Revista IC agosto 2020

611 / AÑO LXX / AGOSTO 2020 $60

Innovación y tecnologías disruptivas en el sector agua

Espacio del lector

Dirección general Ascensión Medina Nieves Consejo Editorial del CICM Presidente

Luis Rojas Nieto

Este espacio está reservado para nuestros lectores. Para nosotros es muy importante conocer sus opiniones y sugerencias sobre el contenido de la revista. Para que pueda considerarse su publicación, el mensaje no debe exceder los 900 caracteres.

sumario Número 611, agosto de 2020

PORTADA: SHUTTERSTOCK

3 MENSAJE DEL PRESIDENTE / LA ENERGÍA NUCLEAR DEBE 4 DIÁLOGO SER PROTAGONISTA EN LA GENERACIÓN / JAVIER CUITLÁHUAC PALACIOS HERNÁNDEZ / CONTRATACIÓN DE CORRESPONSABLES EN SEGURI8 LEGISLACIÓN DAD ESTRUCTURAL / RENATO BERRÓN RUIZ / CERTIFICACIÓN EN 12 PREVENCIÓN LOS PROYECTOS COSTA FUERA DEL SECTOR HIDROCARBUROS / ALBERTO OMAR VÁZQUEZ HERNÁNDEZ / ALTERNATIVA DE SO16 ENERGÍA LUCIÓN A LA INTERMITENCIA QUE OCASIONAN LAS ENERGÍAS EÓLICA Y SOLAR / JAVIER RAMÍREZ OTERO DE PORTADA: HIDRÁULICA / INNOVACIÓN Y TECNOLOGÍAS DIS20 TEMA RUPTIVAS EN EL SECTOR AGUA / ELIZABETH CERVANTES JAIMES

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PREVENCIÓN / PERSPECTIVAS SOBRE ACTIVIDAD CICLÓNICA ANTE CAMBIO CLIMÁTICO GLOBAL / M. MICHEL ROSENGAUS MOSHINSKY

30 HISTORIA / FERROCARRIL DEL SURESTE 36 ALREDEDOR DEL MUNDO / SHARQ CROSSING DE DOHA 40

CULTURA / LIBRO CONVERSACIONES AMERICANAS / REINA ROFFÉ

AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

Vicepresidente

Alejandro Vázquez Vera Consejeros

Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Luis Fernando Castrellón Terán José Manuel Covarrubias Solís Carlos Alfonso Herrera Anda Mauricio Jessurun Solomou Roberto Meli Piralla Manuel Jesús Mendoza López Regino del Pozo Calvete Javier Ramírez Otero Jorge Serra Moreno Óscar Valle Molina Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección ejecutiva Daniel N. Moser da Silva Dirección editorial Alicia Martínez Bravo Edición José Manuel Salvador García Coordinación de contenidos Teresa Martínez Bravo Contenidos Ángeles González Guerra Diseño Diego Meza Segura Dirección comercial Daniel N. Moser da Silva Comercialización Laura Torres Cobos Victoria García Frade Martínez Dirección operativa Alicia Martínez Bravo Administración y distribución Nancy Díaz Rivera Realización HELIOS comunicación +52 (55) 29 76 12 22

Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org IC Ingeniería Civil, año LXX, número 611, agosto de 2020, es una publicación mensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Camino a Santa Teresa número 187, colonia Parques del Pedregal, alcaldía Tlalpan, C.P. 14010, México, Distrito Federal.

Tel. 5606-2323, www.cicm.org.mx, ic@heliosmx.org Editor responsable: Ing. Ascensión Medina Nieves. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo número 04-2011-011313423800-102, ISSN: 0187-5132, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido número 15226, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso Sepomex número PP09-0085. Impresa por: Helios Comunicación, S.A. de C.V., Insurgentes Sur 4411, 7-3, colonia Tlalcoligia, alcaldía Tlalpan, C.P. 14430, México, Distrito Federal. Este número se terminó de imprimir el 31 de julio de 2020, con un tiraje de 4,000 ejemplares.

Los artículos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinión del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista IC Ingeniería Civil como fuente.

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Mensaje del presidente

El valor de la institucionalidad

E

l respeto a la institucionalidad es la base sobre la cual se construyen las organizaciones que pretenden ser escuchadas y participar activamente en los asuntos públicos.

El gobierno, las organizaciones sociales y empresariales y los individuos en general tienen derecho y responsabilidad de asumir posiciones respecto a las cuestiones que hacen al interés nacional, pero en cada caso las condiciones no son las mismas para los individuos que para el gobierno y las organizaciones. La diferencia es la institucionalidad.

El gobierno y las organizaciones deben considerar que representan intereses colectivos de los individuos que los integran, con diversos puntos de vista, en ocasiones contrapuestos.

La búsqueda de consensos es la primera opción, y existe el recurso de la participación democrática en el marco de las regulaciones y procedimientos con que cada organización define su funcionamiento.

Para el análisis y debate de cada asunto deben existir criterios claros y eficaces con base en la objetividad, la racionalidad y el compromiso compartido de que en las cuestiones públicas y de organizaciones debe predominar el interés colectivo por sobre el individual.

En el Colegio de Ingenieros Civiles de México tenemos muy claro que existe una diversidad de puntos de vista entre nuestros asociados, que todos ellos merecen ser respetados y al mismo tiempo deben someterse libremente al escrutinio del colectivo gremial en el marco de los criterios referidos líneas arriba.

En materia de política y economía es necesario tener claridad sobre las diferencias entre crecimiento, desarrollo y progreso. Un país puede crecer sin desarrollarse, y puede crecer y desarrollarse sin progresar. El desarrollo económico con equidad sintetiza los tres fenómenos: el aumento de la producción, la mayor y mejor utilización de los recursos productivos y el bienestar para todos los mexicanos.

Para nuestro colegio, la prioridad es el interés nacional, el gremio y cada uno de sus asociados, en ese orden.

La posición institucional de nuestro colegio frente a los hechos de interés público que nos conciernen es resultado de un análisis profesional, objetivo y racional; de un debate respetuoso con espíritu crítico y propositivo, siempre con la premisa de contribuir, porque todos construimos México.

