Esclusas, historia de los ascensores hidráulicos

Las esclusas sirven para poder facilitar la navegación de barcas por ríos y canales. A lo largo de la historia ha habido muchas formas distintas de intervenir los ríos para que la embarcaciones puedan llegar cada vez más aguas arriba en los ríos.

Las esclusas modernas más famosas hoy en día son las que permiten el tráfico de grandes buques entre los océanos Atlántico y Pacífico a través del canal de Panamá. Pero ya hace mil años existen noticias de que los chinos las usaron en sus canales, como en el Gran Canal de China. Este es el canal artificial más largo del mundo, que une las ciudades de Pekín y Hangzhou, y los ríos Amarillo y Yangtsé a través del transporte fluvial. Las partes más antiguas del canal se cree que datan del siglo V A.C. Las primeras esclusas se inventaron en el siglo X de nuestra era, durante la dinastía Song (960–1279).

Las esclusas constan de un vaso central en el que entra la barca. En sus extremos se sitúan dos compuertas que se abren para dejar pasar la barca y una vez cerradas impiden que el agua circule. Las compuertas tienen unas ventanas en la parte inferior para facilitar que el vaso se llene o vacíe de agua. Esto depende de que la barca quiera subir o bajar por el canal. De esta manera las puertas sólo se abren cuando el nivel de agua a ambos lados de la puerta sea el mismo.

Esclusas en el Canal de Panamá, Stan Shebs CC BY-SA 3.0

Historia de las esclusas

En la antigüedad, el transporte fluvial era muy común. Sin embargo, los ríos a menudo eran demasiado poco profundos para transportar cualquier cosa que no fueran los botes más pequeños. Los antiguos descubrieron que se podía hacer que los ríos transportaran barcos más grandes construyendo presas para elevar el nivel del agua. El agua detrás de la presa se profundizó hasta que se derramó por la parte superior creando una presa. El agua era entonces lo suficientemente profunda como para transportar botes más grandes. Esta construcción de presa se repitió a lo largo del río, hasta que hubo “pasos” de agua profunda. Es decir, esclusas.

Esclusa de cierre relámpago

El desarrollo de presas y presas creó el problema de cómo llevar los barcos entre estos “escalones” de agua. Una forma temprana y cruda de hacer esto fue mediante una esclusa “flash lock”. Un cierre relámpago consistía esencialmente en una pequeña abertura en la presa, que podía abrirse y cerrarse rápidamente. En el Támesis en Inglaterra, esto se cerró con postes verticales (conocidos como rymers) contra los cuales se colocaron tablas para bloquear el espacio.

Cuando se abría la brecha, se derramaba un torrente de agua, llevando consigo un bote “corriente abajo”, o permitiendo que un barco “corriente arriba” fuera arrastrado o arrastrado por un cabrestante contra la corriente. Cuando el barco hubiera pasado, la abertura se cerraría rápidamente de nuevo. La “puerta” también podría abrirse para liberar un ‘relámpago’ río abajo. Así permitía que los barcos en tierra se alejaran de los bajíos, de ahí el nombre.

Esta esclusa se utilizó ampliamente en la antigua China y en muchas otras partes del mundo para el transporte fluvial. Pero este método era peligroso y muchos barcos fueron hundidos por el torrente de agua. Dado que este sistema implicaba necesariamente bajar el nivel en la libra, no era popular entre los molineros que dependían de una carga de agua llena para operar su equipo. Esto dio lugar a constantes batallas, tanto legales como físicas, entre los intereses de la navegación y la molienda, con los ríos cerrados a la navegación si había escasez de agua. Fue principalmente este conflicto lo que llevó a la adopción del candado en la China medieval, ya que esto significa que la navegación consume relativamente poca agua.

Compuerta estancada

Un dispositivo más sofisticado era la esclusa con compuerta estanca o de agua. Consistía en una compuerta (o un par de compuertas en inglete) que se podía cerrar y mantener cerrada por la presión del agua cuando el río estaba bajo, para hacer flotar las embarcaciones sobre aguas poco profundas aguas arriba en momentos de poca agua. Sin embargo, se tuvo que drenar toda la columna de agua corriente arriba antes de que pudiera pasar un barco. En consecuencia, no se utilizaron donde el obstáculo a pasar era un vertedero de molino.

Bloqueo de libra

La extensión natural de un estanco era proporcionar una puerta superior (o un par de puertas) para formar una “libra” intermedia que era todo lo que se necesitaba vaciar cuando pasaba un barco. Este tipo de cerradura, llamada cerradura de libra, se conocía en la China imperial y Europa.

Los candados de libra se utilizaron por primera vez en la China medieval durante la dinastía Song (960-1279 d. C.) para el transporte fluvial. Qiao Weiyue, un administrador de impuestos de alto rango, se sintió frustrado por las frecuentes pérdidas sufridas cuando sus barcazas de grano naufragaron en el río West cerca de Huai’an en Jiangsu. Descubrió que los soldados de una grada doble habían conspirado con los bandidos para destrozar pesadas barcazas imperiales para poder robar el grano derramado. En 984, Qiao instaló un par de compuertas con doscientos cincuenta pies de distancia, toda la estructura cubierta como un edificio.

Al colocar dos puertas firmes tan cerca una de la otra, Qiao había creado un tramo corto de canal. Efectivamente una esclusa, llenada desde el canal de arriba levantando vigas de madera individuales en la puerta superior y vaciado en el canal de abajo bajando las vigas la puerta de arriba y subiendo las de abajo.

Esclusa con cerradura de césped

Una esclusa con cerradura de césped es una forma temprana de diseño de esclusa de canal que utiliza bancos de tierra para formar la cámara de la esclusa, atrayendo posteriormente pastos y otra vegetación, en lugar de las construcciones de paredes de esclusas de ladrillo, piedra u hormigón ahora más familiares y extendidas.

Este diseño de bloqueo temprano se usó con mayor frecuencia en el transporte fluvial a principios del siglo XVIII antes de la llegada de los canales en Gran Bretaña. Los lados del candado para césped están inclinados, por lo que cuando está lleno, el candado es bastante ancho. En consecuencia, este tipo de cerradura necesita más agua para funcionar que las cerraduras de paredes verticales de ladrillo o piedra. En los canales y vías fluviales británicos, la mayoría de las esclusas de césped se han reconstruido posteriormente en ladrillo o piedra.