Aportación al estudio de los puentes romanos peninsulares: Análisis de la capacidad de desagüe de varios puentes de Gallaecia

Aportación al estudio de los puentes romanos peninsulares: análisis de la capacidad de desagüe de varios puentes de Gallaecia Para saber cuál era el nivel de conocimientos que tenían los ingenieros romanos sobre el comportamiento hidráulico de los ríos a su paso por estas obras de fábrica y sus consecuencias, sólo podemos especular ya que ninguno de los tratados técnicos conservados, como Los Diez Lihros de Arquitectura de Vitrubio,1 las obras de Frontin02 o las de Plinio el Viejo,3 han abordado el tema. Hasta qué punto esta cuestión influía en el diseño de los puentes de aquella época, tampoco es conocida. Para abordar el tema hemos analizado los conocimientos que hubo sobre la hidráulica del río y el puente en distintas épocas, contenidos en tratados de autores diversos, que nos han permitido apreciar el lento desarrollo que tuvieron en comparación con otros saberes del ingeniero. Hubo que esperar mucho tiempo para que la recogida sistemática de datos de los ríos y de la hidrometeorología de sus respectivas cuencas, así como el desarrollo científico, permitiese al ingeniero civil disponer de métodos y fórmulas, de carácter empírico, que le ayudaran a conocer, con una relativa precisión, el comportamiento del río durante sus crecidas y a mejorar, por tanto, el diseño de los puentes y su durabilidad. Una vez realizado este análisis y llevando hacia atrás en el tiempo los resultados obtenidos, hemos planteado, a nivel de hipótesis, los posibles conocimientos hidráulicos existentes en época romana. Finalmente hemos intentado comprobar la validez de nuestras hipótesis analizando el comportamiento hidráulico de varios ríos de Gallaecia4 a su paso por Manuel Durán Fuentes los puentes elegidos, y si éste pudo influir en sus diseños y construcción. DESARROLLO HISTÓRICO DE LOS CONOCIMIENTOS SOBRE EL DESAGÜE DE LOS PUENTES En el diseño de los puentes construidos «antes de los ingenieros», en palabras del profesor lean Mesqui,5 se empleaban, generalmente, determinadas reglas proporcionales o geométricas, extraídas de la experiencia constructiva de muchos años que hundía sus raíces en los grandes logros de la época romana. Durante el Medievo desapareció de la práctica normal la técnica y maestría que caracterizó a los constructores romanos, arrastrada por la decadencia de las ciudades y la «ruralizacióll» de la sociedad (por lo menos hasta el siglo X).6 Lo que de ella quedó se conservó y transmitió en el seno de cuadrillas de operarios constructores que se desplazaban por toda Europa allí donde sus servicios fuesen solicitados, al frente de los cuales se hallaba un maestro constructor, cantero o carpintero, que celosamente pasaba sus conocimientos a hijos o allegados más directos, generación tras generación. Uno de los primeros tratados de esta época altomedieval, es el documento extraído del Mappae Claviculae/ titulado Dispositio fahricae de pontibus, que poco nos sirve para nuestro propósito ya que solo trata de la cimentación de los puentes. Es a partir de los siglos X yXI cuando Europa recobra el impulso constructivo, gracias a muchos facActas del Tercer Congreso Nacional de Historia de la Construcción, Sevilla, 26-28 octubre 2000, eds. A. Graciani, S. Huerta, E. Rabasa, M. Tabales, Madrid: I. Juan de Herrera, SEdHC, U. Sevilla, Junta Andalucía, COAAT Granada, CEHOPU, 2000. DATOSGENEIAlESOEL'lIENrE AlTURADEl'UENTE .aVElIAS DEL PUENTE PILAS CUENCA DEL 110 VUOCIDAO DEl AGUA PASO BAJO ARCADAS 'A$O SOBRE LA O'IA '~n "° Camloo 0-....010 Cauc;.",,,,,,,"C,,,,,,e.lnlrodo Luces m. Forma RASANTE .. ..or(rn) ~ie(knlJ QóOO(m/.) ........om"'(m¡. ,o,g<Iaoal:>ojo(ttV.) Colado (m GáIIbc~1n MIC"-_Allu'asotuloot>ra P.SaoMlgu.., HDmen "'o~::::":,~:. Ce'", 10,00 .w ,.~.W"I ''',,"', '0'"""' 100 "'" '" ... 44'; m ~~Pm!V\jal P.dePedro !uelo ,::::::'"" ~::;.::; '.00 '~ 6,:;O-O,10.9,45 lnp"o'o "o""'" 2.5(>,2.50-2.55 ",00 I~OO '" ,. ". ~8.6> 0."5 2.85 2.~ó P.<JeCha... Tárneg~ Vloo"17d"'1 0'<)0.' '" ~,10 ó,25 IjodO, lo, Ippunto HonlO.,ldl " Túdo~ ~~,~"'''o IOW 1880.00 .IO >1, oo' ~o.. OO. AtI¡oorn> P""oga1 mco,) P,doArqulnh<;> calvo Vion"1 d~l' P<><;oco. 8.32 óffi Unv"""d~7.5 I¡;¡punlo Honronl..1 ~~J.O ... "'lO Anlon;no f>Drtvgal P_P_i~o ,1m" VioNoyu,,')S BO""'. 15.00 13.50 14,70':).1~ Rebajodo Hc<izon",1 ..' NO. "'3.00 S.03 ," 16..' d~I"Ao!on;oo O....