XXXVIII CONSEJO DIRECTIVO

Presidente Luis Rojas Nieto

Vicepresidentes José Cruz Alférez Ortega Felipe Ignacio Arreguín Cortés Roberto Duque Ruiz Salvador Fernández Ayala Mauricio Jessurun Solomou Jorge Serra Moreno Alejandro Vázquez Vera José Arturo Zárate Martínez

Primer secretario propietario Juan Guillermo García Zavala

Primera secretaria suplente Verónica Flores Déleon

Segundo secretario propietario Carlos Alfonso Herrera Anda

Segundo secretario suplente Salvador Fernández del Castillo Flores

Tesorera Pisis Marcela Luna Lira

Subtesorero Regino del Pozo Calvete

Consejeros Renato Berrón Ruiz Francisco de Jesús Chacón García Ana Bertha Haro Sánchez Humberto Marengo Mogollón Alfonso Ramírez Lavín Luis Francisco Robledo Cabello Juan Carlos Santos Fernández Enrique Santoyo Reyes www.cicm.org.mx

Luis Rojas Nieto XXXVIII Consejo Directivo

DIÁLOGO

La energía nuclear debe ser protagonista en la generación La energía nuclear es una energía limpia; es sustentable y es parte muy importante de la solución frente a la amenaza del cambio climático. Es el mejor socio complementario de las energías renovables; es capaz de generar 24 horas al día, siete días a la semana, pero además puede ser flexible en el porcentaje de generación de cada día.

Laguna Verde en 2018 generó 5.3% de la electricidad del país, y con esto se evitó la liberación de 10 millones de toneladas de dióxido de carbono, que representan cerca del 10% de las emisiones totales del sector eléctrico nacional.

JAVIER CUITLÁHUAC PALACIOS HERNÁNDEZ Licenciado en Física y matemáticas, maestro en Ciencias con especialidad en Ingeniería nuclear, diplomado en Planificación energética y doctorado en Ciencias nucleares.

Director general del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares.

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IC: La energía nuclear es valorada de una manera por los expertos y de otra muy distinta por la sociedad en general. En este último caso está estigmatizada como muy peligrosa, cuando, según las estadísticas, es de las más seguras fuentes de energía. ¿Cuáles son a su juicio los pros y los contras de la energía nuclear?

Javier C. Palacios Hernández (JCPH): Una de las virtudes de la energía nuclear es ser una fuente limpia de energía, libre de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera. La densidad energética del uranio es, por mucho, mayor que la de los combustibles fósiles o de las energías renovables, lo cual le permite generar electricidad en grandes cantidades por bastante tiempo.

Otra enorme ventaja de la energía nuclear es que trabaja 24 horas al día, siete días a la semana. Forma parte de las denominadas energías firmes o de carga base, porque soportan al sistema eléctrico. Una ventaja más por resaltar es el factor de capacidad en una central nuclear; en la mayoría de los países que la utilizan, esta capacidad es cercana al 90% –mayor que 90% en algunos casos–, comparada con el porcentaje de la eólica o la solar, que es del 35, del gas y el carbón, que es del 50-60, o de la hidráulica, que es del 40. La Administración de Información de Energía de Estados Unidos estima que las instalaciones fotovoltaicas tuvieron en 2016 un factor de capacidad promedio de 27%; los parques eólicos, de 35%; las hidroeléctricas, de 38%; las plantas de carbón, de 55%; los ciclos combinados, de 56%, y las centrales nucleares de 92 por ciento.

Un factor que podría considerarse pro o contra, según el enfoque, es la condición de las plantas nu-

cleares de ser intensivas en capital al momento de su construcción, pero en su proceso de generación se vuelve un despacho muy barato, es decir, una vez que se construyó la central y se empiezan a recuperar los gastos de inversión, es de los despachos de energía más baratos en el mundo; es muy competitiva.

IC: El lanzamiento de las dos bombas atómicas por Estados Unidos en Japón, al final de la Segunda Guerra Mundial, seguramente influyó para la estigmatización de la energía nuclear.

JCPH: Muy probablemente. Es grande la desinformación sobre esta energía. En el imaginario colectivo Tabla 1. Comparación de mortalidades para diversas fuentes de energía Fuente

Tasa de mortalidad (fatalidades/PW-hr)

Porcentaje de generación de electricidad

Carbón

170,000

42%

Petróleo

36,000

8%

4,000

20%

24,000

<1%

Solar

440

<1%

Eólica

150

~1%

1,400

15%

90

13%

Gas natural Biocombustible/ biomasa

Hidráulica Nuclear

Fuente: Forbes. Junio de 2020.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 611 agosto de 2020

La energía nuclear debe ser protagonista en la generación

se cree que estando cerca de una central nuclear se pueden recibir dosis de radiación altísimas o daños a la salud, o que un accidente va a acabar con toda la región.

Chernóbil ha sido, por mucho, el peor accidente de una planta nuclear. La unidad IV, que fue la que sufrió el accidente, dejó de trabajar, pero lo que no sabe la gente es que las otras unidades siguieron trabajando: la unidad III hasta el año 2000, la unidad II hasta 1991, y la I hasta el año 1996.

Otro accidente fue el de Three Mile Island, en Pensilvania. La unidad II, que sufrió el accidente, cerró en 1979; la unidad I siguió trabajando 40 años más, hasta 2019, aunque tenía licencia para operar hasta 2034.

IC: ¿Y el caso Fukushima?

JCPH: En Fukushima, por decisión del gobierno cerraron definitivamente los seis reactores de las dos unidades (Fukushima Daiichi y Fukushima Daini), pero están cerradas al interior; recordemos que el entorno se halla perfectamente habitable. Las unidades V y VI están operables y no tienen mayor problema, pero el gobierno japonés decidió cerrarlas.

Otro dato que resulta de interés es el comparativo de muertes por accidentes en las distintas fuentes de generación: nuclear, hidráulica, eólica, fotovoltaica…

A modo de ejemplo, en la generación nuclear ocurren unas 90 fatalidades por megawatt hora generado; en la eólica 150, y la hidráulica registra más de mil (véase tabla 1).

IC: ¿Cuál es el estado actual de Laguna Verde? ¿Funciona en condiciones seguras, adecuadas, eficientes?

Y en este contexto, ¿qué posibilidades reales existen de repotenciarla?

JCPH: Laguna Verde tiene cosas muy buenas y cosas mejores. El pasado viernes 24 de julio se conmemoró el 30 aniversario de operación de la planta. Laguna Verde ha operado por 30 años ya con suficiencia, sin la inversión comercial. Quitando pruebas previas, comercialmente ha estado operando por 30 años generando por año entre el 4 y el 5% de la electricidad nacional.

El sistema eléctrico nacional en los últimos 20 años ha crecido en el orden del 40%. Es decir que el 5% que genera hoy Laguna Verde es mucho más que el 5% que generaba hace 20 años. Esto se debe mucho a la eficiencia de las centrales nucleares; si bien la capacidad instalada de Laguna Verde es del orden del 2% del sistema eléctrico, en la generación está en el orden del 4 y 5% por año.

