Ingeniería hidráulica ¿qué es y cómo funciona?

En este contexto, la ingeniería hidráulica es la rama de la ingeniería civil que se hace cargo de diseñar obras que permitan solucionar problemas asociados al aprovechamiento del agua, para lo cual se deben proyectar y ejecutar obras que habiliten el uso de este recurso, como la obtención de energía a partir del agua, por ejemplo, energía hidráulica, o bien otros usos como son el riego, el tratamiento de agua potable, la canalización u otros. 

Sumado a las actividades anteriores relacionadas con el aprovechamiento del recurso hídrico, la ingeniería hidráulica también se ocupa de la construcción de grandes estructuras como presas, diques, canales, puertos, esclusas, muelles, espigones y otros tipos de éstas. Dichas obras se ejecutan en mares, ríos, lagos o entornos similares. Las que tienen como finalidad poder controlar, contener y/o dirigir el cauce del agua en favor del desarrollo de la arquitectura del lugar.

Historia de la ingeniería hidráulica

La ingeniería hidráulica ha estado presente en la historia de la humanidad desde tiempos inmemoriales. El desarrollo de las ciudades modernas ha dependido del perfeccionamiento que ha tenido la ingeniería hidráulica, ya sea, en la construcción de obras que permitieron redireccionar el cauce de ríos, por ejemplo, de manera de poder levantar edificaciones sin verse amenazadas por la presencia del agua. También hay que destacar el haber aportado con tecnología, por ejemplo, la creación de canales o de estructuras que potabilicen el agua, que ha permitido acceder a este recurso que es, sin duda, un elemento fundamental para la vida.

En la necesidad que ha tenido la humanidad de poder sobrevivir, han emergido estrategias que le permitan obtener agua y controlarla, por ello, las antiguas civilizaciones del neolítico se desarrollaron en las cercanías de los grandes ríos y basaron su economía en la agricultura. Por lo tanto, uno de los primeros usos que se le dio al agua y que necesitó avanzar en la tecnología que lo permitiera, fue el del riego. De esta manera, los cultivos destinados a alimentar a los pueblos pudieron ser hidratados del modo adecuado. De ahí en adelante, la humanidad siguió diseñando y ejecutando obras que optimizaran este tipo de actividades y nació lo que conocemos hoy en día como ingeniería hidráulica.

Los primeros antecedentes de la ingeniería hidráulica datan del año 4000 al 2000 a.C aproximadamente con los avances que hicieron los egipcios y fenicios solucionando problemas que tenían relación con el agua.  Sumado a ello y de manera paralela, China, India, Pakistán y Mesopotamia iniciaron el desarrollo de sistemas de riego. Junto con el sistema de riego, China también avanzó en obras destinadas a la protección contra inundaciones. Los primeros acueductos se construyeron en el Imperio Asirio durante el siglo IX AC, en la gran región que conocemos hoy como el Medio Oriente

Para la construcción de puertos, embalses, alcantarillado, se necesitó desarrollar modelos matemáticos que llevaron a la ingeniería hidráulica a otro nivel. 

Posteriormente, ya en siglo XVIII, el ingeniero Luis Jerónimo Fargue construyó el primer modelo físico hidráulico en el año 1795.  En el año 1885, a partir del diseño de una maqueta del río Merssey (Liverpool), Reynolds determinó un principio fundamental para el futuro de los modelos hidráulicos. Este principio, que hoy se conoce como el número de Reynolds, determinó que la relación entre la fuerza de inercia y la fuerza viscosa era un elemento de importancia a considerar para el diseño de los modelos hidráulicos. 

Como penúltimo hito relevante en lo que respecta a la Ingeniería hidráulica, cabe mencionar el aporte del arquitecto naval William Froude, quien, en 1870 indicó la importancia de la relación entre la fuerza de inercia y la fuerza de gravedad. A este hito se le conoce como número de Froude y se considera un parámetro básico en el análisis de modelos hidráulicos.

Para cerrar, el último hito fue la creación del primer laboratorio hidráulico, ubicado en Dresde, Alemania, en 1891 por el profesor Engels, lo que fue el puntapié de inicio para la construcción de muchos otros laboratorios hidráulicos alrededor del mundo.

En la actualidad, el trabajo de un ingeniero hidráulico consiste en el diseño, la planificación, la construcción y supervisar la fase de operación de obras hidráulicas.

Si bien, la teoría es importante en esta disciplina, resulta crucial el trabajo empírico realizado por el ingeniero hidráulico que se lleva a cabo en los laboratorios hidráulicos, de manera de identificar y solucionar problemas prácticos previo a la construcción de la obra.

Las obras hidráulicas que construye un ingeniero de esta área son presas, esclusas, canales, puertos, y otros, que resultan vitales para el desarrollo de la agricultura, por ejemplo, y otro de actividades fundamentales en el desarrollo de las ciudades modernas. También debe tramitar los permisos necesarios y realizar los estudios previos a la construcción de la obra y estudios hidrológicos en el terreno.

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