~n'e P_f"'"'o A,oOIO Vía8roc<r<>- celanovo '00 .00 U3-1,713-UO I,.W"" Horízonloj 'N"'. m. 12841JO '" 5.63 oo' ~"''' '.0> lu~'" Qureo,e Y',14 PV..lcdelV\I<> Mi;" v",n.l~deH l"9O o. '00 ó<!OID,4Ydo. Ij:¡puo!o Hori:wnlol TOdo,en'ro>o '=00 3455.00 '" '" ,A ~11,2 5.40 Ao'on;oo 6.l0y5.SOI'1 04.60 P,N,,""" Novao VIoNo=o"lalri"~, I~.SO 11m Unvonode l/2pun!o HOf¡,ootol ~~218.00 616.00 '" 8.64 '"' ". 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De esta época, comienzos del siglo XIII, se conservan los folios o «camets» de Villard de Honnecourt,R experto arquitecto o/y constructor francés, en los que dibujó y comentó parte de los saberes y del pensamiento técnico de la época. A partir del siglo XII, se reinicia la construcción de puentes de forma notable, utilizándose más la madera que la piedra. ViIlard aporta un curioso diseño de un puente de madera, de unos 25 metros de luz, que, como dice el comentario anexo, «de este modo se hace un puente por encima de agua con piezas de madera de 20 pies de largo». El hecho de no indicar a qué altura debía ser construido parece señalar que los escasos conocimientos hidráulicos de la época no afectaban al diseño de estas obras, aunque es seguro que normalmente se dispusiesen por encima de la máxima avenida, pues este condicionante ya debió estar presente ya en la construcción de los primeros puentes de la Historia. Durante la fase de proyecto de un puente en el Medievo, los maestros de obras solían discutir, casi exclusivamente, sobre sus relaciones geométricas, el lugar de implantación, el tipo de cimentación a ejecutar según el terreno y el modo de construida. Parece lógico pensar que, previamente, se establecía la rasante de la plataforma por encima de las mayores avenidas que se tuviese recuerdo, pero no siempre ocurría esto pues se conocen casos donde la concreción del perfil longitudinal se realizó una vez construidas las pilas y los estribos. Según J. Mesqui, esta toma de decisiones según iba avanzando la obra era lo normal en este tipo de obras, pues la fase previa de proyecto, apoyada en la realización de bocetos o croquis, planos y/o maquetas, era de poca importancia, sobre todo en las obras grandes, y se limitaba prácticamente a cuestiones constructivas y financieras. Hay que esperar al siglo XVII para que se tengan en cuenta otras cuestiones, como las hidráulicas, y para que se representen en los planos de proyecto algunos detalles como el nivel de las aguas normales y de las grandes avenidas. Resumiendo, los maestros de obras medievales que construían puentes trataban, sin duda, de minimizar la obstrucción que ellos suponían en el cauce, para lo cual trataban de cerrar sus arcos por encima de la mayor avenida y a una altura que solo su experiencia les permitía determinar. Hacían uso de alguna recomendación muy extendida, como aquella que propugnaba construidos con un número par de pilas para que ninguna de ellas se construyese en medio del cauce, de que la obra no fuese, a ser posible, esviada con respecto a las líneas de corriente principales o la que aconsejaba construir un único arco, el más grande que se pudiese y a una buena altura en aquellos lugares, sobre todo montañosos, donde pudiesen producirse crecidas torrenciales. Durante el Renacimiento se publicaron diversos tratados, sobre todo de arquitectura, en los que se hallan recomendaciones sobre la disposición y la construcción de puentes, ya que en aquella época las obras públicas estaban incluidas en el ámbito de la arquitectura. Uno de los autores más conocidos es -- 268 Figura 3 Ponte de Arquinho arroyo ( ) será muy sano hazer unos arquillos aunque ellos sean bajos, con tal que las crecidas no sean de tal manera que sobrepuje las vueltas de los arquillos,...»; las crecidas debían pasar por dentro de los arcos, con un nivel inferior a su parte superior para evitar su ruina. Más adelante recomienda que «en el repartir los arcos conviene tener quenta de nunca poner pilar en el medio del valle o barranco» no únicamente por el peligro que suponen sino también porque «no parezen bien a la vista». Desconfía de la fuerza de las aguas en los ríos, pues a estos «furores del agua no ay cosa que le pueda resistir (...), y esto se puede ver en lo de las puentes que son hechas de piedra en la parte baja de la puente ordinariamente les vemos las pilas socavadas en aquella parte (...»