En 2016 se completó y aprobó una repotenciación de Laguna Verde. Se aumentó un 20% de la capacidad original de la central: creció de los 1,360 MWe originales (682 MWe instalados, 675 MWe efectivos por unidad) a 1,610 MWe (805 MWe por unidad). Pero voy a ir con otros datos más allá, por eso decía que está bien y mejor: este año Laguna Verde cumplió 500 días de operación continua, 24 horas al día, siete días a la semana. Durante 16 meses

Turbogás 2.7% Combustión interna 0.7%

Térmica convencional 13.2%

Ciclo combinado 51.0%

Carboeléctrica 9.2% Hidroeléctrica 10.2%

Bioenergía 0.2% Fotovoltaica 0.7% Energía limpia = 23.2%

Nucleoeléctrica 4.3%

Cogeneración eficiente 2.2% Eoloeléctrica 3.9% Geotermoeléctrica 1.7% Fuente: Prodesen 2019-2033.

Figura 1. Energía producida durante 2018 por tecnología (317,278 GWh).

operó al 100 por ciento. El 17 de julio se le autorizó la renovación de licencia de operación por 30 años más, es decir, a partir del 25 de julio la unidad 1 de Laguna Verde tiene una licencia para operar 30 años más.

IC: ¿Es una licencia que otorga el Estado mexicano con respaldo del organismo internacional correspondiente?

JCPH: Sí. La licencia la otorga la Secretaría de Energía, pero la operación de Laguna Verde, como la de todas las centrales nucleares en el mundo, está regulada y supervisada por un organismo regulador, en nuestro caso la Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardias (CNSNS), y es inspeccionada periódicamente por el Organismo Internacional de Energía Atómica.

IC: Según estadísticas de 2018, los combustibles fósiles son la fuente de más del 60% de la generación de energía en el mundo. ¿Cuál es el porcentaje en México hoy y qué futuro tiene la tecnología nuclear de nuestro país en dicho contexto?

JCPH: En 2018 también estábamos en México con alrededor de 75% de generación de combustibles fósiles; esto nos daba un 25%, aproximadamente, de generación de energía limpia (véase figura 1).

IC: Según esas estadísticas, ¿cuánto aportan al sistema nacional las energías limpias?

JCPH: La fotovoltaica generó un 3%, la eólica un 17% y la nuclear 19 por ciento.

IC: ¿Y cuánto aportó la energía nuclear del total de generación en ese año?

JCPH: Laguna Verde generó 4.3% de la electricidad del país (véase figura 2). El dato importante es el siguiente: con esto se evitó la liberación de 10 millones de tonela-

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La energía nuclear debe ser protagonista en la generación

5.50 4.86 4.30 3.80

3.70

5.18

4.98 4.86

4.51

4.40 3.50

3.29

4.19

4.58

4.50

4.01 3.37

3.06

2.93

2.80

2.67

2.58 2.67

4.43

3.91

2.64

2.43

2.62

3.78

3.75

3.06 2.63

2.57

2.74

4.23 4.30

2.91

2.30

Elaborado a partir de datos del SIE de la Sener 1999 2000 2001 2002 2003 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 % de capacidad instalada

% de generación nacional

En 2018 la CNLV evitó la liberación de 10 millones de toneladas de CO2, lo que representa casi 10% de las emisiones totales en el SEN Figura 2. Participación de Laguna Verde en el sistema eléctrico.

u La densidad energética del uranio es, por mucho, mayor que la de los combustibles fósiles o de las energías renovables, lo cual le permite generar electricidad en grandes cantidades por bastante tiempo.

Otra gran ventaja de la energía nuclear es que trabaja 24 horas al día, siete días a la semana. Forma parte de las denominadas energías firmes o de carga base, porque soportan al sistema eléctrico. das de dióxido de carbono, que representan cerca del 10% de las emisiones totales del sector eléctrico nacional, es decir, Laguna Verde en 2018 evitó cerca del 10% del total de las emisiones del sector eléctrico.

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JCPH: Independientemente de las reservas estimadas de uranio, y tomando en cuenta que se espera un México transitando a la electromovilidad, considero que se debe pensar en aumentar la generación de electricidad por medios nucleares hasta el 20 o 25% de la generación total; esto es completamente factible y permitirá dar soporte de carga base a energías renovables como la eólica y la solar fotovoltaica, para tener un sistema de generación con mucho menos emisiones de CO2 que el actual.

IC: ¿Existe alguna propuesta de planeación de corto, mediano y largo plazo para incrementar la generación de energía nuclear, ya sea en proyectos existentes o en proyectos en elaboración?

JCPH: Existe el Programa de Desarrollo del Sector Eléctrico Nacional (Prodesen) 2019-2033, que considera continuar con los estudios para incrementar la capacidad nucleoeléctrica del país.

IC: Desde el inicio de la construcción de la central nuclear de Laguna Verde en 1976 hasta la fecha de operación pasaron unos 160 meses. Actualmente, si se decidiera hacer una nueva unidad o una nueva planta nuclear con similares características de generación, con las nuevas tecnologías y sistemas constructivos, ¿cuánto tiempo llevaría su construcción?

JCPH: En el mundo actualmente es apreciable el cambio. El promedio de construcción de centrales nucleares está entre 58 y 60 meses. Ha habido centrales que se han construido en Japón en 42 meses, pero en promedio el tiempo de construcción actual es de 60 meses.

IC: ¿Sólo en Laguna Verde, o se piensa en otras nuevas centrales?

JCPH: No está aún definido por completo dónde se debe adicionar; lo que tenemos como mandato es continuar con estudios sobre la evolución y su posible incremento. Debo recordar que en el Prodesen 2018-2032 se había programado adicionar tres reactores nucleares en 2029, 2030 y 2031: dos en Veracruz y uno en Tamaulipas.

IC: ¿Cuál es hoy la principal barrera para el desarrollo de generación de energía nuclear? ¿Se da más en el ámbito ambiental, en el jurídico, el tecnológico, el político?

JCPH: Es una derivación de lo que comentábamos al principio: el peso de la desinformación en la opinión pública. Eso lleva a riesgos financieros. ¿Por qué digo esto? Tomemos un ejemplo: en Estados Unidos, la opinión pública es en 65-70% favorable a la energía nuclear.

IC: Según las reservas estimadas de uranio y demás factores, ¿hasta qué porcentaje de la demanda de energía en el país se podría atender con energía nuclear?

IC: Es un dato importante.

