricas específicas de sujeción al terreno si así lo requería la presión que debían soportar, determinada por la altura de agua.
En algunos puntos, donde el terreno no permitía otra cosa, los ingenieros idearon soluciones como los sifones invertidos. La clave estaba en la presión: al ser un circuito hermético lleno de agua, el peso del líquido que descendía generaba suficiente presión como para empujar el resto hacia arriba.
Era un recurso ingenioso, aunque más delicado que los canales abiertos, ya que exigía materiales muy resistentes y un sellado perfecto para soportar el empuje del agua sin romperse. La conducción se desarrollaba por tubería a presión y requería materiales capaces de resistir la altura de agua.
Rara vez han llegado hasta nosotros los tubos de plomo romanos. Los que quedaron en superficie se saquearon tras la caída del Imperio por el valor del metal. De las miles de toneladas de tubería de plomo que componían los cuatro sifones gigantes del acueducto del Gier con destino a Lugdunum, la actual Lyon, no se ha encontrado ni rastro de este preciado metal.
El mantenimiento impedía que el sistema dejara de funcionar
Los acueductos no eran una infraestructura que pudiera abandonarse después de su construcción. El sistema requería un seguimiento constante. En ese trabajo participaban administradores, técnicos y trabajadores encargados de revisar los canales, retirar sedimentos y reparar las conducciones.
Siempre se disponían pozos de registro regularmente repartidos para facilitar el mantenimiento del canal. Estos pozos permitían acceder a las galerías, comprobar el estado de las canalizaciones, retirar sedimentos y arreglar filtraciones.
En el recorrido se incorporaban compuertas para desviar el flujo en caso de reparaciones o atascos. La existencia de estos puntos de acceso hacía posible intervenir en tramos concretos sin tener que desmontar toda la conducción.
El mantenimiento regular no solo permitía que el agua siguiera fluyendo. También era una señal del funcionamiento de la ciudad. El propio equipo de investigación explica que “el mantenimiento regular puede interpretarse como una prueba de la existencia de una organización bien estructurada en una ciudad antigua”.
Los métodos para la construcción fueron bien descritos por Vitruvio en su obra De Architectura, escrita en el siglo I a. C. Su libro fue de gran ayuda para el administrador del suministro de agua de Roma, Sexto Julio Frontino.
La distribución urbana y la función sanitaria
Una vez dentro de la ciudad, el agua se dividía en diferentes niveles de distribución. Las fuentes públicas constituían el primer destino, seguidas de las termas y, finalmente, de las viviendas particulares.
En la antigua Roma, la mayoría de los residentes no tenían fontanería privada. En su lugar, se reunían en fuentes públicas, conocidas como lacus, que funcionaban de forma continua y servían como puntos esenciales de abastecimiento de agua en los barrios.
Las termas eran también muy necesarias para el desarrollo de la ciudad. En la zona arqueológica de San Julián de Beire se descubrieron las termas de la uilla, con dos piscinas y habitaciones con sistema de hipocausto, es decir, circulación subterránea del calor, además de mosaicos.
Los acueductos proporcionaban agua potable, numerosos baños y fuentes en la ciudad. Casi todas las urbes romanas tuvieron suficiente caudal para cubrir estas necesidades y también para el riego de jardines y la limpieza de las calles.
El agua sobrante no se consideraba necesariamente perdida. En los abastecimientos de agua potable a las poblaciones romanas, las cloacas podían recibir un volumen casi igual al que había entrado por el acueducto. Durante las noches, los aliviaderos de la red de distribución funcionaban al máximo cuando el consumo descendía.
Las fuentes dispuestas por la ciudad cumplían también con ese cometido, al mantener el agua en movimiento y permitir que el caudal sobrante continuara hacia la red de saneamiento.
Ejemplos arqueológicos de abastecimiento y almacenamiento
La villa de Arellano
Bajo el suelo del vestíbulo del oecus, o salón principal, se localizó el depósito de la villa primitiva, que se alimentaba principalmente con agua de lluvia.
