El castillo de Niebla, conocido como el castillo de los Guzmanes, se encuentra a 30 kilómetros de Huelva y a aproximadamente 250 metros en línea recta del río Tinto. El castillo de origen romano estuvo también ocupado por los visigodos y los hispanomusulmanes. En el año 1262, el rey Alfonso X asedió y tomó la villa de Niebla. Desde entonces, la ciudad fue pasando de mano en mano, lo que provocó en el castillo un sinfín de hechos históricos. Primero, por las de la reina consorte Doña Beatriz de Castilla, después por las de Pedro I, y más tarde, por la familia de los Guzmanes. Se considera que la planta actual es del siglo XV (1) y fue erigido sobre la primitiva alcazaba islámica por Enrique de Guzmán, Duque de Medina Sidonia y Conde de Niebla. La fortaleza actualmente mantiene una planta rectangular dividida en dos grandes patios protegidos por un doble recinto amurallado de barbacana y torres defensivas (Figura 1). En el flanco occidental se ubicaba el Patio de Caballería, lugar donde se encontraban las estancias del servicio. Junto a él, una plaza más grande destinada a usos señoriales y habitacionales denominado el Patio de Armas. Ambos patios estaban separados antiguamente por un foso y un puente levadizo.

En el flanco sudeste del castillo, en el espacio existente entre la muralla defensiva y la barbacana, existió una huerta de naranjos, una alberca adosada a la muralla interior (próxima a la torre n.º 2) y, prácticamente frente a ella a 11,50 metros de distancia, un pozo adherido a la barbacana exterior (Figura 2) (2).

La alberca se encuentra sobreelevada del suelo 1,35 metros. De los restos existentes sólo permanece la cimentación, un pequeño fragmento del muro lateral nordeste y dos canalizaciones cerámicas. Las conducciones se encuentran embutidas en la losa de cimentación, una en el lateral nordeste y otra en el sur (Figura 3).

Por documentos históricos se conoce que sobre el pozo existió una noria. Se estima que su construcción fue en el primer tercio del siglo XVI (3). Esta noria vertía el agua a una pequeña pileta o artesa. La base de la pileta se encuentra a aproximadamente 2,50 metros sobre el suelo (3,25 metros desde su borde superior). Desde este elemento, el agua era trasladada a la alberca posiblemente a través de un sifón ya que, de los restos existentes, se observa que en la pileta existen dos canalizaciones cerámicas que se dirigen hacia el suelo. Al encontrarse el pozo sobre la barbacana, resultaba imposible que en el castillo existiera una noria tradicional de sangre donde el animal diera vueltas alrededor de su brocal (Figura 4). El tipo de noria que debió existir en el castillo debía corresponderse a un ejemplo poco común en la España de la Época Moderna.

El sistema de explotación de acuíferos más empleado en el siglo XVI y que ha perdurado a lo largo de los siglos en España ha estado compuesto básicamente por: una estructura de captación de agua (el pozo), un procedimiento de elevación (la noria), un método de acumulación de las aguas (la alberca) y una ordenación a base de retículas conformadas por acequias abiertas o atanores cerrados para su distribución.

Para el sistema de extracción y elevación del agua, el método más común para obtener económica y fácilmente una corriente continua de agua eran las norias de sangre. La noria proviene del vocablo árabe na´ura (o nazura, saqiya, na´ura, dawlab, as-saniya). Se piensa que recibía ese nombre por el ruido que hacía al estar en movimiento (5). Este dispositivo hidráulico elevaba el agua de un pozo gracias a la fuerza de un animal (normalmente mulo o asno) que caminaba dando vueltas alrededor. La palanca (mayal), donde iba atado el animal, trasladaba la rotación a un pilar giratorio que hacía mover una rueda horizontal (rueda de aire). Esta rueda engranaba con una rueda vertical (rueda de agua) que lograba elevar el agua mediante cangilones o arcaduces. Al igual que en el sistema de engranaje de las aceñas o molinos harineros, la rueda vertical engrana mediante los husillos o dientes con la rueda horizontal (6). Estos cangilones vertían el agua sobre una artesa o una pequeña pileta en altura desde donde se trasladaba por gravedad a una alberca o depósito de acumulación de agua (Figura 7).

