3.4 Ingeniería hidráulica, agrimensura y grandes obras

La historia de la ingeniería hidráulica y la agrimensura está profundamente entrelazada con el desarrollo de las civilizaciones humanas. Desde los primeros canales de riego hasta las megaconstruciones modernas, la capacidad para medir la tierra y controlar el agua ha sido esencial para la expansión demográfica, el crecimiento agrícola y el florecimiento urbano. A continuación se explora el desarrollo cronológico de estas disciplinas, con ejemplos, fechas y datos precisos.

1. Antigüedad

1.1 Mesopotamia: c. 3500–2000 a.C.

En la llanura aluvial del Tigris y el Éufrates, los sumerios y acadios desarrollaron sistemas de irrigación para sostener sus ciudades-estado.

• Canales principales: Drenaje de la pieza de Shuruppak alrededor del 3000 a.C.
• Técnicas de medición: Uso de tablillas de arcilla con inscripciones cuneiformes para trazas de canales.
• Impacto: Con estos sistemas, la producción de cebada y dátiles creció hasta un 40% en el segundo milenio a.C.

1.2 Egipto: c. 3000–1000 a.C.

El Nilo marcaba el ritmo agrícola: las crecidas anuales inundaban las tierras de cultivo. Los ingenieros egipcios perfeccionaron represas, diques y canales de desbordamiento.

• Líneas de nivel y “rope-stretchers” (Harpedonaptae): Agrimensores que utilizaban cuerdas con nudos a intervalos regulares para demarcar campos.
• Presas tempranas: Diques de adobe en Qena alrededor del 2300 a.C.
• Tratados: El papiro de Berlín n.º 10051 (c. 1800 a.C.) describe métodos de cálculo de pendientes de canales.

1.3 Grecia y Roma: c. 600 a.C.–500 d.C.

El mundo clásico suministró abundante tecnología hidráulica y conocimientos de agrimensura que perduraron milenios.

• Tecnología de Arquímedes (c. 250 a.C.): Cálculo teórico del tornillo de Arquímedes para elevar agua.
• Aqueductus Romanorum: Más de 400 km de acueductos construidos entre el siglo III a.C. y el siglo II d.C., como el acueducto de Segovia (finalizado en el siglo I d.C.).
• Vitruvio (De Architectura, siglo I a.C.): Capítulo X dedicado a “Máquinas, cuerpos y agua”, con descripciones de bombas y sifones.
• Agrimensores romanos (gromatici): Uso de groma y chorobates para trazar retículas de ciudades y columbaria en el campo.

2. Edad Media y Renacimiento

2.1 Mundo islámico: siglo VIII–XIV

En Persia, Irak y Al-Andalus, los ingenieros musulmanes recopilaron, mejoraron y difundieron saberes hidráulicos y topográficos.

• Al-Juarismi (c. 820): Tratado Kitab al-Ṣindhind incluye tablas astronómicas para mediciones geodésicas.
• Al-Karaji (c. 1000): Escritura sobre el elevador de agua mediante norias y ruedas hidráulicas.
• Ingeniería hidráulica en Al-Andalus: Norias de Córdoba y Sevilla (siglos X–XI) que elevaban agua más de 15 m.

2.2 Europa renacentista: siglo XV–XVII

El Renacimiento impulsó la ciencia experimental y los grandes proyectos de drenaje e irrigación.

• Leonardo da Vinci (1452–1519): Bocetos de canales, compuertas y tornillos hidráulicos.
• John Taylor en Inglaterra (siglo XVI): Uso de la brújula y el “groma” mejorado para agrimensura de propiedades.
• Proyecto de desecación de marismas: Flandes y Holanda comienzan a usar bombas de viento para drenar zonas costeras a partir de 1540.

3. Siglos XVIII y XIX: Profesionalización y Grandes Obras

3.1 Triangulación geodésica

El desarrollo de instrumentos de precisión (teodolitos, niveles) permitió la primera red de triangulación a escala continental.

1. Expedición franco-británica al meridiano de París (1784–1790): Verificación del metro como unidad de longitud.
2. Gran Triangulación de Francia (1791–1840): Jean-Dominique Cassini IV y Delambre establecen más de 500 estaciones geodésicas.
3. Ordnance Survey en Inglaterra (1791–1853): Mapa topográfico oficial con precisión de 1:63 360 usando teodolitos Ramsden.

