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Se imponen al espectador por sus tres dimensiones: altura fuera de la escala humana, longitud que llega a ser verdaderamente colosal en alineaciones de kilómetros y que además se alarga indefinidamente por la vibración monótona de sus arcadas y por su espesor que llega a dar esbelteces de verdadero alarde, como ocurre, por ejemplo, en Segovia.

La experiencia adquirida no se acumulaba en libros, ni se abstraía en cálculos complicados, sino que aparecía rotunda en los ejemplares conservados. Por el simple hecho de seguir en servicio demostrando su eficacia, es decir, su adecuación a todas las funciones que tenían que cumplir, entre ellas la de transportar agua, función bastante sencilla, y otra más compleja la de resistir las acciones que están a la destructiva; pero incluso las ruinas eran lección elocuente del comportamiento de las obras.

Los asentamientos humanos deben estar siempres situados cerca de una fuente de agua limpia, ya sea un río o un manatial.

Mientras Roma no fue más que un pequeño estado dentro del Lacio, su fuente fue el río Tíber, pero a finales del siglo IV a.C., cuando los romanos luchaban en la Segunda Guerra Samnita, se encontraron con que necesitaban urgentemente un suministro alternativo. Quizá esto se debiera a que el agua del Tíber ya no era suficiente para una población cada vez más grande, o quizá a que existía el peligro de que el enemigo envenerara su única fuente, pero lo cierto es que a consecuencia de ello, en el año 312 a.C., los romanos empezaron a construir su primer acueducto, el Aqua Appia.

El primer paso en la construcción del acueducto es encontrar la ubicación de la fuente de donde se tomaría el agua. No siempre se disponía de una fuente, para asegurar agua fresca y saludable. Muchas veces era necesaria una minuciosa labor de búsqueda hasta dar con ella. Vitrubio, en su Libro VIII, indicaba la metodología que debía seguirse, basada sobre todo en la observación directa de la naturaleza: la vegetación, el terreno, su configuración y el grado de humedad.

Por otro lado se presentaba el problema de como realizar la captación. Para ello decidian desviar parte del curso del río, a través de un canal impermeabilizado con opus si ninum, y aprovechar la pendiente del terreno para conseguir la inclinación necesaria para la conducción del agua hacia una represa o lago artifcial. De esta manera se mantenía una reserva de agua para el verano. Además, estas represas ayudaban a decantar el agua por sedimentación y normalizaban la distribución.

La conducción del agua desde la represa admitía diversas soluciones. Vitrubio había estipulado tres posibles maneras: por canal cubierto de mampostería, por tubería de plomo o por tubería de cerámica. Las tuberías de cerámica ya eran conocidas en Egipto y resultaban las más económicas; para construirlas utilizaban unas láminas de unos tres metros de largo que luego enrollaban en cilindros de madera y unían soldando los bloques.

La propia palabra romana aquaeductus (conducto de agua) indica claramente qués es un acueducto. No se trata de un puente que lleva agua, aunque algunas veces esté formado de puente, sino de un canal hecho por el hombre con el cual se transporta el agua. Los romanos preferían que el agua de sus acueductos fluyera cuesta abajo, a favor de la gravedad, pues así no hacía falta aplicarle presión para que corriera.

El canal estaba cubierto con un arco por arriba, para proteger el agua del sol, aunque había también otro motivo para mantenerlo cubierto en la primitiva Roma: un tejado de piedra hacía más difícil al enemigo cortar el agua o envenenarla. Por esta razón los acueductos más antiguos no eran altos, y además siempre que fuera posible se hacían subterráneos.

Los tejados se dividían en tres tipos principales: uno formado por una piedra plana o dintel plano, otro compuesto por dos piedras iguales apoyadas una contra otra, formando un arco apuntado, y el tercero que era el arco de medio punto.

Si había que cruzar un valle en línea recta, entonces se construía una muralla o un puente sobre el que se transportaba el canal. No obstante, los primeros constructores no se atrevían a llevar a cabo obras semejantes y preferían construir sus acueductos bordeando todo el valle si era preciso.

En primer lugar, el librator (topógrafo) trazaba una ruta aproximada, siguiendo una suave pendiente no muy pronunciada entre la fuente y la ciudad. Al hacerlo, marcaba la ruta con estacas de madera, para a continuación calcular qué diferencia de altitud había exactamente entre el punto de partida y el de llegada. Antes de que los obreros comenzaran a trabajar en cualquier sección del acueducto, el librator tenía que calcular la caída total y establecer la altura de cada extremo de la sección.

El instrumento de nivelación de los topógrafos romanos, la dioptra , no podía medir grandes distancias, por lo que, para poder llevar a cabo sus cálculos, el topógrafo tenía que detenerse a medir varios cientos de veces a lo largo de la distancia total, marcando cada diferencia de nivel en su tablilla de cera, para luego sumarlas todas, obteniendo así la diferencia total de altitud entre la fuente y la ciudad. Entonces, una vez medida la longitud total aproximada del acueducto, y la diferencia de altitud, podía calcular la caída total, y empezar a trabajar para trazar la ruta definitiva.

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Cuando por fin, después de semanas de trabajo agotador, se había establecido el trazado correcto, se colocaban grandes estacas de madera a intervalos regulares a ambos lados del camino del acueducto, que reemplazaban a las que habían puesto para marcar la ruta provisional.