La construcción de este tipo de maquinaria hidráulica de madera tenía la ventaja de que era un mecanismo muy sencillo y económico. Sin embargo, necesitaba un mantenimiento permanente porque eran norias muy toscas, y el esfuerzo constante por rozamiento provocaba el continuo desgaste de los engranajes. Además, otro inconveniente era que sólo se podía elevar el agua hasta una determinada altura, dependiendo de la cota en que se encontrara el andén donde se posicionaba el animal y la dimensión de la rueda de agua.

Debido a que, en el castillo de Niebla, el pozo estaba adosado a la barbacana, esta configuración impedía que el animal diera vueltas completas alrededor de él, por lo que se dedujo que el sistema de elevación de agua del pozo no podía ser mediante una noria tradicional de sangre. Desde un primer momento se optó por un tipo de noria menos convencional, más exigente desde el punto de vista constructivo, pero más conveniente a la hora de elevar aguas desde pozos de gran profundidad. A este tipo de noria se le denominaba en el siglo XIX como la noria movidas por lo alto. Esta noria posee un mecanismo y un engranaje completamente diferente al sistema tradicional. Mantiene la rueda de agua sobre el pozo para elevar el agua con los cangilones pero no conserva la rueda de aire horizontal engranada sobre la vertical. En este caso, para que el animal pueda dar vueltas y mover la estructura, surge un nuevo elemento denominado rueda de puntería. Esta rueda se posiciona paralela a la rueda de agua. Ambas ruedas (la de puntería y la de agua) son fijadas al árbol grande (viga principal), pero es la rueda de puntería la que sirve de engranaje con la tradicional rueda de aire, y no la de agua como se realizaba comúnmente. La rueda de aire posee su propio soporte en el árbol chico (pilar). La viga principal tiene una longitud tal que el animal pueda girar entre el pozo y el árbol chico. Cuando el animal da vueltas por el andén, logra que el árbol chico gire y desplace la rueda de aire. Los dientes de la rueda de aire engranan con los de la rueda de la puntería y hacen que rote la rueda de agua fijada al árbol grande. En la maroma (cuerda) se atan los arcaduces. Estos elementos, generalmente de barro, elevan el agua del pozo y al inclinarse vierten su contenido en la artesa para enviar, mediante una acequia o sifón, el agua por gravedad a un sistema de acumulación de agua de mayor capacidad.

Los primeros testigos documentales que se han encontrado sobre este modelo de ingeniería hidráulica se remontan al siglo XIII, si bien no se puede asegurar que anteriormente no existiera un prototipo de similares características. Al_Jazari, investigador, astrónomo e ingeniero turco (actualmente norte de Irak) es conocido por El libro del conocimiento de dispositivos mecánicos ingeniosos publicado en el año 1206. Entre los mecanismos cuyo uso testimonia se encontraba un artefacto muy peculiar denominado elevador de aguas nº 3. Supuso un diseño innovador de la antigua saqiya (noria de agua) donde el animal se ubicaba bajo el sistema de empuje de la noria y no sobre ella como se había realizado hasta el momento. Como complemento, desarrolló un novedoso sistema de impulsión ayudado por el flujo de una corriente constante de agua (7). Este nuevo diseño tenía la ventaja de que se podía adaptar fácilmente a diferentes niveles, simplemente cambiando la altura del pilar y la longitud de la maroma (Figura 8).

A lo largo de los siglos, este tipo de noria continuó presentándose y analizándose en distintos tratados hidráulicos. En el siglo XVI, aparece en el libro atribuido erróneamente a Juanelo Turriano (1500-1585) ingeniero y relojero milanés de Carlos V, que fue conocido por diseñar la máquina hidráulica para elevar el agua desde el río Tajo al Alcázar de Toledo. Entre muchos de los artilugios hidráulicos mostrados en Los veinte y un libros de los Yngenios, y maquinas de Juanelo… (8) aparece de nuevo este prototipo de noria. Esta solución permitía elevar el agua de pozos donde el método tradicional no se podía emplear debido al poco espacio. Además, tenía la capacidad de que, al encontrarse el animal por debajo de sistema de engranaje, la noria estaba más alta y era capaz de elevar el agua a una altura mucho mayor que las norias tradicionales de sangre (Figura 9).