JCPH: Un 70% de los estadounidenses están a favor de la energía nuclear, y sin embargo las leyes en algunos

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La energía nuclear debe ser protagonista en la generación

u Alemania tiene ahora un problema muy fuerte. Están cerrando prácticamente todos sus reactores y reemplazando con carbón. Si bien es verdad que hay días en que Alemania sólo genera con renovables, el respaldo de esas renovables es carbón; el 43% del sistema alemán se apoya con carbón, que es peor que el gas. En total va a quedar como un 10% de energía nuclear en Alemania, un 55% de generación con energías fósiles y un 30% con renovables. estados determinan que se hagan consultas públicas, las cuales llevaron a hacer algunos cambios. Antes se daba la licencia, se empezaba la construcción, se hacía la inversión, la opinión pública se manifestaba en desacuerdo, se hacían consultas en la localidad correspondiente, y si la población se oponía, se detenía la construcción. Se acaba de concluir un reactor en Watts Bar, Estados Unidos, cuya construcción quedó 20 años detenida porque no estaban de acuerdo.

El riesgo financiero es enorme; si la opinión pública lleva a detener una construcción, esto conduce a un incremento en el financiamiento del proyecto, a un aumento de la inversión y a influir sobre los políticos para que no apoyen algo que no va a ser popular.

IC: ¿Fue lo que pasó en Alemania, cuando decidieron acabar con todas las plantas nucleares, mientras en Francia es la principal fuente de energía?

JCPH: Efectivamente. Alemania tiene ahora un problema muy fuerte. Están cerrando prácticamente todos sus reactores y reemplazando con carbón. Si bien es verdad que hay días en que Alemania sólo genera con renovables, el respaldo de esas renovables es carbón; el 43% del sistema alemán se apoya con carbón, que es peor que el gas. En total va a quedar como un 10% de energía nuclear en Alemania, un 55% de generación con energías fósiles y un 30% con renovables.

Francia tiene sólo el 18% de renovables, pero el 73% de nucleares; ese es su respaldo. Y para que nos demos cuenta de cuán bueno puede ser un sistema eléctrico con energía nuclear, Alemania genera 10 veces más emisiones de gases de efecto invernadero que Francia.

IC: Se refirió al papel que desempeña la opinión pública a partir de la información que se le da o no se le da. ¿En qué medida considera que el manejo de la información esté condicionado por intereses económicos y políticos?

JCPH: Son muchos y muy diversos los intereses. Se puede decir que están las redes sociales como opción ante la desinformación, sí, pero sabemos que las redes sociales también se pueden manipular.

Comenté el ejemplo de que Alemania emite 10 veces más contaminación que Francia, y tiene el doble de renovables instaladas; eso la gente no lo sabe, y menos sabe que esas emisiones de 10 veces más se deben a

que usan carbón para respaldar las renovables, y se cuestiona a Francia por usar energía nuclear.

IC: Las hidroeléctricas cumplen una función similar a las plantas nucleares en cuanto al respaldo oportuno, particularmente cuando surgen las limitaciones de la fotovoltaicas y las eólicas por su condición de intermitentes al depender de factores climáticos.

JCPH: Sí. La fuente hidroeléctrica tiene una eficiencia un poquito menor que la nuclear, pero prácticamente está disponible todo el tiempo.

Ha ocurrido que, por ciertos requisitos de los sistemas eléctricos en el mundo, le han dado preferencia a generar por medios eólicos o fotovoltaicos, y no han despachado hidroeléctricas donde las hay. Pero recordemos que en el mundo las centrales que más generan son tres grandes hidroeléctricas: una en la frontera de Brasil, Paraguay y Argentina, Itaipú, y dos en China, Tres Gargantas y Xiluodu; la cuarta, la quinta y la sexta en volumen de generación son las centrales nucleares de Hanul en Corea del Sur, Bruce en Canadá y Hanbit también en Corea del Sur. IC: Señaló que se utilizan las fuentes fotovoltaica y eólica en lugar de las hidroeléctricas por “ciertos requisitos”. ¿Se refiere a requisitos de seguridad, técnicos o de intereses económicos?

JCPH: Supongo que a intereses económicos de particulares, aunque no me atrevo a asegurarlo. En países como México, yo pondría entre comillas esos requisitos, porque racionalmente deberían estar generando más las hidroeléctricas. Cuando están en su estado regular, con su capacidad apropiada, deberían estar generando mucho más que otras renovables u otras centrales de gas o de carbón.

IC: ¿Algún comentario final que quiera ofrecer?

JCPH: Sí, gracias. Al igual que las renovables, la energía nuclear es una energía limpia; es sustentable y es parte muy importante de la solución frente a la amenaza del cambio climático. Considero que es el mejor socio complementario de las energías renovables; es capaz de generar 24 horas al día, siete días a la semana, pero además puede ser flexible en el porcentaje de generación de cada día. También considero que es obligación del área técnica, que tiene los conocimientos de las bondades de las energías renovables y de la nuclear, transmitir de forma adecuada a la sociedad mexicana estas ventajas que tiene el uso de la energía nuclear para generar electricidad, pues deberá ser un protagonista importante en la lucha para reducir las emisiones en este planeta Entrevista de Daniel N. Moser ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

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LEGISLACIÓN

Contratación de corresponsables en seguridad estructural Las Bases Generales para la Contratación de los Corresponsables en Seguridad Estructural de la Ciudad de México y sus Aranceles están encaminadas a eliminar las anomalías detectadas en el ejercicio profesional de estos auxiliares de la administración, tales como la competencia desleal entre ellos, el posible conflicto de intereses con el propietario y el otorgamiento desmedido de sus responsivas.

RENATO BERRÓN RUIZ Doctor en Ingeniería.

Perito en Seguridad estructural. Es director general del Instituto para la Seguridad de las Construcciones en la Ciudad de México.

Al no cumplirse a cabalidad las disposiciones del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (RCDF) y de sus Normas Técnicas Complementarias (NTC), tanto en el proyecto como en la obra, se ha generado una depreciación de la calidad de los proyectos estructurales, en detrimento de la seguridad estructural en las construcciones.

Las bases, publicadas en la Gaceta Oficial de la Ciudad de México el 18 de septiembre de 2019, tienen tres objetivos: 1. Establecer la figura de contrato de prestación de servicios profesionales entre el corresponsable en seguridad estructural (CSE) y el propietario de la obra, con la finalidad de contar con un instrumento legal que fije las condiciones por sus servicios sujetas a un control para el cumplimiento de la normatividad en materia de construcciones.

2. Establecer los aranceles mínimos obligatorios, a fin de que obtengan una retribución justa, equitativa y proporcional a las funciones de revisión, supervisión y responsabilidad que les correspondan conforme al RCDF. 3. Presentar una guía para la intervención del CSE a través de la bitácora de obra que da constancia de los trabajos realizados, cambios y hallazgos en el desarrollo de la construcción en materia de seguridad estructural, toda vez que dicho documento tiene efectos jurídico-legales.