>. Da conocimiento de lo que acontecía con el puente de Adriano en Roma, ya que la acumulación de «grandissimas inmundicias o bro\;as, ansi de ramas como de troncos de arboles» disminuye el desagüe de los arcos y el agua «haze grandissima resistencia y continuo tesón y cargamiento de modo que el agua en aquel lugar viene a caer de alto y haze enton\;es grandes piélagos o remolinos tan impetuosos que pareze que cae de una grandissima altura, y andanse rebolviendo alrededor de las pilas, de modo q' las va cavando». Relaciona sabiamente la velocidad del agua del río con la pendiente de su cauce, y apunta la variación de la velocidad con la profundidad del río, cuando escribe que «el mayor rigor q' lleva el agua es de medio arriba, como si dixesemos que el rio es veynte pies de alto, los diez mas altos lleva mucho rigor que no hazen los diez de enmedio abajo y la experiencia nos lo demuestra en diversas cosas en espeM. Durán EstudiohklráulicodePoo'odONqu'nno Av,",idade500año> '~'1 1 ~~;~: '-"_:o' - - ~ --, -:.2'_- -'--o "'-"- j Figura 4 Ponte de Arquinho cial en las pilas de las puentes que nunca se gastan a rayz del suelo del rio mas gastan se mas donde toca la superficie del agua, ...». En los libros quince y dieciocho escribe sobre los diversos tipos de puentes, como los provisionales, en los que se emplean distintos elementos de flotación como barcas, odres hinchados y toneles, y los puentes de madera fijos, para cuya construcción da una serie de consejos para el desagüe, la mayor parte extraídos del tratado de Alberti. En primer lugar la implantación del puente debe hacerse en una zona «...que sea muy cómodo a todos...», ancha y que en sus proximidades haya una vado y que «el agua vaya mansa,...,no tenga remolinos ni que aya grandes PO\;os». Los puentes pueden ser de madera o de piedra, teniendo especial cuidado en los primeros ya que el agua de las crecidas no debe llegar a las estructuras de madera de la plataforma, pues si así fuese «sería un daño muy manifiesto». Para la construcción de las pilas de los puentes de piedra también aconseja buscar una buena cimentación «pudiendo hallar tal assiento y q' ello sea de peña». En cuanto a la disposición escribe, siguiendo a Alberti, que <<los arcos siempre se deven hazer nones y no pares al reves de las pilas, ...» pues así «... jamas ninguna viene en el medio del rio...». El arco central debe ser de mayor tamaño pues permite el paso de los arrastres, ya que se evita obstruir el río allí donde es más profundo, y es más fácil cimentar las pilas centrales. El resto de las pilas deben construirse en aquellos lugares «donde el agua sea mas mansa». Aconseja que «la obra ha de ser levantada en aJto por amor de las cres~idasde los ríos». Los arcoshan Aportación al estudio de los puentes romanos peninsulares I! E"od;"h;d,éIJ'ioo ~~Pont. de Cha""" "''''''i<lade!j()[) """" , ~~ i "'1I fi ! -: ,i J -( ,--. ---0- -0--- O_n ;~,-; ",'" """ 1M1)".,'1 11101rn-;'-'o~;" ,,-;,-,,", ---¡-!IDO -,~-"", ,,;, Figura 2 ponte de Chaves León Battista Alberti,9 que escribió el tratado De Re Aedlficatoria, dispuesto en diez libros (parece que fue casual que coincidiese con Vitrubio en el número de libros de sus respectivas obras), que presentó a] papa Nicolás V en 1452. Trata de los puentes en una parte del libro IV, en concreto en el capítulo VI, donde da algunas normas para su ubicación, composición y construcción. Recomienda su implantación en lugares cómodos y fáciles «que no ocasione un gasto exorbitante y haya perspectivas de que vaya a mantenerse en pie de por vida. En consecuencia habrán de buscarse vados que no sean demasiado profundos, ni de orillas cortadas, ni inseguros, ni de suelo inestables, sino nivelados y firmes»!O En las orillas tendrán paredes rocosas o ser sólidas para «afirmar las cabezas del puente», ya que los estribos deben «resistir el empuje de las cabezas del puente, de los arcos para evitar que se rajen». El río en la zona elegida no debe tener ni remolinos ni estar en un recodo donde se acumulen «... los residuos, los troncos y la maleza que han sido arrancados de los campos en época de a]uviones, ...», ya que obstruyen los arcos y el agua se acumula, asciende y ejerce una tremenda presión que termina por arruinar el puente. En cuanto a su composición, escribe que el número de pilares debe ser par -por tanto el de arcos será imparya que «resultan agradables a la vista» y evita construir en el centro del río, para que la corriente discurra «más rápida y con más fuerza», sin que afecte a su estabilidad, por lo que se construirán en zonas «por donde las aguas discurren más contenidas». Para su construcción da oportunas instrucciones de como debe realizarse la cimentación de las pilas, re267 saltando que las aguas atacan más el lado aguas abajo «<la popa de la pila»), donde «se ven remolinos de gran profundidad», que requerirá la adopción de especiales precauciones. Las pilas se deben construir con