Hidrología
La cuenca vertiente tiene un desnivel de 592 m, con una superficie de 0,16 Km2, dividida en dos por el tramo final del camino del Inca. Los datos históricos de precipitación proceden del núcleo de hielo del casquete del glaciar Quelccaya que aporta luz sobre la climatología de la zona desde el siglo XV. Las muestras extraídas determinan los períodos de grandes lluvias y de sequía y aportan valiosa información sobre la llamada " pequeña edad del hielo" que abarcó los siglos XV y XVI. La precipitación medio anual durante la ocupación de la ciudadela (1445.1540) tiene un pico de 2220 mm en la década 1500-1510 y un mínimo de 1770 mm en la de 1450-60 y 1480-90. La medida en pluviómetros entre 1964 y 1977, nos da una aportación media anual de 1960 mm. Los suelos están cubiertos de vegetación de bosque tropical. La evapotranspiración es de 1760 mm/año y el caudal de 40.000 m3/año. Los investigadores pudieron demostrar que con una evapotranspiración media de 4,82 mm y suponiendo que la fuente aportaba caudal siempre, su alimentación no solo procedía de la escorrentía superficial de la cuenca, sino también de la aportación de agua subterránea infiltrada, cuyo acuífero duplicaba la superficie de la cuenca vertiente. Esta investigación refuta la teoría de que la ciudadela fue abandonada a causa de un episodio prolongado de sequía, ya que el núcleo del glaciar no aporta datos de sequía en esa época, perteneciente a la "pequeña edad del hielo".
Precipitaciones
Meteorología inca
Hidráulica
Wright y Valencia, mediante excavaciones arqueológicas, investigaron cómo se había conseguido abastecer la ciudadela. La población servida fue de entre 300 y 1000 personas durante un siglo y el caudal que naturalmente llegaba a la primera fuente, mediante un canal de 750 metros de largo, 12 centímetros de fondo y 15 centímetros de ancho, con una pendiente media del 3%. Esta fuente está junto a la residencia del inca Pachacuti. Por lo tanto, él era el primero en usar el agua. Después se hicieron 16 fuentes, donde todos ya podían captarla y transportarla en aríbalos, o cántaros de arcilla que transportaban en sus espaldas las mujeres.
El caudal de la primera fuente iba siendo incrementado en las sucesivas mediante un innovador y bien estructurado sistema de recolección de arroyos de muros y acequias de piedra tallada, que aún funciona. Muros de piedra permeables aplacan las laderas de la colina permitiendo que el agua drenada se recoja en acequias rectangulares de 0,8 x 0,6
m2 de sección. Aguas abajo de la ciudadela, un canal de menor sección transportaba el agua a la zona agrícola.
La alimentación del sistema se lograba con el agua superficial de escorrentía pluvial que circulaba por los arroyos en época húmeda y el agua subterránea que fluye a la superficie unos meses más tarde, cuando los caudales superficiales bajan o desaparecen. Y siempre quedaba como último recurso, bajar al río, descendiendo los 500 m de desnivel existentes. con un coeficiente de rugosidad de 0,02, el canal doméstico podía transportar un caudal máximo de 5 l/s, suficiente para integrar las aportaciones medias del arroyo (entre 0,4 y 2,5 l/s) y para aceptar sin problemas tanto los caudales de avenidas no extremas como las aportaciones de los afluentes que se iban incorporando aguas abajo.
El perfecto ajuste de la manpostería evitaba filtraciones, estimadas en un máximo del 10 % del caudal transportado. Para evitar afecciones por grandes avenidas, se construyeron zanjas drenantes y una red secundaria de drenaje superficial que evitaba que el flujo extremo entrase en el canal principal. Este cana era en realidad un acueducto que discurría por encima del drenaje principal.
La plaza es un ejemplo de pavimento drenante: bajo la hierba, colocaron cientos de miles de trozos de piedra y grava. El agua que circulaba sobre la hierba se iba infiltrando a través d ela piedra triturada. Y ese es el secreto del éxito de la ciudadela. Sin un sistema eficiente de drenaje, el agua se hubiera estancado y los muros y la ciudad se hubieran deslizado cerro abajo. Por eso, el milagro de la supervivencia en el tiempo de la ciudadela de MachuPicchu reside en lo que no se ve, al estar debajo de la tierra: la red de drenaje pluvial.
Una gran escalera recorre la ciudadela, y paralela a ella se situaron 16 fuentes de agua
Con este sistema de fuentes se abastecía a la ciudadela
Técnicas constructivas: Ingeniería sanitaria
¿Cómo hicieron los incas para construir esos muros perfectos para asegurar las terrazas, esos canales de gran longitud y pendiente justa? Muros que han resistido terremotos.
No hay documentos que lo expliquen, se supone que trabajando con cariño, lentamente, con dedicación y ternura. Para tallar la roca, usaron otras más duras que el granito, que conseguían en el río. Y para que la piedra quedara suave la lijaban con arena.
No hubo retretes, ni por supuesto red de evacuación sanitaria, aunque los vertidos fecales se aprovechaban como abono en la zona agrícola y en ningún caso podían entrar en el canal de abastecimiento. No se ha logrado averiguar cómo, pero lo cierto es que aprendieron de sus antepasados las reglas fundamentales para proteger el agua.
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Muro de roca tallada