Contrato de prestación de servicios entre el CSE y el propietario El contrato permite establecer las siguientes condiciones contractuales de conformidad con el RCDF:

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• Las disposiciones que contemplen el óptimo desempeño del CSE. • Las causas de terminación o rescisión.

• Las disposiciones relativas al uso y firma de la bitácora.

• Los documentos y constancias que, en su caso, el CSE deberá firmar en colaboración con el director responsable de obra (DRO).

• La contraprestación por sus servicios, la cual no podrá ser menor que los honorarios mínimos obligatorios.

Los servicios que presta el CSE son: • Informe de la revisión de la seguridad estructural del proyecto y de cualquier estudio o proyecto que sea parte de éste, para lo cual deberá desarrollar un modelo matemático en computadora con objeto de analizar y revisar el diseño, recordando que dicho informe es un requisito para el registro del proyecto estructural en el Instituto para la Seguridad de las Construcciones (ISC).

• Firma de los planos estructurales, memoria de cálculo, estudio geotécnico y proyecto de protección a colindancias verificando que el proyectista haya suscrito también dichos documentos.

• Notas de bitácora en materia de seguridad estructural, en acuerdo con el proyectista.

• Firma de la Manifestación de Construcción o Licencia de Construcción Especial.

• Visitas de inspección a la obra, relativas a la seguridad estructural, las cuales se asentarán en la bitácora.

• Revisión y firma de los planos estructurales definitivos.

• Firma conjunta del cierre de la bitácora y del aviso de terminación de obra.

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Contratación de corresponsables en seguridad estructural

• Firma de la constancia o dictamen en seguridad estructural, en su caso.

Aranceles mínimos obligatorios Los aranceles mínimos por los servicios profesionales que presta el CSE, de observancia obligatoria, son aquéllos correspondientes a la revisión de un proyecto estructural y a la verificación en obra de los trabajos relacionados con la seguridad estructural.

En seguida se presentan las expresiones y ecuaciones matemáticas para el cálculo de estos conceptos.

Tabla 3. Factor de dificultad en función de las condiciones de regularidad Nivel de dificultad

Regular

Irregular

Muy irregular

Fd

1.0

1.10

1.25

Tabla 4. Factor de zonificación geotécnica Art. 170 del RCDF

Zona I

Zona II

Zona III

FZ

1.0

1.10

1.25

Tabla 5. Factor de costo por revisión

Servicios de revisión de un proyecto estructural Para el cálculo de los honorarios del CSE por concepto de la revisión del proyecto, se aplicó la metodología definida por la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural para el cobro del proyecto estructural por parte de un proyectista y se adecuó para el efecto: CRE = CB FCREV Fin CB = ATP Fi Cmcc Fi = FBC Fd FR FZ FBC = [10 αlog(Ai) + β] ε Faj FR = log (núm. de repeticiones) + 1 donde: CRE = Costo de revisión de estructura CB = Costo base del proyecto estructural FCREV = Factor de costo por revisión (véase tabla 5) Fin = Factor de indirectos ATP = Área total del proyecto Fi = Factor integrado Cmcc = Costo por metro cuadrado de construcción (obtenido de los estudios de mercado de la Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción, CMIC) FBC = Factor básico sobre el costo por metro cuadrado de estructura Fd = Factor de dificultad (véanse tablas 2 y 3) FR = Factor de repetición FZ = Factor de zonificación (véase tabla 4) Ai = Área por inmueble ε = Factor de proporcionalidad (véase tabla 1) Faj = Factor de ajuste (véase tabla 1) Tabla 1. Factor de proporcionalidad y exponentes α

β

ε

Faj

–0.18

–1.14

1.15

0.4

Tabla 2. Condiciones de regularidad de la estructura conforme a las NTC-Sismo Estructura

Inciso de la NTC-Sismo

Regular

5.1

Irregular

5.2

Muy irregular

5.3

Tipo de obra

FCREV

Escuelas

0.35

Estacionamientos

0.40

Hoteles y hospitales

0.30

Naves industriales

0.30

Oficinas, comercio y corporativos

0.30

Otros

0.25

Teatros, museos, auditorios, cines

0.40

Vivienda (interés social y popular)

0.25

Vivienda (media y de lujo)

0.30

α = Exponente 1 (véase tabla 1) β = Exponente 2 (véase tabla 1) Factor de dificultad Este factor considera la complejidad de efectuar el diseño estructural de edificios con plantas y elevaciones de geometría heterogénea; para definirlo, antes deberán verificarse las condiciones de regularidad que presenta el inmueble en función de los requisitos establecidos en el núm. 5 de las NTC para Diseño por Sismo (NTC-Sismo).

Factor de zonificación geotécnica Este factor considera el grado de dificultad que representa diseñar un edificio en suelos blandos (Zona III) con respecto a un edificio en suelo firme (Zona I) o en un suelo de transición (Zona II).

Factor de costo por revisión Este factor representa el porcentaje de la carga de trabajo que implica revisar un proyecto en comparación con el tiempo y trabajo que se invierte en su diseño estructural (representado por el costo base del proyecto estructural).

Es importante señalar que este factor se definió para nueve usos; su variación obedece a la complejidad geométrica de los diseños arquitectónicos típicos para cada uso.

Como ejemplo, se presenta el resultado de la aplicación de la metodología para el cálculo de los aranceles por la revisión de un proyecto estructural por parte de

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Contratación de corresponsables en seguridad estructural

u El factor de dificultad considera la complejidad de efectuar el diseño estructural de edificios con plantas y elevaciones de geometría heterogénea; para definirlo, antes deberán verificarse las condiciones de regularidad que presenta el inmueble en función de los requisitos establecidos en el numeral 5 de las NTC para Diseño por Sismo (NTC-Sismo). un CSE para una escuela en la Zona III, con estructura muy irregular y para diferentes áreas del proyecto (véase tabla 6).

Arancel por los servicios de verificación en obra Entre las obligaciones del CSE que señala el artículo 39 del RCDF está “vigilar y verificar que la construcción, durante el proceso de la obra, se apegue estrictamente al proyecto estructural”.

Para ello, el CSE –o el residente que él defina– deberá realizar visitas periódicas a la obra. Las bases establecen un número aproximado de visitas en función del área total del proyecto, así como el costo por visita en función del sueldo base mensual que diversas instituciones establecen para un ingeniero especialista.