En el siglo XIX, el ingeniero granadino José Mariano Vallejo (1779 – 1846) explicaba detenidamente y dimensionaba este tipo de noria en su Tratado sobre el movimiento y aplicaciones de aguas. Según el autor, este tipo de noria se denominaba movidas por lo alto (5). En su diseño, entre otras mejoras, Vallejo reforzaba la rueda de puntería mediante unos largueros. Los extremos de los largueros estaban atornillados en la parte superior de la rueda a la viga y en el árbol grande (Figura 10).

En el año 1955, el antropólogo e historiador Julio Caro Baroja (1914-1995) realizó un estudio sobre las norias de tiro (9). Las características principales de este tipo de norias movidas por lo alto era la elevación de las paredes del pozo, la disociación de la rueda de agua con respecto al engranaje (rueda de aire), y la forma del malacate (conexión con el animal). En sus investigaciones demuestra cómo estas norias eran instaladas en el siglo XIX a lo largo de todo el continente europeo y asiático (Figura 11).

Hasta donde sabemos, en España existen actualmente dos norias de estas características. La primera se encuentra en Allariz en la provincia de Orense (Galicia). En el año 2005, el Ayuntamiento decidió reconstruir la noria en el Parque Etnográfico del Río Arnoia para ampliar su oferta turística. Su principal promotor fue el aparejador municipal Celestino Rodríguez Feijoo y la ejecución la realizó el artista carpintero Francisco Rodríguez Remiseiro. La segunda se encuentra en el Alcázar de Jerez de la Frontera (Cádiz). Situada junto a su muralla, esta noria más sencilla y pequeña fue promovida y restaurada en el año 2009 por el Ayuntamiento de Jerez. Se especula que debió ser movida por una persona y que elevaba el agua del aljibe localizado bajo ella (Figura 12).

Para diseñar la noria de madera se ha tenido en cuenta los siguientes aspectos:

Los principales elementos de los que está compuesta la noria movida por lo alto en el castillo de Niebla son (Figura 13):

Para la rueda de agua, la rueda de puntería y la rueda de aire o motriz, la especie de madera elegida fue el roble europeo. Se establecieron las siguientes características: clase resisten-te C24 según UNE-EN 338 y UNE-EN 1912 y clase de uso 3.2 según UNE-EN 335, por su buen comportamiento al exterior en Andalucía y por su gran resistencia y durabilidad (10-12). Además, este tipo de madera es apto para el tratamiento de protección con autoclave con penetración profunda (P8 y P9 75% del volumen) y su posterior aplicación de lasur incoloro (penetración P2). Este producto disminuye la permeabilidad al vapor de agua, no constituyen una barrera y protege la madera frente a los rayos ultravioleta. Para las vigas y los pilares, la madera elegida fue el pino silvestre procedente de España, por su buen comportamiento al exterior en Andalucía. Es una especie muy durable y apta para el tratamiento de protección con autoclave y posterior aplicación del lasur incoloro. La madera elegida para los dientes de las ruedas fue madera de encina por su buen comportamiento al exterior en Andalucía y su gran resistencia al desgaste. Para ambas, se establecieron las siguientes características: clase resistente C22 y clase de uso 3.2. Además, este tipo de madera es apto para el tratamiento de protección con autoclave y para la aplicación de lasur incoloro.

El corte y acople de los elementos de madera de las ruedas se realizó en taller. En primer lugar, se procedió de manera individual a cortar y dar forma circular a los tramos de 3 centímetros de espesor de cada uno de los aros. En segundo lugar, los dos aros que forman los anillos se encolaron, se atornillaron y se ensamblaron a matacorte. Es decir, las juntas del primer aro se encuentran de tal modo que no coincide con el segundo aro.

Una vez construidos los cinco anillos de 6 centímetros de espesor, se acoplaron los largueros transversales y longitudinales. Los largueros longitudinales son una única pieza atornillada de extremo a extremo a los anillos. Sin embargo, los largueros transversales, para poder instalarlos, estaban diseñados en tres tramos: dos largos y uno pequeño intermedio. El tramo intermedio está atornillado al larguero longitudinal y a la viga o pilar de la rueda. Para fortalecer los puntos débiles de los largueros transversales se construyeron las crucetas de refuerzo de 0,80 m de longitud. Atornillados los largueros y las crucetas, se procedió a la colocación de los dientes y los puntos en uno de los anillos de cada rueda para poder acoplar seguidamente el segundo anillo. Construidas las ruedas, se elaboraron de manera individual la viga principal, la secundaria y el pilar central.