La construcción del acueducto era una obra de gran complejidad debido a las múltiples tareas que tenían que efectuarse. Su organización dependía directamente del emperador, quien ostentaba el título de curator viarum. El personal que intervenía en la obra estaba constituido por el curator aquarum, el ingeniero militar, el ingeniero civil ( estos dos últimos solían ser la misma persona), el topógrafo, los artesanos -llamados los fabri, como los picapedreros o canteros y los carpinteros-, que trabajaban bajo la dirección del praefectus fabri, y por último los esclavos, encargados de realizar todo tipo de faenas, sobre todo las más pesadas.

El trabajo empezaba simultáneamente en distintos puntos del acueducto. Se instalaban campamentos, donde los obreros y operarios vivían mientras durase la obra, cada campamento tenía su propia organización, según las funciones que los hombres debían realizar.. A lo largo de toda la ruta varias cuadrillas de hombres se dedicaban a construir calzadas provisionales por las que transportarían las carretas y los animales de carga la piedra a lo largo del camino trazado entre la fuente del río y la ciudad, a retirar la capa superior del suelo, a nivelar los salientes y rellenar los hoyos, y al mismo tiempo, y para ahorrar tiempo y trabajo, se abrieron varias canteras. La piedra empleada en la construcción no se transportaba más allá de lo estrictamente necesario.

Para la mayor parte de las cuadrillas el trabajo preliminar consistía simplemente en excavar una trinchera en terreno blando, asegurando temporalmente las paredes con puntales de madera, una precaución que no era necesaria cuando el canal se excavaba en roca sólida. Sin embargo, los grupos con peor suerte se encontraban con que tenían que excavar toda su zanja en un terreno de roca sólida, aunque los más desafortunados de todos eran aquellos a los que les tocaba cavar túneles. Estos tenín que empezar a abrir un puteus , es decir, un pozo, cada setenta y un metros, más o menos, y luego, con el espacio justo para un hombre, tenían que ir excavando hacia delante, pasando hacia atrás con unas cestas la piedra que iban quitando para que la arrastraran fuera del pozo. Al mismo tiempo, otros hombres iban trayendo la piedra, que se había cortado en la cantera. Luego, una vez colocados, los canteros tallaban cada bloque cuidadosamente de forma adecuada ya que debían encajar perfectamente sin necesidad de argamasa, aunque luego sí se recubrieran con argamasa las piedras del canal, para impedir las filtraciones.

Mientras tanto, los libratores iban comprobando los progresos en todos los puntos de la obra. Una vez que el canal tenía ya su forma aproximada, entonces se bajaba un chorobates a la trinchera para comprobar que ésta mantenía la pendiente. Pero como este instrumento era demasiado grande para bajarlo por los pozos, en los tramos de túnel se utilizaba agua para medir el nivel.

Muchas veces, los ingenieros decidían utilizar la técnica de sentada en seco, también llamada aparejo a hueso, en la construcción de las arcadas de los acueductos; es decir, utilizaban la piedra limpia sin ningún tipo de argamasa. Esto implicaba un trabajo depurado en cada uno de los sillares, cuyas juntas debían acoplarse perfectamente para poder ejercer la presión necesaria que permitiese ir levantando la obra sin más elemento de unión que la propia presión de un sillar contra otro. Esta técnica resulta particularmente interesante en la construcción de los arcos, donde cada una de las dovelas es imprescindible para el conjunto general del puente. Si se quitase sólo una de ellas, se podría generar un desmoronamiento progresivo de los restantes arcos, con lo que se destruiría totalmente el puente que sostiene al acueducto.

Para construir las represas se utilizaron bloques de piedra de longitud variable y de unos cincuenta centímetros de ancho. Los bloques de la coronación se unieron con una especie de grapas de hierro, lo que les daba una mayor resistencia a la presión o empuje del agua. Además de funcionar como depósito, estas represas servían a veces como depuradoras o decantadoras, y un acueducto podía llegar a contar con varias de ellas a lo largo de su recorrido.

Una vez colocados los bloques de piedra con sumo cuidado, se tapa con tierra todo el specus, y después se apisona bien el terreno y se extiende la tierra sobrante para que una vez que crezca la vegetación nadie pueda notar por dónde transcurre el canal. Durante el Imperio, cuando ya no había guerras en Italia y no hacía falta mantener en secreto las rutas de los acueductos, éstos se solían marcar con mojones de piedra, los llamados cippi , que eran paritcularmente útiles para localizar puntos determinados del canal. Gracias a ellos, si se producía por ejemplo alguna filtración que había que repara, se podía señalar el lugar de la fuga dando como referencia el cippus más cercano.

Una vez que se ha terminado el acueducto, da comienzo su larga vida. A partir de entonces hará falta inspeccionarlo y mantenerlo en buen uso, y para ello muchas veces habrá que repararlo o mejorarlo.

Al llegar el agua a la ciudad, ésta se recogía en un depósito. Este depósito solía tener externamente un aspecto monumental, por lo que se los conocía como castillos de agua , a pesar de que la mayoría de ellos estaban enterrados y era imposible admirarlos. Estos depósitos estaban hechos y decorados con gran magnificencia, aunque, dependiendo también de la ciudad, eran bastante más modestos. En el interior de este castillo se realizaba la distribución del agua en tres canales: el de las fuentes públicas, el de las termas y el de uso privado.