piedras grandes y de buena calidad, en sillares escuadrados grapados con piezas de cobre; «se le dará a la obra la altura adecuada, con la proa y la popa en ángulo y el vértice sobrealzado, hasta que la parte frontal de los pilares quede por encima incluso del nivel de las crecidas». A continuación propone unas reglas de diseño proporcionales del ancho de la pila y de la luz de los arcos, en relación con la altura del puente (la luz del arco tendrá entre 4 y 6 veces el espesor de la pila y éste / de la altura del puente) y del espesor de las dovelas de las arcadas (l/lO de la luz). El mejor arco es el de medio punto pero si su altura es excesiva «nos serviremos del rebajado, tras haber reforzado mucho los estribos de las orillas dotándolos de un mayor espesor». Las normas y reglas geométricas de diseño de Alberti fueron, con pequeñas variaciones, las más empleadas y copiadas hasta el siglo XVIII. Las podemos ver recogidas parcialmente, cuando no copiadas literalmente, en el tratado de Los veintiún libros de los ingenios y de las máquinas, estudiado y publicado por José A. García-Diego.ll Es un tratado de Architectura hydraulica, escrito a finales del XVI y atribuido, en un principio, a Juanelo Turriano aunque posteriormente el historiador Nicolás García Tapia consideró al aragonés Pedro Juan de Lastanosa como su autor. Todavía existen discrepancias en torno a quien fue en realidad el autor, pero no parece haber duda de que nació o vivió en Aragón, tras los recientes estudios filológicos realizados del texto.12 El tratado está dividido en veintiún libros, tres de los cuales, los iniciales de ]a serie, tratan sobre el agua y sus propiedades. En el libro primero explica el ciclo del agua y como se forman los ríos por la acumulación de las aguas que brotan de las fuentes, después de estar almacenadas «debajo de la tierra» y «que algunas dellas se ajuntan de las aguas que llueve, y alguna otra se engendra de las exhalaciones, y alguna otra agua viene de la mar y parte de los ríos». El libro sexto trata de los modos de canalizar las aguas de las fuentes y de los acueductos -los «aguaductos», «maripuentes» o «gallipuentes»- , que no supone, sino lo contrario, avance alguno con respecto a la época romana, que reproduce en numerosos casos. Para «passar una fuente por enyima de algún Aportación al estudio de los puentes romanos peninsulares 269 de ser de medio punto, «... que es el mas fuerte de todos...», pero debe rebajarse «<arco de punto hurtado») cuando el arco es muy grande con respecto a la altura de la pila. En cuanto a las reglas geométricas de composición reproduce las que estableció Alberti un siglo antes. Como se aprecia en estos dos tratados apenas hay avances en los conocimientos hidráulicos de las avenidas, con respecto a los que tenían, muy probablemente, los maestros de obras del Medievo; pero es a partir de esta época cuando la hidrodinámica y la hidráulica experimentan un gran desarrollo, entre otras razones, por la aparición de los ingenieros del rey, distintos pero muy próximos a los arquitectos, especialistas en las diversas «artes» de la guerra --construcción de fortificaciones, máquinas de guerra, desarrollo de la artillería, etc. -en la mecánica, y en hidráulica, que tendrán un papel fundamental en la construcción de las obras públicas.13 La existencia de estos técnicos especializados en los aspectos hidráulicos de las obras y la toma de conciencia que los puentes debían tener el suficiente desagüe que permitiese el paso de las grandes avenidas bajo sus arcos (por ejemplo el ministro francés Colbert en 1679 da instrucciones al ingeniero Poictevin para que se tomen las mayores crecidas de los últimos 15 años, no la última que se tuviese noticia provocó que la construcción de puentes, como la de canales y caminos, derivase, a lo largo del siglo XVIII, hacia el ámbito de la ingeniería, que se consolidó como un nuevo arte constructivo más especializado, abandonando, progresivamente, la esfera de la arquitectura.14 Este proceso se manifiesta primeramente en Francia desde la segunda mitad del siglo XVII, bajo la autoridad del citado Colbert que organiza un cuerpo facultativo de ingenieros al servicio de la administración del estado. En un proceso de mayor presencia e intervención, los ingenieros serán los encargados, a partir de entonces, de la redacción de los proyectos, más normalizados y detallados, consiguiendo con ello facilitar el proceso de adjudicación, disminuir el coste y mejorar la calidad de las obras públicas. El mayor nivel de los conocimientos teóricos impulsados por la creación de estos nuevos cuerpos de facultativos y por las escuelas politécnicas que los formaban, mejoró el que se tenía de la hidráulica de los ríos y el puente, aunque habrá que esperar más de un siglo hasta que se obtengan algunos modelos y fórmulas que permitan calcular la sección ideal de desagüe de las obras de fábrica. Ir ¡'"1 E"",,,,,";",,ju"co"'P""'e""P""'~ Mon""'''.5.XIaI'"-~l :::~I ~I 11 1 -J.J.