El acceso al agua fresca es esencial para la vida humana. Históricamente, la propagación de la población humana por todo el orbe estuvo cercanamente relacionada con el acceso al agua fresca. Las mejoras graduales hechas a los primeros sistemas de distribución de agua sin duda mejoraron la salud y la calidad de la vida humana.
Durante la mayor parte de la historia de la humanidad, el agua potable ha sido utilizada sin distribución presurizada. La mayoría de las civilizaciones humanas se desarrollaron cerca de los cauces de ríos y lagos, donde el acceso al agua limpia implicaba esfuerzos mínimos de transportación.
Las fuerzas motrices necesarias para la distribución de agua se han obtenido de distintas maneras. La mayoría de los métodos funcionaban mediante la elevación del agua de ríos o lagos hasta una altura suficiente que le permitiera fluir a través de recorridos horizontales cada vez más largos en canales abiertos.
Un antiguo método de elevación de agua era el shadoof. Con orígenes que se remontan al año 2000 a.C., en la antigua Mesopotamia, los shadoofs estaban hechos de ramas de árboles suspendidas sobre una estructura de madera. Un extremo de la rama se ataba a una pesa y el otro estaba unido a un cuenco. El cuenco se sumergía en una fuente de agua, mientras que el contrapeso del extremo opuesto de la rama ayudaba a levantar el cuenco a una altura mayor con un esfuerzo humano mucho menor, en comparación con sólo sumergir jarrones de arcilla o cubos directamente en el agua y luego levantarlos a una altura mayor.
Múltiples shadoofs, organizados en configuración de escalera, permitían elevar el agua a alturas suficientes para que ésta fluyera a lo largo de cientos de metros lejos de la orilla. Esta mejora mecánica permitió el desarrollo de una infraestructura de agua más grande.
Conforme los seres humanos desarrollaron mecanismos más complejos y eficientes para elevar el agua, las posibilidades de distribución crecieron. El tornillo de Arquímedes, en conjunto con otros inventos desarrollados por Leonardo Da Vinci, empleaban una barrena con forma de tornillo combinada con un movimiento de rotación mecánica para elevar el agua. En un principio, las manos humanas se encargaban de girar la manivela de la barrena, pero versiones posteriores fueron adaptadas para moverse mediante la energía de los animales. Similar a lo que ocurre en un molino impulsado por bueyes, la rotación potente y consistente incrementó la confiabilidad y la cantidad de agua que podía elevarse. Más tarde, otras fuerzas, como las ruedas impulsadas por los cauces de los ríos o turbinas de viento simples, se utilizaron para elevar agua de una fuente natural a una altura mayor.
En algunas regiones, llevar el agua a las alturas nunca fue necesario. Los primeros sistemas públicos de distribución de agua fueron documentados en el Irán contemporáneo y datan del año 700 a.C. Estos sistemas derivaban el agua de fuentes elevadas en las montañas encima de Teherán a través de canales inclinados hasta receptáculos en la ciudad. Hasta 1933, estos sistemas seguían siendo la única fuente de suministro de agua de Teherán.
En algunas regiones, llevar el agua a las alturas nunca fue necesario. Los primeros sistemas públicos de distribución de agua fueron documentados en el Irán contemporáneo y datan del año 700 a.C. Estos sistemas derivaban el agua de fuentes elevadas en las montañas encima de Teherán a través de canales inclinados hasta receptáculos en la ciudad. Hasta 1933, estos sistemas seguían siendo la única fuente de suministro de agua de Teherán.
En las civilizaciones occidentales, los acueductos romanos suelen citarse como el punto de referencia para las primeras infraestructuras de distribución de agua. En los alrededores de Roma, un paisaje montañoso separa las fuentes de agua de la ciudad amurallada. Un acueducto, construido en el año 144 a.C., transportaba el agua a lo largo de 40 kilómetros hasta Roma; no obstante, sólo las últimas 7 millas del sistema se encontraban por encima del suelo. La combinación de túneles y acueductos elevados mantenían la pendiente necesaria para que el agua fluyera desde su fuente hasta donde más se necesitaba, usando únicamente la gravedad como impulso.
Estos antiguos sistemas de distribución transportaban el agua en canales abiertos y a presión atmosférica. Por tanto, confiaban en la gravedad como único medio para mantener el flujo. En este sentido, toda el agua que fluía a través de los canales abiertos, primero debió de haber sido localizada o elevada a una mayor altura en relación con el sitio donde el agua debía de entregarse. El flujo en canales abiertos también creaba la posibilidad de la contaminación biológica.
Los sistemas de distribución de agua comenzaron a cambiar conforme avanzó la habilidad de crear tuberías cerradas. Las primeras tuberías fabricadas en piedra, barro recocido, madera y hojas de plomo martilladas gradualmente dieron paso a tuberías fabricadas en acero, concreto y otros metales. Estas mejoras, en combinación con los progresos logrados en los métodos de unión de tubería, permitieron que el agua se mantuviera bajo presión. Esto mejoró notablemente la capacidad de distribuir agua a zonas donde el flujo basado en la gravedad no habría sido de utilidad.
Hoy en día, los diseñadores e instaladores de sistemas de plomería cuentan con abundantes materiales de tubería para transportar de manera eficaz el agua desde la fuente hasta el punto de uso.
En la actualidad, existen muchos dispositivos disponibles para transportar agua, aislar porciones del sistema de distribución y controlar la temperatura. No obstante, aun persiste un desafío de diseño: la presión constante.