El cálculo de los honorarios del CSE por la verificación en obra se realiza con la siguiente metodología: Cver = Costo de verificación en obra Cver = No. de visitas × Costo/visita Núm. de visitas/mes = Fd Fz√ATP/80 Núm. meses = √ATP/10 ATP = Área total del proyecto Fd = Factor de dificultad (ya definido) Fz = Factor de zona (ya definido) Costo ∕ visita =

sueldo base mensual × horas de visita horas trabajadas ∕ mes

El sueldo base mensual se obtuvo del promedio de los sueldos base para ingenieros especializados según los tabuladores del Colegio de Ingenieros Civiles de México, de la CMIC y de la Cámara Nacional de Empresas de Consultoría. Las visitas del CSE y de su residente deberán registrarse en la bitácora de obra.

Como ejemplo, se presenta el resultado de la aplicación de la metodología para el cálculo del costo de verificación en obra por parte de un CSE para una escuela en la Zona III, con estructura muy irregular y para diferentes áreas del proyecto (véase tabla 7).

Es importante mencionar que para el cálculo del número de visitas del CSE y su residente se consideraron los siguientes criterios: • El CSE realiza el 60% de las visitas • El residente realiza el 40% restante • Se consideran visitas completas, es decir, si el cálculo del número de visitas del CSE o del residente presenta una fracción, entonces se toma el entero superior (ejemplo: 0.6 = 1 visita, 1.26 = 2 visitas).

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Libro de bitácora de obra En las bases se presenta una guía para la intervención del CSE en la bitácora de obra, que da constancia de los trabajos realizados, cambios y hallazgos en el desarrollo de la construcción en materia de seguridad estructural.

Dicha bitácora representa el soporte documental idóneo para el deslinde de responsabilidades respectivas ante posibles controversias en la ejecución de la obra, ya sea internas o ante autoridades jurisdiccionales.

En las bases se detallan los asuntos relevantes que deben registrarse durante la ejecución de una obra, como son: • Cambios en el proyecto • Incumplimientos • Instrucciones • Incidentes • Accidentes • Comunicaciones entre el constructor o el propietario con el DRO y el CSE • Acontecimientos que resulten en la obra • Posibles diferencias a las establecidas en la Manifestación de Construcción o Licencia de Construcción Especial • Cumplimiento de eventos significativos en tiempo • Situaciones relacionadas con la responsabilidad del constructor Se podrán utilizar uno o varios tomos para integrar la bitácora de la Manifestación de Construcción o de la Licencia de Construcción Especial. Asimismo, se mencionan las reglas para su uso y el manejo del libro de bitácora, entre otras las siguientes: • Apertura. Al comienzo de los trabajos con una nota de apertura.

Tabla 6. Aranceles por la revisión estructural del CSE para el caso de una escuela

Área (ATP) (m2)

Fd = 1.25 (muy irregular) Fz = 1.25 (Zona III) Tarifa unitaria ($/m2) Costo revisión ($)

≤500

45.26

22,632.32

1,000

39.96

39,955.24

2,500

33.88

84,700.23

5,000

29.91

149,530.29

10,000

26.40

263,981.67

15,000

24.54

368,102.36

20,000

23.30

466,034.82

25,000

22.38

559,608.85

30,000

21.66

649,850.11

35,000

21.07

737,410.92

40,000

20.57

822,740.66

45,000

20.14

906,166.55

50,000

19.76

987,936.82

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Contratación de corresponsables en seguridad estructural

Tabla 7. Aranceles por la verificación en obra del CSE para el caso de una escuela Fd = 1.25 (Muy irregular) Fz = 1.25 (Zona II) Área (ATP) (m2)

Meses/ obra

Visitas/mes

Costo/visitas verificación

Residente del CSE

CSE

Mensual ($)

Total por la duración de la obra ($)

≤500

2

3

1

8,345.45

16,690.90

1,000

3

3

1

8,345.45

25,036.35

2,500

5

3

1

8,345.45

41,727.25

5,000

7

3

1

8,345.45

10,000

10

4

1

9,740.80

15,000

12

5

1

11,136.15

20,000

14

5

2

15,295.55

25,000

16

6

2

16,690.90

30,000

17

7

2

18,086.25

35,000

19

7

2

18,086.25

40,000

20

8

2

19,481.60

45,000

21

9

2

20,876.95

50,000

22

8

3

23,641.00

• Numeración y fechado de notas. Todas las notas deberán numerarse y fecharse.

• Cancelación de espacios. Una vez escrita la nota de bitácora, se cancelará el espacio sobrante.

• Identificación de las hojas de la bitácora. Todas las hojas deberán contener el número de la Manifestación o Licencia de Construcción Especial.

• Errores. No se aceptan tachaduras, borraduras, sobreposiciones o enmendaduras.

• Firma de enterado. Todas las partes deberán firmar de enterado la nota de bitácora en un plazo máximo de 48 horas.

• Validación de documentos. Cualquier medio de comunicación y de transmisión de órdenes y de información se podrá validar por medio de una nota de bitácora, indicando el medio utilizado.

• Retiro de copias. Una vez llenada y firmada cada una de las hojas de la bitácora, o después de un plazo máximo de 48 horas de haber asentado la nota, es menester retirar las copias y entregarlas a quien corresponda para su resguardo.

• Notas apremiantes. Escrita la nota apremiante, se anulará el resto de la hoja para retirar de inmediato las copias y remitirlas con carácter de urgente al propietario o poseedor.

• Seriedad de las notas. La bitácora nunca debe utilizarse para asuntos intrascendentes que deriven de la generación de los trabajos en cuestión.

• Compromiso de uso. De ninguna manera se evadirá la responsabilidad de asentar notas en la bitácora para evitar comprometerse.

• Custodia del libro. El libro de bitácora debe quedar bajo la custodia del propietario o poseedor, quien puede delegar esta responsabilidad al constructor. La bitácora debe permanecer en la obra.

• Cierre de bitácora. Cuando se haya terminado la obra y todas las notas sin excepción hayan sido cerradas, se procederá a efectuar el asiento final o cierre de la bitácora.

Finalmente, se reiteran las obligaciones del CSE con respecto al uso 97,408.00 de la bitácora de obra, de conformi133,633.80 dad con el RCDF: 214,137.70 • Señalar conjuntamente con el DRO las notas de bitácora al propietario 267,054.40 o poseedor y al constructor, previa307,466.25 mente a la ejecución de los trabajos 343,638.75 afectados por la nota.

• Coadyuvar con el DRO en la verifi389,632.00 cación de que se respete la sepa438,415.95 ración de colindancia.

520,102.00 • Verificar conjuntamente con el DRO y el especialista en mecánica de suelos que se realice la protección a colindancias de acuerdo con el proyecto correspondiente.