- " -~~- ~;'00 -;;" ,,," ...~CI'.",,,,ID.""""lmJ Figura 5 Ponte de Pedra Fue en 1714 cuando apareció el primer tratado específico sobre construcción de puentes, escrito por el francés Henri Gautier que lo tituló expresamente Traité des pontsY En el capítulo IV escribe sobre los proyectos que, según este autor, deben comenzar con la realización de los planos de planta y alzado, marcando el lugar de construcción, las orillas y los caminos o calles que llegan al puente. Se dibuja el puente elegido, ya sea de piedra o de madera, con el número de arcos y de pilas que se determine, con su eje longitudinal ortogonal a la corriente del río, evitando los esviajes ya que dificultaba el corte y la talla (estereotomía) de los sillares de la fábrica. A continuación, una vez fijado sobre el terreno el lugar elegido para la construcción del puente y su eje longitudinal, se realizarán los sondeos que permitirán conocer y dibujar el perfil transversal del cauce. El proceso continúa con el estudio de la consistencia del terreno mediante las oportunas penetraciones de taladros metálicos o pilotes de madera, para conocer el plano de cimentación y poder elegir su tipo. Por las informaciones de los vecinos del lugar elegido se conoce la altura de las mayores inundaciones de las que tuviesen recuerdo, que también se refleja en los planos del proyecto. Informados de la cantidad de agua que trae el río en época de crecidas, aconseja hacer los arcos lo suficientemente grandes para poderlas contener, trazándolos de modo que el intradós de las bóvedas en la clave debe estar tres pies por encima de la cota de la mayor avenida. Es deseable que todos los arcos del puente cumplan esta regla mínima, pues hay casos que solo la cumple el arco central. 270 PONTI< m; SAN MIGUEL {Ger¡;~-Portug..U ~lli~=~'J'j""-1lO!llUl!> "'-',"""-,-,,.".'''"_."'OO'''_[~l~~!''!'' Figura 6 Ponte de San Miguel Sigue Gautier precisando que <<laspilas disminuyen la anchura del cauce del lecho ordinario de los ríos, lo que produce además que las aguas sean aceleradas bajo los arcos. Los ríos entonces excavan entre las pilas, bajo los arcos, de manera que profundiza su curso en función de lo que ha disminuido o quitado a su anchura». Aconseja no proyectar nunca puentes en lugares estrechos, «a menos que se puedan cimentar en roca y que se tomen precauciones extraordinarias». Establece, erróneamente, una relación inversamente proporcional entre la disminución del ancho del cauce por la construcción de las pilas y el aumento de la velocidad, es decir que si se reduce 115 la anchura del río, se aumenta la velocidad del agua 115 también, por lo que si se amplía la anchura total del puente en la misma proporción que la disminuye las pilas, no se aumentará la velocidad. A pesar de lo precario y erróneo de estos planteamientos, vemos que ya hay algunos notables avances en los conocimientos hidráulicos. Por ejemplo ya plantea el hecho real de que el caudal de un río en un punto depende de la pluviometría de la zona, que ya por aquel1a época se empezaron a hacer observaciones y anotar las precipitaciones anuales en puntos como París, Saint-Malo o Lyon, expresándolas en alturas de agua (pulgadas y líneas de pie). 16 Los diferentes valores permitían, haciendo una media aritmética, obtener la pluviometría del territorio comprendido entre estas estaciones. Parte del agua caída es consumida por el viento, el sol, la tierra y las plantas, y el resto corre por los valles, arroyos y ríos, pasa por debajo de los puentes y termina en el mar. «Si se mide sobre un buen mapa ]a extensión del país que recoge todas las aguas M. Durán ,--- -1 E.t\dOh"'ró"'iCOdePoo"'S.nM;gu~IAVefl¡;;;;;;-5(xi~~;;;-."