Preparado todo el material, se envió al lugar del castillo don-de se iba a instalar la noria. Se mantuvo una zona habilitada para su almacenaje. Previo al montaje de la noria, se ejecutó la consolidación del apoyo de la viga principal en el muro del pozo y se instalaron los pilares metálicos secundarios para el apoyo de la viga secundaria. Se aseguró que la altura de ambos apoyos fuera la correcta ya que, si se produce un desnivel, provocaría la inclinación de la viga central. Una vez realizado este trabajo se procedió al montaje de la viga secundaria y del pilar central. En el pilar central se acopló previamente la rueda de aire horizontal. Una vez estabilizada y comprobada la verticalidad del pilar central, se ensamblaron la rueda de agua y la de puntería a la viga central sin fijación definitiva (Figura 27). Esta operación era de suma importancia puesto que, si no se encontraba bien niveladas, provocaría que el sistema de engranaje de la rueda de puntería y la de aire no coincidieran. La fijación definitiva de ambas ruedas a la viga principal se realizó in situ, centrando la rueda de agua con el brocal del pozo y haciendo coincidir los dientes de la rueda de puntería con los de la rueda de aire. Todo el proceso de instalación de la noria en el castillo de Niebla se efectuó en un día.

La noria de madera que se utilizaba en el castillo de Niebla para la obtención de agua es un elemento poco común en la actualidad. Para la redacción de este proyecto y posterior puesta en obra ha sido necesario realizar una profunda investigación a través del estudio de los antiguos tratados hidráulicos y de otras norias restauradas en España. El primer objetivo era que cada una de las piezas que componen esta estructura representaran y reflejasen, con la mayor exactitud posible, el mecanismo de elevación utilizado durante siglos. El segundo era que esta noria perdurarse en el tiempo. Para ello, se tomó la decisión de establecer y diseñar piezas que se pudieran reponer fácilmente en las tareas de mantenimiento.

Al encontrarse este ingenio hidráulico a la intemperie y sin protección frente a las acciones de la lluvia y del sol, además de exigir una alta resistencia y protección de la madera, durante la redacción del proyecto se procuró evitar la acumulación del agua de lluvia en las zonas más problemáticas. Se ha evitado que queden huecos libres donde se pueda acumular el agua. Sin embargo, existen lugares en los que es necesario prestar especial atención. Se deberá inspeccionar en la medida de lo posible el atornillado y las juntas de encolado de los anillos de la cara superior de la rueda de aire horizontal.

Junto con el proyecto se entregó una maqueta a escala 1/10 de la noria en donde se quedaba plasmado el análisis realizado de cada uno de sus componentes y simulado su movimiento para que funcionara correctamente. La empresa constructora, previo al comienzo de la construcción de la noria, realizó además una maqueta a escala 1/2 en madera DM de las ruedas de aire y de puntería para observar y asegurar su sistema de engranaje.

En el proceso constructivo fue muy importante extremar las precauciones a la hora de nivelar y equilibrar las piezas. Los apoyos y los elementos móviles se debían encontrar bien posicionados, pues una pequeña inclinación de milímetros podía provocar que el engranaje de las ruedas no se produjera adecuadamente. De igual modo, la verticalidad de los dientes, en especial la rueda de aire y la de puntería, tenían un papel relevante en el engranaje y el movimiento de las ruedas. Otro punto débil donde se extremó la precaución fue en el encuentro de la viga con el muro del pozo. La viga no debía quedar directamente embebida al muro, sino que se proyectó un apoyo de acero inoxidable que mantuviera una ventilación adecuada y evacuara el agua de manera eficiente. Una vez finalizada la construcción de la noria se recomendó el movimiento constante de la misma para acople de todos sus elementos de madera.

El objeto de este proyecto era la definición de las soluciones constructivas necesarias para el restablecimiento del mecanismo hidráulico de la antigua noria mostrando su configuración y funcionamiento. De esto modo, el departamento de Conservación del Patrimonio Histórico de la Consejería de Cultura en Huelva ha logrado ampliar la oferta turística del castillo, y poner en valor su tradicional sistema hidráulico de abastecimiento de agua.