Con unas dimensiones de 7 x 8 metros y 3 metros de profundidad, su capacidad era de unos 150 m³. Para su construcción se excavó previamente la roca, que fue reforzada con muros de mampostería de piedra revestidos de una gruesa capa de argamasa hidráulica para su impermeabilización.
La cisterna estaba cubierta por una doble bóveda apoyada al exterior en los muros laterales y al interior en pilares. Este ejemplo muestra que, junto a los grandes sistemas públicos de conducción, existían soluciones locales para recoger y conservar agua de lluvia.
Andelo
En Andelo se ha conservado un conjunto excepcional de infraestructuras que formaban parte del sistema hidráulico, desde la captación hasta el centro de distribución de la ciudad.
A pesar de la proximidad del río Arga, el suministro se obtenía de un arroyo cercano. La elección revela que la disponibilidad de un río próximo no era el único criterio: también importaban la calidad, la regularidad y la posibilidad de conducir el agua con una pendiente adecuada.
Los Bañales de Uncastillo
Los Bañales esconde los restos de una ciudad romana cuyo nombre todavía no puede certificarse con seguridad. Durante muchos años, lo único estudiado con detalle fue su sistema hidráulico, dotado de unas monumentales termas, construidas a finales del siglo I d. C., y de un acueducto que transportaba el agua a la ciudad desde un posible embalse próximo.
Acueducto de Alcanadre-Lodosa
El acueducto de Alcanadre-Lodosa, también conocido como “Puente de los Moros”, fue realizado sobre el río Ebro con el fin de aprovisionar de agua a la ciudad romana de Calahorra, Calagurris.
Su fecha de construcción se sitúa en el siglo II, en época de los emperadores Trajano y Adriano, en la que fueron frecuentes las obras públicas. Su principal característica diferenciadora es la robustez de los pilares, necesaria para soportar la fuerte corriente y las avenidas del río Ebro.
La topografía hacía posible llevar agua a largas distancias
La construcción de un acueducto exigía conocer con precisión la topografía del terreno. Era necesario tomar los niveles en tramos cortos, avanzar con cuidado para no cometer errores y repetir el itinerario varias veces para asegurar los resultados, promediando los pequeños errores que siempre se producen.
Los conocimientos científicos necesarios para llevar a buen fin estas obras fueron heredados de civilizaciones anteriores. En el mundo griego y, en parte, en el egipcio, ya existían conocimientos topográficos de gran utilidad para estas labores. Los propios griegos construyeron grandes acueductos.
Se sabe que la dioptra se usaba para fines de nivelación, pero, como Vitruvio anuncia, en las nivelaciones de precisión se utilizaba el corobate. La instrumentación utilizada para la nivelación de las aguas era variada.
El corobate tenía aproximadamente veinte pies de largo, unos 5,92 metros. Vitruvio describe su funcionamiento en De Architectura libri decem: “están fijadas en los extremos de la regla formando un ángulo recto”.
La precisión debía mantenerse durante decenas de kilómetros. En el acueducto de Nemausus, las fuentes apenas estaban doce metros más altas que el depósito de destino, pese a la longitud superior a 50 kilómetros y a una orografía quebrada.
Antes de proyectar una conducción de estas características había que resolver varias cuestiones: saber que las fuentes de captación estaban más altas que la ciudad, averiguar la diferencia exacta de cota, comprobar que la viabilidad estuviera garantizada con una pendiente mínima, replantear el canal con precisión y conocer la cantidad de cal del agua para evitar que la conducción se cegara demasiado deprisa por concreción calcárea.
Acueductos romanos cercanos a los 100 kilómetros de longitud existen en Colonia, Alemania, y de 132 kilómetros en Cartago, Túnez. Cada uno de estos proyectos era un caso aparte, a veces sencillo de resolver y otras veces de complicada solución.