3.2 Canales y presas del siglo XIX

La revolución industrial y el transporte marítimo motivaron la construcción de canales y embalses colosales.

• Canal de Suez (1859–1869): 163 km entre Port Said y Suez, inaugurado el 17 de noviembre de 1869. Proyectado por Ferdinand de Lesseps.
• Canal de Panamá (1881–1914): Superación de la falla de Culebra y construcción de esclusas bajo la dirección de John F. Stevens y George W. Goethals. Longitud 82 km.
• Presa de Eder (Alemania, 1904): Primera gran presa de gravedad de hormigón en Europa.

4. Siglo XX y comienzos del XXI: Megaproyectos y Sistemas Complejos

4.1 Grandes presas y represas

La necesidad de energía hidroeléctrica, control de inundaciones y aportes de agua para irrigación dio lugar al diseño de presas de gran altura.

• Presa de Asuán baja (1902–1912): 2 235 m de coronación en Asuán, Egipto. Reguló el régimen anual del Nilo.
• Presa Hoover (1931–1936): 221 m de altura en el río Colorado, EE. UU., con una capacidad de embalse de 35 200 hm³.
• Presa de las Tres Gargantas (1994–2009): China. Altura de 185 m, embalse de 39 300 hm³, central de 22 500 MW.

4.2 Agrimensura y geodesia modernas

El avance tecnológico incluyó el uso de satélites, GPS y sistemas de información geográfica (SIG).

• Proyecto TRANSIT (1959): Primer sistema de posicionamiento por satélite para la Marina de EE. UU.
• Sistema GPS (Global Positioning System, 1978–1995): Red de 24 satélites que ofrece posicionamiento con precisión de centímetros.
• LiDAR aerotransportado: Desde la década de 1990, permite generación digital de modelos del terreno con resolución submétrica.

5. Ejemplos de grandes obras en la era contemporánea

6. Impacto científico y social

La ingeniería hidráulica y la agrimensura no solo promueven la producción agrícola y la energía, sino que también influyen en la política, la demografía y el medio ambiente:

• Control de inundaciones: Reducción de catástrofes en regiones ribereñas y deltaicas.
• Desplazamiento poblacional: Construcción de presas grandes ha provocado reasentamientos de cientos de miles de personas (por ejemplo, la presa de las Tres Gargantas desplazó a más de 1,2 millones).
• Desarrollo tecnológico: Proliferación de empresas e institutos dedicados a la geodesia y la ingeniería hidráulica.

7. Conclusión

Desde los canales mesopotámicos hasta los satélites del sistema GPS, la ingeniería hidráulica y la agrimensura han sido pilares de la civilización. Cada avance en medición del terreno o control del agua ha generado enormes beneficios económicos y sociales, así como nuevos retos medioambientales. El futuro de estas disciplinas pasa por la integración de datos remotos, inteligencia artificial y materiales avanzados, garantizando una gestión sostenible de los recursos hídricos y del territorio.

Ingeniería Hidráulica

• Mecánica de Fluidos e Ingeniería Hidráulica

  Victor L. Streeter. Editorial Reverté, 1982.

• Mecánica de Fluidos Aplicada e Ingeniería Hidráulica

  Marvin R. Crowe, Donald F. Elger, John A. Roberson. McGraw-Hill, 2005.

• Water Resources Engineering

  Larry W. Mays. John Wiley amp Sons, 2010.

Agrimensura

• Surveying: Theory and Practice

  James M. Anderson, Edward M. Mikhail. McGraw-Hill, 1998.

• Introduction to Geodesy: The History and Concepts of Modern Geodesy

  James R. Smith. Wiley-Interscience, 1997.

• Manual de Agrimensura

  Real Academia de Ingeniería. Editorial Síntesis, 2015.

Grandes Obras de Historia Universal de la Ciencia

• Historia Universal de la Ciencia

  Richard S. Westfall. Alianza Editorial, 1993.

• The Timetables of Science: A Chronology of the Most Important People and Events in the History of Science

  Bryan Bunch, Alexander Hellemans. Simon amp Schuster, 2004.

• Historia de la Ciencia y la Técnica

  J. L. Heilbron. Siglo XXI, 1995.