- , j670" Figura 7 Ponte de San Miguel que desaguan en el río sobre el cual se ha construido un puente...», se obtienen unas superficies, que para el Ródano en Lyon es de 800 leguas cuadradas y de] Tíber en Roma de 1.100. Por este medio, continua escribiendo, sobre los mapas se verá la diferencia entre los diversos ríos y ]a mayor o menor cantidad de agua que pasa bajo los puentes. Si se cubica el agua a] multip]icar ]a superficie de la cuenca por la altura de la l1uvia registrada, se obtendrá la cantidad de agua anual que pasa bajo el puente, una vez que se le reste la que los vientos, el sol, las plantas, etc. pueden disipar. Esta manera de calcular teóricamente la avenida de un río a su paso por un puente es correcta pero todavía imprecisa. Hoy sabemos que efectivamente el caudal está directamente relacionado con la superficie de ]a cuenca y con el coeficiente de escorrentía, que representa el porcentaje de agua, caída en forma de l1uvia, que l1ega al puente. También es correcto e] establecimiento de la relación del caudal con la lluvia, y así está reflejado en muchas fórmulas actuales que relacionan directa y proporcionalmente el caudal y la precipitación. Gautier alienta a la recogida de datos p]uviométricos en todas las regiones del país, así como a la elaboración de una buena cartografía. Para Gautier estos nuevos planteamientos frente al problema del desagüe «parecen servir a una persona que proyecta un puente, para determinar la abertura de los arcos», aunque, reconociendo ]a dificultad de conocerlos de forma precisa, manifiesta a continuación, que no sean tenidas en cuenta en e] diseño y en la construcción de los puentes, por ser solo curiosidades, y que el ingeniero cuente con el testimonio de los más ancianos del lugar que es más seguro. Aportación al estudio de los puentes romanos peninsulares 271 En ]a bibliografía española de] siglo XVII1 hay un tratado específico sobre ]a llamada arquitectura hidráulica, escrito entre los años] 759 Y 1768 por e] P. Pontones. Lo tituló Architectura hydraulica en las fabricas de puentes. Methodo de proyectarlo y repararlos. Instrucción a los maestros de quanto conviene saber para executar esta calidad de obras.17 Para este autor español el puente es un «camino sobre las aguas» que por la necesidad de resistir]a acción persistente de las aguas, su construcción ofrece en ]a práctica mayores dificultades que la obras de arquitectura civil. Este tratado sin embargo no aportó nada nuevo al tema del desagüe, pues solo recomienda la aplicación de una «máximas preliminares»,18 que ya antes las habían recogido otros autores. Recomienda el número impar de arcos y que ]a altura de las claves y los diámetros de los arcos de modo sean suficientes para desaguar las grandes avenidas evitando exageraciones y que, a ser posible, esta medida se aplique a todos los arcos y no sólo al central. Otras recomendaciones también dadas por e] P. Pontones es que los salmeres se colocasen a nivelo algo más elevados que la altura media de las aguas, que los tajamares se levantasen, por ]0 menos, hasta el zócalo de los pretiles, y que los desaguaderos se ejecutasen cuadrados o circulares para aumentar el desagüe en «tiempos de las crecientes». Recuerda que el tamaño de las diferentes partes del puente será el necesario para resistir los esfuerzos pero también deberá ser e] mínimo para que no ocluyan excesivamente e] desagüe, cuestión que el P. Pontones zanja escribiendo que se resolverá conciliando estas dos circunstancias opuestas. Muestra su convencimiento de ]a bondad del engrapado y emplomado de los si1lares para aumentar ]a resistencia de la fábrica frente a las riadas, a pesar de las críticas por su excesivo coste. Suponemos que conocía las obras de Gautier, ya que ambos autores coinciden en muchas de las recomendaciones incluidas en sus tratados, sobre todo en aquellos párrafos donde instruyen sobre la forma de redactar los proyectos y cual debía ser el contenido de los mismos. También parece que conoció alguna edición de Los veintiÚn libros de los ingenios y de las máquinas, por la misma razón, ya que recoge, por ejemplo, la misma disposición constructiva de ejecutar unos arcos invertidos en aquel1a cimentación que se quiera realizar corrida por ]a mala calidad de] terreno. Sus observaciones y estudios sobre la construcción de puentes le llevan a la conclusión de que «el arte ~,lud;"¡';"''''H;<Od.Ponleredma A...,n;,j"oe500a~QS '''I cA' ,"'l . l. !"' 