ACUEDUCTOS I | Serie Documental Ingeniería Romana | Hispania Nostra
Qué significa exactamente “agua potable” en el mundo romano
Cuando se afirma que los acueductos proporcionaban agua potable, se hace referencia al agua destinada al consumo humano y a otros usos urbanos, pero los procedimientos romanos no equivalían a los sistemas modernos de potabilización.
La depuración romana se basaba principalmente en la selección del manantial, la protección de la captación, la conducción controlada, la reducción de la velocidad y la decantación de los sólidos suspendidos. El objetivo era obtener un agua abundante, constante y de calidad, reduciendo las impurezas visibles y minerales antes de su distribución.
El mundo romano se basaba en métodos empíricos. Aunque los romanos comprendían por observación que un agua clara, fresca y en movimiento era preferible, su conocimiento sobre los microorganismos y sobre la expansión de determinadas enfermedades no estaba suficientemente clarificado.
Por ello, la potabilización romana no consistía en una desinfección microbiológica como la que se realiza en la actualidad. Su eficacia dependía sobre todo de la calidad natural del agua, de la protección del recorrido, de la decantación y del mantenimiento de las instalaciones.
La aportación romana fue convertir estas prácticas en un sistema urbano organizado, legislado, procurado y administrado. La gestión del agua no era solo una cuestión técnica: también expresaba la capacidad política de la ciudad y el nivel de organización de sus instituciones.
La continuidad del modelo hidráulico romano
El legado de la ingeniería romana no desapareció inmediatamente con la caída del Imperio. Los acueductos estuvieron entre los mayores logros de ingeniería del mundo antiguo y establecieron un estándar no igualado durante más de mil años tras la caída de Roma.
El Aqua Virgo, construido por Marco Agripa en el 19 a.C., sigue en pleno funcionamiento. A día de hoy, continúa utilizando los antiguos métodos de alimentación por gravedad para suministrar agua, formando un vínculo vivo y directo con la historia imperial de Roma.
En la antigua Roma, las fuentes públicas conocidas como lacus funcionaban continuamente como puntos esenciales de abastecimiento. Hoy, esa tradición sobrevive en forma de nasoni, fuentes públicas de agua potable repartidas por la ciudad.
Instaladas principalmente en el siglo XIX, estas características fuentes de hierro fundido son, en esencia, versiones en miniatura de las antiguas pilas públicas. Al estar conectadas directamente a la red de acueductos de la ciudad, beber de un nasone permite probar agua procedente de los mismos manantiales que utilizaban los antiguos romanos.
El flujo continuo mantiene la calidad del agua, evita que se estanque y ayuda a conservarla fresca. También estabiliza la presión del sistema, ya que los nasoni actúan como válvulas de alivio en una red que funciona mayormente por gravedad.
Además, al no tener grifos mecánicos, hay menos válvulas rotas y los costes de mantenimiento son menores. El agua sobrante puede limpiar continuamente la red de alcantarillado y llegar a plantas de tratamiento, donde a menudo se reutiliza para la limpieza de calles, la agricultura o el uso industrial.
Aunque las tradicionales fuentes de hierro fundido siguen siendo muy queridas, Roma también ha introducido modernas “casas del agua”, a menudo llamadas “Nasoni 2.0”. Estos pequeños quioscos ofrecen la misma agua potable de los acueductos de la ciudad, pero con un tratamiento adicional y comodidades contemporáneas.
Entre sus características se incluyen sistemas de refrigeración activa que enfrían el agua a unos nueve grados centígrados, opciones de carbonatación para quienes prefieren el agua con gas, puertos de carga USB y pantallas de información digital.
La continuidad entre los antiguos acueductos por gravedad y las modernas fuentes públicas muestra que la ingeniería romana no se limitó a construir monumentos. Creó una forma de organizar la captación, la depuración, la distribución y el mantenimiento del agua que transformó la vida cotidiana de las ciudades.
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