El agua

Manuel Guerrero

• Publisher: Fondo de Cultura Económica
• Year: 2012
• ISBN:
  9786071603548
• Topic: Ciencias biológicas
• Subtopic: Ecología

La presencia cotidiana del agua en la vida diaria nos impide reflexionar sobre su naturaleza e importancia para la vida en el planeta. Sin embargo, la problemática ecológica ha convertido a este líquido en un tema de actualidad. Puesto que el agua es una necesidad fundamental para la conservación de la vida, se impone un conocimiento a un nivel más profundo sobre el tema, y este libro es una aportación en ese sentido.

III. El consumo urbano del agua

III.1. LA CAPTURA DEL AGUA

AUNQUE EL 80% DEL AGUA que consume el hombre es para usos agrícolas, en el campo el agua se toma y desecha de una forma muy natural. Los habitantes acuden a pozos, ríos o lagos para su procura y normalmente allí envían sus desechos. Siempre y cuando la población (humana y animal) sea de un tamaño relativamente pequeño, los propios agentes naturales se encargan de realizar las tareas de limpieza y los sistemas son estables; o lo han sido por siglos, hasta que la población creció más allá de la capacidad natural de amortiguar su impacto. El 20% restante es para las ciudades y las industrias. Aunque es la menor proporción, en este 20% se centran los problemas del agua, además los ritmos de crecimiento proyectados para el año 2025 son mucho mayores en el consumo urbano (70%) que en el agrícola (17%).

Las ciudades, aun las primeras que eran pequeñas, trajeron muy pronto impactos tan fuertes sobre su medio ambiente que se inició su deterioro: se quemaban más árboles que los que naturalmente se reponían; la concentración de hombres y animales trajo cantidades de desechos, particularmente orgánicos, que generaron poblaciones crecientes de parásitos, roedores y otros animales que medraban a costa de la salud humana.

Los cuerpos de agua menguaron. Para las pequeñas comunidades bastaban las represas, los aljibes y los pozos. Pero las ciudades son comunidades sedientas por la concentración de sus habitantes y por la actividad industrial que desarrollan. Fue necesario diseñar formas para capturar al agua.

Las presas son un elemento fundamental para almacenar el agua destinada a las ciudades. Indudablemente han hecho una contribución significativa al bienestar del hombre, pues regulan las avenidas, riegan regiones mejorando su fertilidad y son importantes elementos en la generación de electricidad.

FIGURA III.1. Las obras hidráulicas aprovechan las fuentes de agua de la naturaleza para su consumo en las ciudades.

Como en toda actividad de transformación de la naturaleza, debe pagarse un precio, y en algunos casos el costo ha sido excesivo para asegurar esos beneficios, especialmente en términos sociales (comunidades desplazadas y comunidades afectadas río abajo), ambientales (por la fuerte perturbación de los ecosistemas locales) y económicos. No es infrecuente que haya una inequidad en el reparto de los beneficios obtenidos.

III. 2. CÓMO LLEGA EL AGUA
A LAS CIUDADES Y CÓMO SE VA

La posesión de las fuentes de agua ha sido de extremada importancia para los asentamientos humanos. Los primeros vestigios de civilización se localizan en la vecindad de fuentes, pues su posesión les significaba una ventaja a los grupos ahí asentados, por lo que habrían defendido estos sitios como el tesoro más preciado. Las luchas hace millones de años deben haber sido en grande. Ya en épocas históricas, las tribus continuaban disputando por asegurar su suministro de agua. En el primer libro de la Biblia se narra cómo los pastores de Isaac lucharon en contra de los habitantes del valle de Gerar por la posesión de pozos.

Con el desarrollo de técnicas constructivas, los hombres pudieron realizar obras de acarreo, lo que les dio mayor libertad para escoger la ubicación de sus asentamientos, tomando otros factores en cuenta. El segundo Libro de los Reyes narra cómo Ezequías (700 a.C.) “hizo el estanque y el acueducto con que trajo agua a la ciudad” que era un canal de 500 metros cortado en roca viva. En la misma época, Senaquerib, rey de Asiria, construyó un canal para abastecer a la capital, Nínive, que llevaba el agua desde un manantial a 80 km de distancia. Un aspecto notable de esta obra era un acueducto de 300 metros de longitud y que se elevaba 10 metros para salvar un valle. Las piedras del recubrimiento encajaban con exactitud y estaban impermeabilizadas con betún.