• Verificar conjuntamente con el DRO y el especialista en mecánica de suelos el procedimiento de excavación.

• Verificar conjuntamente con el DRO que se realicen las pruebas de control de calidad al acero, concreto y demás materiales.

• Verificar conjuntamente con el DRO que el constructor respete las tolerancias en el habilitado y colocación de acero de refuerzo, diámetros, traslapes, recubrimientos, separación entre varillas, anclajes, dobleces, colocación correcta de estribos, grapas y zunchos.

• Auxiliar al DRO a fin de garantizar que, en el caso de nuevos procedimientos de construcción, exista la autorización correspondiente en términos de la normatividad aplicable.

58,418.15

Conclusión Las bases están dirigidas a los CSE como un instrumento para mejorar las condiciones en las que desarrollan su ejercicio profesional, para dar certeza jurídica con un contrato a la prestación de sus servicios, obtener una remuneración económica justa con los aranceles mínimos obligatorios y un sustento documental de su participación en el desarrollo de la obra con el uso adecuado del libro de bitácora. Con lo anterior, el gobierno de la Ciudad de México busca mejorar la seguridad estructural de las edificaciones ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

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PREVENCIÓN

Certificación en los proyectos costa fuera del sector hidrocarburos En las actividades del sector hidrocarburos, más de 6 mil accidentes han ocurrido de 1970 a la fecha, algunos con graves consecuencias como muerte de personal, daños graves o pérdidas de la instalación y contaminación del medio ambiente. La ocurrencia de los accidentes y sus afectaciones también perjudica la reputación de las empresas petroleras, por lo que en conjunto pueden ocasionar cuantiosos daños económicos.

ALBERTO OMAR VÁZQUEZ HERNÁNDEZ Ingeniero civil con maestría y doctorado en Estructuras costa afuera, con más de 27 años de experiencia en proyectos costa fuera. Gerente de propuestas y contratos en la División Américas Marine & Offshore en Lloyds Register.

Para disminuir la posibilidad de ocurrencia de los accidentes y sus consecuencias es importante que durante la etapa de diseño, construcción, instalación, operación, mantenimiento y desmantelamiento de instalaciones petroleras se efectúe la certificación del proyecto para demostrar el cumplimiento de los diferentes requerimientos normativos orientados a la seguridad y confiabilidad de dichas instalaciones.

En este artículo se aborda brevemente la importancia de la certificación de los proyectos en el sector hidrocarburos, esperando que a futuro México pueda tener un marco regulatorio más robusto.

causado que algunas plataformas colapsen y sean llevadas por kilómetros arrastrando los ductos marinos que encuentren a su paso, principalmente en el Golfo de México. Los huracanes Andrew (1992), Iván (2004), Katrina y Rita (2005), entre otros, causaron daños cuantiosos a la infraestructura marina (véase tabla 1 y figura 1).

Entre los daños más severos que se han presentado se tienen los siguientes: • Colapso de estructuras y daños severos en elementos y juntas estructurales en plataformas fijas • Falla del sistema de amarre de unidades flotantes de perforación • Falla del sistema de tendones de una plataforma flotante tipo mini TLP y su colapso • Colapso de plataformas de piernas autoelevables (tipo jack-up) • Arrastre de ductos submarinos

Introducción A lo largo de los años se han presentado graves accidentes en las actividades de exploración y producción de hidrocarburos en el mar, tanto en México como en otras partes del mundo. Estos accidentes ocurren durante el proceso de instalación, durante la etapa operativa por el paso de las tormentas extremas o por problemas de degradación y falta de mantenimiento, entre otros.

En el caso de tormentas extremas, los huracanes, los fuertes vientos y las elevadas alturas de las olas han

Uno de los casos más impactantes fue la plataforma tipo mini TLP Typhoon, que se había instalado en 2001.

Durante el paso del huracán Rita en 2005, el sistema de tendones falló; la plataforma experimentó un volteo de 180 grados, fue arrastrada y quedó varada aproxima-

Tabla 1. Resumen de daños por huracán en Estados Unidos Huracán

Plataformas destrozadas

Plataformas dañadas

Daño en risers

Ductos desplazados

Pérdidas económicas aseguradas (Millones de dólares EUA)

Andrew

22

65

103

44

-

7

31

67

38

1,902

Katrina

47

20

66

61

6,391

Rita

66

32

89

31

4,961

Iván

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Certificación en los proyectos costa fuera del sector hidrocarburos

damente 112 km al noroeste, en un sitio menos profundo (véase figura 2).

La falla y los daños en las plataformas se presentan debido al impacto en las cubiertas de producción y a la ruptura de líneas de amarre por las grandes cargas dinámicas ocasionadas por el viento y el oleaje.

Una de las razones principales es que las plataformas se diseñaron y construyeron siguiendo normas y Figura 1. a) Daño severo en un jacket de producción; b) destrucción de un estándares desarrollados hace más jack-up de perforación por el paso de huracanes en el Golfo de México. de 20 años, y en aquel momento no existía suficiente información, por lo que en algunos casos se subestimaron las fuerzas ambientales. La ocurrencia de los últimos huracanes severos con categorías 4 y 5 mostró que los criterios de diseño debían ser actualizados considerando periodos de retorno mayores de 100 años (hasta 1,000 años). La importancia de una adecuada estimación de la cresta de ola máxima se puede apreciar en la figura 3.

Así como las tormentas severas, Figura 2. Colapso de la plataforma mini TLP Typhoon por el huracán Rita en existen otros factores importantes que 2005. deben ser considerados tanto en las etapas de diseño, construcción e instalación como en Con respecto al proceso de desarrollo de proyectos la etapa operativa para disminuir los riesgos y las afecenfocados en las actividades de exploración y extractaciones en las actividades del sector. ción de hidrocarburos, la ASEA publicó diferentes disPara reducir la posibilidad de ocurrencia de daños, posiciones administrativas de carácter general, entre algunos países, como Estados Unidos y Canadá, han ellas las que establecen los lineamientos en materia de actualizado sus requerimientos técnicos dentro de su seguridad industrial, seguridad operativa y protección marco regulatorio y exigen la participación de un agente al medio ambiente. En el artículo 171 del capítulo XIII, de verificación certificado (CVA, por sus siglas en inglés).