1 . , I II ,,';---- Figura 8 Ponte Pedriña de levantar estas fábricas si consultamos el que se ha practicado en muchos puentes antiguos y modernos le hallaremos tan vago, aventurado y de tantas maneras cuantas fueron las particulares ideas de cada maestro», palabras que reflejan los pocos conocimientos teóricos que sobre el diseño de puentes tenían los maestros de obras y los técnicos españoles del siglo XVIII, que exclusivamente basaban sus realizaciones en ]a práctica heredada y en sus propias experiencias. Aunque, como hemos visto, sobre el tema del desagüe de un puente apenas hallamos vagas referencias, no faltan, en cambio, otros libros que tratan abundantemente sobre hidrodinámica e hidráulica, en los que se exponen los avances teóricos y prácticos de otras obras, como los azudes y redes de regadío, los canales de navegación, las nivelaciones para la conducción de las aguas, y sobre todos las máquinas y artificios hidráulicos, que era ]a parte que más interesaba a los ingenieros. Estas imprecisiones y falta de conocimientos teóricos que impedían el cálculo del caudal de las avenidas, todavía se mantenían a finales del siglo XIX y principios del XX. En 1888 el ingeniero francés M.E. Degrand escribía, con desaliento, en su obra «Ponts en ma¡;;onnerie»,19 que no esperaba que los ingenieros llegasen a conocer de forma precisa la hidráulica del río en su relación con los puentes. Consideraba muy difícil saber, por ejemplo, las relaciones entre ]a superficie de la cuenca de un río y e] desagüe de los puentes construidos en su recorrido, las condiciones de circulación de las aguas bajo los puentes, la formación y ]a propagación de las avenidas, e] cálculo de sus caudales, etc., ya que, en opinión de Degrand, 272 E.tu<O"~otO-""'"",""Pon!eF,,,iJ<G A."".,.<I&óOO,""" "'"1 i =1 ¡I , ' i ~~ ~~~-- ~II ~--- --- - ~._. - - -- - --- - -- ". ;-;'" 'JOO "'" Figura 9 Ponte Freixo son muchos y muy variables los factores a tener en cuenta, como la naturaleza y composición de los terrenos de la cuenca, la variedad de pendientes y su grado de permeabilidad, la forma del cauce, la situación de los afluentes y el volumen de sus aguas, la configuración del valle o valles cuyas aguas pueden verter y la influencia en la elevación del nivel de las crecidas por los remolinos producidos por un puente y sobre todo por los rellenos de los diques paralelos al río, etc. Consideraba que la evaluación de estos factores era muy complicada ya que se presentan o pueden presentarse bajo múltiples combinaciones. A pesar de ello existían algunas fórmulas empíricas, recomienda su empleo con «extrema prudencia»,2O ya que aplicándolas a casos concretos se obtuvo una gran dispersión entre el valor del desagüe real de un puente, reconocido como suficiente después de una larga experiencia, y el calculado por medio de alguna de estas fórmulas, como la de Navier, que permitía obtener el caudal en función la anchura del desagüe, la profundidad aguas arriba, la altura del remanso, un coeficiente de contracción por la presencia de pilas y estribos y la velocidad media de la corriente. Medio siglo más tarde, a pesar de los continuos avances teóricos y prácticos de la ingeniería civil, los conocimientos hidráulicos de los ríos no habían avanzado gran cosa. El ingeniero Eugenio Riberazl refleja esta situación cuando escribe que «en todos los países ocurren hundimientos de puentes. Casi siempre son producidos por violentas crecidas, cuando los desagües son insuficientes. Si las luces del M. Durán puente no son bastantes para el desagüe normal de las crecidas, tiene que contraerse su sección». Se remansa entonces el río aguas arriba, produciéndose un salto entre la parte alta del remanso aguas arriba y el nivel de las aguas a la salida del puente, que provoca el aumento de la velocidad de las aguas que puede alcanzar la necesaria para socavar los cimientos. Muestra un cierto desencanto por las formulaciones teóricas de las avenidas, ya que las teorías hidráulicas de la época no eran aplicables en el diseño de los puentes, pues «todas ellas nos parecen algún tanto fantásticas».22 El estudio y fijación de los niveles de estiaje, crecidas ordinarias y extraordinarias, enmarcaban la decisión si el puente debía «proyectarse para dar paso a las crecidas ordinarias solamente o si ha de ofrecer desagüe bastante para la mayor crecida extraordinaria, por muy excepcional que haya sido». En función de la forma del valle, ya sea de forma triangular / trapecial de suelo duro, o uno ancho, Ribera llega a la conclusión que los puentes han de construirse para desaguar las avenidas normales que se producen con cierta periodicidad. Las avenidas extraordinarias no producirán socavación en el primer caso por el aumento de la velocidad al remansarse contra el puente por la dureza del terreno, y en el segundo caso las aguas invadirán amplias llanuras de inundación a ambos lados del puente, que cortarán los caminos, se suspenderá el tránsito y el puente dejará de ser útil, por lo que podrá ser rebasado sin consecuencia ya que las aguas circularán con una baja velocidad por ocupar una amplia sección. Termina Ribera con estas desalentadoras palabras: »Ante tamañas discrepancias de criterio (sobre las fórmulas hidráulicas empíricas aplicables a una determinada ubicación) y la inexactitud de las hipótesis admitidas, considera el autor preferible confiarse al ojo clínico del ingeniero, adquirido por la observación de los puentes inmediatos, si los hubiese, o por la experiencia propia, aplicada a cada emplazamientO».23 LA CAPACIDAD DE DESAGÜE DE LOS PUENTES ROMANOS En el apartado anterior se ha analizado brevemente el desarrollo histórico, hasta la mitad del siglo XX, de los conocimientos hidráulicos del río en su vinculación con los puentes que sobre él se construyen. Ve- Aportación al estudio de los puentes romanos peninsulares 273 mas cómo a medida que progresan otras disciplinas como las matemáticas o la física, se establecieron las primeras formulaciones que intentaban comprender el fenómeno, a pesar de que su simple enunciado teórico resultaba curioso24 (Gautier siglo XVIII) o de poco valor práctic025 (Degrand, XIX) y Rivera, XX). Anteriormente a estas fechas los maestros no manejaban muchos conceptos hidráulicos a la hora de construir un puente salvo, como hemos visto, aquella reglas compositivas de marcaban los arcos por encima de la mayor avenida. Si vamos hacia atrás en el tiempo e intentamos saber el nivel de conocimientos teóricos y prácticos de los ingenieros romanos, teniendo en cuenta el retroceso que durante el Medievo tuvieron las técnicas constructivas en general, no creo que nos equivoquemos mucho si suponemos que tuvieron en su acervo técnico un nivel similar a los renacentistas e incluso a los del siglo XVIII. Entramos, por supuesto, en el campo de 1a especulación, pero analizando 1a disposición constructiva y 1a capacidad de desagüe de a1gunos puentes que han llegado hasta nosotros, esperamos extraer a1gunas conclusiones. No tenemos ninguna duda de que en e1 diseño y construcción de a1gunos puentes, como por ejemp10 el de Alcántara y el Bibei, fueron determinantes las cuestiones hidráulicas. Estos puentes se pudieron construir con dimensiones más modestas -por parto de menor costeya que las cotas de 1a p1ataforma no estaban condicionadas por 10s accesos, pero prefirieron hacerlos con el tamaño adecuado para que por debajo de sus arcos pasasen grandes avenidas. Este condicionante hidráu1ico fue decisivo pues sin duda ha permitido que ambos tengan un buen estado de conservación y que continúen en servicio. De1 puente de Alcántara, Car10s Femández Casad026 escribe: «A primera vista parece un puente desproporcionado a 1as condiciones hidráulicas del río, pero en cuanto se pone en relación con el nivel de máximas avenidas destaca su adecuación funcional». Los estudios realizados, que exponemos a continuación, sobre el comportamiento hidráulico de las avenidas de algunos ríos gallaicos en 1a zona donde haya hubo un puente romano, nos va a permitir reforzar nuestra opinión sobre el tema. Veamos en primer lugar las hipótesis de partida: - El caudal de 1a avenida de cálculo eS la Qsoo' eS decir la que tiene un período de retorno de 500 ~II I ,"'1 fi E.tudiohi<tloJlOco,jep",.VeUadeLugoA...,ldooo500.""" ~ ~'-,~~"" ,;. Figura 10 Ponte Vella de Lugo años o en otras palabras, la que tiene 1a probabilidad 1/500 -un 0,2 %- de que e1 cauda1 máximo rea1 del río sea superior al del cálcu10. -La cuenca se ha dibujado en una cartografía a esca1as 1:50.000 y 1:25.000. -Se ha utilizado un ábaco, incorporado al actual Plan Hidro1ógico Norte l y utilizab1e en esta zona de España, que permite obtener e1 caudal unitario en m3/seg./km2 a partir de 1a superficie de la cuenca y de1 período de retorno elegido. Sabemos que los valores obtenidos son re1ativamente a1tos a 10s que resu1tan de la aplicación de otros métodos, pero para los fines perseguidos los hemos considerado válidos. -Para e1 estudio de1 comportamiento hidráulico se ha uti1izado el programa informático HEC-RAS, diseñado por la Administración Norteamericana, de amplia difusión en las escue1as técnicas y en 1a actividad profesional. Introduciendo 1a forma del cauce por medio de las oportunas secciones transversales aguas arriba yaguas abajo del puente, las condiciones de control y el cauda1 de avenida, permite obtener, entre otros resultados, los perfiles 10ngitudina1es y transversales de la lámina superior de 1a crecida considerada. Los ríos y puentes romanos de Gallaecia analizados son los siguientes: l. Ponte de Chaves perteneciente a 1a vía nQ 17 del Itinerario de Antonino construido sobre e1 río Támega en las proximidades de la ciudad portuguesa de Chaves, antigua Aquae Flaviae.