Los acueductos de esta época se basaban exclusivamente en el escurrimiento por gravedad del manantial a la ciudad, principalmente por la falta de tuberías que resistieran presiones elevadas, de manera que no era posible salvar grandes desniveles. Los griegos aplicaron su gran ingenio mecánico en el desarrollo de sifones. Estos dispositivos consisten en tubos en forma de “U” con brazos desiguales: la acción depende de la diferencia de presión entre los dos extremos. Si uno de ellos está abierto, la máxima altura que puede lograrse es de 9 m, que es lo que da la presión atmosférica; pero si el extremo está sometido a una presión mayor la altura dependerá de la magnitud de esta presión. Para el año 180 a.C., en la ciudad de Pérgamo se construyó el acueducto que posiblemente era el más avanzado de su época. Llevaba el agua desde un manantial en las montañas hasta un tanque de recolección a 55 km de distancia; hasta aquí la conducción era por escurrimiento natural. A partir de este punto, el agua se acarreaba en tuberías a presión para cruzar dos valles, en uno de los cuales un sifón permitía salvar una depresión de 200 m de profundidad, por lo que la presión debió de haber sido de 20 kilogramos por centímetro cuadrado. Es una incógnita de qué material estaba hecha la tubería, ciertamente no era ni de arcilla ni de plomo.

En el mundo antiguo, posiblemente Roma haya sido el pueblo que desplegó la más impresionante actividad en ingeniería hidráulica. Grandes acueductos surcaron los valles del mundo romano: más de 600 kilómetros de acueductos llevaban el agua a la capital del imperio.

El agua se conducía a través de conductos, la mayor parte subterráneos, a unos tanques de distribución elevados, de los cuales se llevaba por tuberías de distribución alojadas en zanjas o en túneles. Estos últimos estaban a profundidades hasta de 20 m, con tiros para prevenir que burbujas de aire detuvieran el flujo, así como para inspeccionarlos y limpiarlos. A las casas se distribuía el agua en tuberías de plomo. Los romanos apreciaban mucho el agua; los baños públicos o termae eran sitios de esparcimiento… y para hacer política. La disposición de las casas romanas comprendía un pequeño estanque en la entrada, o atrium, y fuentes en los patios y jardines. Las ciudades disponían de redes de distribución, como puede verse actualmente en Pompeya, cuya red llegaba a numerosas fuentes dispersas por toda la ciudad.

Para el primer siglo a.C., el suministro diario de agua a Roma alcanzó 144 000 metros cúbicos, que para una población de 1 000 000 en aquel entonces daba un promedio de 144 litros por día, cifra comparable a la de las ciudades con buen abastecimiento de hoy en día. Pero, además, los romanos eran grandes higienistas, de modo que se preocupaban por seleccionar fuentes adecuadas de agua. Vitruvio, ingeniero hidráulico del siglo I a.C., escribió un tratado en el que se señalaban los cinco criterios básicos: 1) la salud general de la gente que vivía en las inmediaciones del manantial debía ser buena, 2) el agua debía poder ser salpicada en una vasija de bronce y no debía dejar manchas, 3) el agua debía poder hervirse y verterse después sin dejar sedimentos, 4) las verduras debían cocerse rápidamente, y 5) el agua debía ser clara, y no tener musgo ni juncos. Cuando había una evidente diferencia de calidad entre dos fuentes, las aguas no se mezclaban y se utilizaban para distintos propósitos: la del acueducto de Marcia, por ejemplo, era potable mientras que la de Anio Vetus se usaba exclusivamente para lavado de ropa.

FIGURA III.2. En la Roma antigua se daba mucha importancia al agua, como puede apreciarse con esta fuente pública de Pompeya.

FIGURA III.3. Las casas romanas solían tener un estanque en la entrada, llamado pluvium, que recogía el agua de la lluvia.

No hay evidencia de que los romanos utilizaran técnicas para el tratamiento de aguas, salvo una sedimentación en piscinas. Sin embargo, Plinio atribuye al emperador Nerón el invento de hervir el agua y luego almacenarla en recipientes de vidrio para dejarla enfriar; según esto el agua era “más saludable”.

En Constantinopla, hoy Estambul, el emperador Constantino creó un sistema de almacenamiento y distribución cuyos elementos sobresalientes eran un gran acueducto de suministro y dos enormes estanques subterráneos para almacenar el agua: uno (ya desaparecido) llamado el Salón de las Mil y Un Columnas —supuestamente porque tenía ese número de columnas—; y el otro, que a la fecha existe, que tiene 365 columnas de mármol de una altura de 12 metros dispuestas en 28 hileras.

Durante la Edad Media la recomposición de la sociedad trajo en general un retroceso. Las ciudades perdieron su vigor y la población se hizo fundamentalmente rural; en el campo, y lo que quedó de las ciudades, se tuvo que recurrir de nuevo a los pozos, pues no había una administración que se encargara del suministro y distribución del agua. La excepción fueron las comunidades monacales, complejas y bien organizadas, que pudieron desarrollar obras de abastecimiento en sus monasterios. En Canterbury, al sur de Inglaterra, un monasterio benedictino de 1153 contaba con pozos internos que utilizaban como reserva y un acueducto que llevaba agua de manantiales cercanos. Al llegar, el agua pasaba por una mampara porosa para quitar las impurezas mayores y se almacenaba en un tanque cerrado. El agua se distribuía por el monasterio a través de tuberías de plomo. El agua fue después compartida con la comunidad. Más tarde, tanto por razones económicas —pues los monjes ya no podían costear el mantenimiento—como de control político, las autoridades civiles se hicieron cargo, aunque no con la misma eficacia, y Europa cayó en épocas de escasez que contribuyeron al incremento de enfermedades.

Se salvaba de esta situación el mundo árabe, en España. Los árabes tenían tanto aprecio por el agua como los romanos. Puede verse una imagen de lo que fue en los jardines de construcciones majestuosas como las de la Alhambra, en Granada, España.

Los habitantes del México prehispánico construyeron grandes e interesantes obras hidráulicas. Se dice que el palacio de Netzahualcóyotl incluía un sistema de distribución de agua fría y caliente, así como de drenaje.

En el México de la Colonia se construyeron obras de gran envergadura, como el acueducto de Otumba, del siglo XVI, obra de un humilde franciscano, el padre Francisco Tembleque. Para salvar el problema que presentaba una cañada, el padre Tembleque dirigió la construcción de una arquería cuyo arco mayor alcanza una altura de 38.75 m, bajo el que pasa holgadamente el tren y es 14 m más alto que la catedral de México. El acueducto distribuye agua a los pobladores vecinos a lo largo de sus 16 km de longitud a través de cajas de agua, lo que convierte al padre Tembleque no sólo en un gran ingeniero de la Colonia, sino también en el primer higienista.

FIGURA III.4. En los jardines del Generalife de la Alhambra se ve el aprecio que tenían los árabes por el agua.

FIGURA III.5. El acueducto de Otumba, estado de Hidalgo, fue una de las primeras obras de acarreo de agua en la Colonia. El padre Francisco Tembleque dirigió la construcción en el siglo XVI.

FIGURA III.6. En los acueductos se construían cajas de agua para que la gente pudiese aprovechar la obra de conducción. Esta caja de agua es parte del acueducto de Zempoala (siglo XVI).

Hasta los siglos XVII y XVIII el agua se seguía distribuyendo por cañerías de madera como se hacía en la antigüedad, pero el avance de la Revolución Industrial hizo posible el uso del hierro colado, con lo que fue posible incrementar la presión de distribución y consecuentemente su cobertura. Sin embargo, el agua llegaba a pocos hogares, de manera que el aguador que llevaba agua por las calles era una figura común en aquel entonces. Los barrios populares tenían, en el mejor de los casos, una toma pública de donde los habitantes tenían que llenar sus recipientes. En las casas de las clases acomodadas no había una distribución interna, de modo que los sirvientes tenían que llevarla de la única entrada al resto de la casa. Ya entrado el siglo XIX los avances tecnológicos permitieron crear los sistemas de bombeo y tuberías que resistieran presiones elevadas para llevar un caudal suficientemente grande de manera que las casas pudieron tener su distribución interna. Para la primera mitad del siglo XIX se tuvieron los primeros cuartos de baño. Se destinó un cuarto de las casas en donde se podía lavar el cuerpo (antes se hacía en las habitaciones con aguamaniles y jarras) y se tuvieron los primeros excusados. Esto se hizo popular, muy lentamente, hasta la segunda mitad de ese siglo: los retretes y las bañeras se hicieron por fin una comodidad más del hogar moderno ¡hace menos de 150 años!

Las máquinas de vapor proveyeron la energía necesaria para aumentar la presión en las redes municipales de distribución. Así, con estos dispositivos, la invención de las válvulas de compuerta de Jaime Nasmyth y las nuevas tuberías de hierro colado, fue posible introducir redes internas de distribución en los hogares.

FIGURA III.7. En el grabado, un aparato de purificación de agua del siglo XIX, desarrollado por Gaillet y Huet con base en la adición de un producto químico para eliminar las impurezas y la decantación de los sólidos resultantes a través de diafragmas inclinados.

En paralelo a la solución de los problemas de suministro de agua, hubo que desarrollar técnicas para el desecho de las aguas, principalmente pluviales, para prevenir inundaciones.¹ Se han encontrado restos de drenajes en las civilizaciones de Creta y Asiria (2600 a 1600 a.C.). Los romanos construyeron drenajes pluviales en la Cloaca Máxima de Roma que todavía están en uso, y eran principalmente zanjas a cielo abierto que solamente hasta su incorporación a la cloaca se hacían subterráneos. La función principal era desaguar la lluvia y estaba prohibido arrojar desechos, aunque los habitantes lo hacían con frecuencia, lo que provocó una contaminaci...