“De la verificación, auditoría, inspección, reporte e inLa figura del CVA y su alcance varía en cada país, pero vestigación”, establece que todas las instalaciones usabásicamente debe encargarse de revisar a detalle que das para la exploración y extracción de hidrocarburos los elementos estructurales, equipos y sistemas se disedeberán contar con una certificación por parte de terceñen de acuerdo con la normatividad local e internacional. ros, según sea el caso, de los planes (de verificaciones de diseño, fabricación e instalación) aplicados durante Marco regulatorio el diseño, la fabricación y la construcción de nuevas A partir de 2013, con la reforma energética, se crea el instalaciones, o la realización de modificaciones o nuevo marco que tiene el objetivo de regular las condireparaciones significativas sobre las instalaciones ciones del mercado, y también se enfoca en la seguridad existentes. operacional e industrial, así como en la protección del En el caso de los buques de producción, conocidos medio ambiente. En este marco surge la Agencia de como FPSO (por floating production, storage and offloadSeguridad, Energía y Ambiente (ASEA), que se encarga ing) y otro tipo de unidad flotante, deberán contar con de regular y supervisar la seguridad industrial y operativa una certificación que considere el mantenimiento prey la protección de las personas, el medio ambiente y ventivo en la fase operacional o cualquier modificación las instalaciones en las actividades del sector de hidroque se efectúe a la plataforma. carburos durante todo el ciclo de vida, desde el diseño La certificación por parte un tercero del plan de verihasta el abandono. ficación de diseño es un prerrequisito para la fabricación La ASEA se encarga también de proporcionar las de las instalaciones. De la misma forma, la certificación autorizaciones correspondientes para el desarrollo, del plan de verificación de fabricación es un prerrequisito construcción, operación y desmantelamiento de la inpara el inicio de cualquier operación relacionada con la fraestructura del sector hidrocarburos. instalación.

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Certificación en los proyectos costa fuera del sector hidrocarburos

• Designación de materiales • Diseño de las cimentaciones • Factores de seguridad • Planta de producción, equipo de producción • Ductos y risers

Bordo libre de 100 años

Altura de ola de 100 años

NMM

Cresta de ola de 100 años

En el caso de estructuras flotantes se tiene, además de lo anterior: • Integridad del casco de flotación y sus requerimientos de estabilidad y prevención de contaminación del mar • Líneas de amarre • Torreta, swivel e interfaces (FPSO)

Cresta de ola de 250 años

Fase de fabricación El proceso de verificación durante esta etapa debe seguir las buenas prácticas ingenieriles para llevar a cabo un monitoreo de la fabricación de la plataforma, así como de las reFigura 3. Impacto de la altura de ola con respecto al diseño de la altura mínima paraciones y modificaciones mayores de la cubierta. para el caso de estructuras existentes, de acuerdo con los planos de diseño Alcance del proceso de certificación aprobados para construcción, siguiendo las especificaLa certificación consiste en acreditar que un proyecto ciones de diseño. cumple con los estándares de diseño nacionales e inDurante la etapa de fabricación se deben efectuar ternacionales enfocados principalmente en la estructura, inspecciones periódicas en el sitio y verificarse los sicimentación, equipos, componentes y sistemas críticos. guientes componentes, según corresponda: En el caso de artefactos navales, como son todas las es• Control de calidad del constructor tructuras flotantes, deben seguir las reglas establecidas • Instalaciones del sitio de fabricación considerando la parte estructural y sus requerimientos • Calidad del material y métodos de identificación de estabilidad, así como el equipo y sistemas de la • Procedimientos de fabricación especificados en el embarcación y los requerimientos de la International plan aprobado y cumplimiento de dichos procediMaritime Organization, la International Convention for mientos the Safety of Life at Sea y Marine Pollution.

• Soldador y calificación e identificación del procedimiento de soldaduras Fase de diseño • Tolerancias estructurales especificadas en el diseño y En el proceso de verificación del diseño deben utilizarse adherencia a esas tolerancias las buenas prácticas ingenieriles para llevar a cabo una • Requerimiento de exámenes no destructivos y evaevaluación independiente del diseño de la plataforma, luación de los resultados de los exámenes realizados así como de las reparaciones y modificaciones mayores • Requisitos y resultados de pruebas destructivas para el caso de estructuras existentes.

• Procedimientos de reparación Las revisiones deben garantizar que las estructuras • Instalación de sistemas de protección contra la corropueden soportar las condiciones de carga funcionales sión y protección en zonas de mareas y ambientales durante su vida útil. Las tareas principales • Procedimientos de izaje para verificar que no se de verificación se enlistan a continuación: produzca una tensión excesiva de los miembros Estructuras fijas. Realizar la evaluación independienestructurales te de todas las consideraciones del proyecto: • Procedimientos de alineación • Bases de diseño • Verificación dimensional de la estructura general, in• Requerimientos operativos cluidas las torretas, las interfaces de torreta y casco, • Condiciones de sitio, características del suelo y parácualquier línea de amarre y segmentos de cadena para metros ambientales de diseño el tensionamiento de risers • Determinación de cargas actuantes • Estado de los registros de control de calidad en varias • Análisis de esfuerzos y elementos mecánicos en eleetapas de fabricación mentos y juntas estructurales • Fabricación de risers y umbilicales

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Certificación en los proyectos costa fuera del sector hidrocarburos

• Fabricación de los equipos y módulos de producción y de perforación En el caso de unidades flotantes de producción, también se debe verificar que se cumplen los requisitos de integridad estructural y estabilidad del casco de flotación, además de considerar: • Torretas e interfaces de torreta y casco, así como el swivel de producción (FPSO/floating storage and offloading, FSO) • Sistema de transferencia de hidrocarburos (FPSO/ FSO) • Sistema de amarre • Sistema de tensionamiento de líneas de anclaje y risers Fase de instalación Las buenas prácticas ingenieriles en el proceso de verificación de la etapa de instalación incluyen la realización de un monitoreo de la plataforma y sus respectivos módulos, así como de las actividades en el sitio. Desde el patio de fabricación hasta el lugar donde se instalará la plataforma, las principales tareas son: • Operaciones de arrastre, carga y flotación inicial • Operaciones de remolque o transportación a la ubicación especificada, y revisión de los registros de la operación • Operaciones de lanzamiento y montaje • Operaciones de inmersión • Instalación de pilotes o anclajes • Instalación de sistemas de amarre y anclas • Instalación de módulos de cubierta y componentes • Instalación en la ubicación aprobada de acuerdo con el diseño aprobado y el plan de instalación Atestiguamiento de maniobras • La carga del jacket, cubiertas, módulos, pilotes o estructuras de cada sitio de fabricación • La instalación real de la plataforma o modificación importante y las actividades de instalación relacionadas • La instalación de la torretas e interfaces de la torreta y el casco • La instalación de pilotes y plantillas y sistemas de anclaje • La instalación de los sistemas de amarre y anclaje Conclusiones Los proyectos del sector hidrocarburos están expuestos a los riesgos naturales de cada sitio, así como a los riesgos propios de la operación. Un accidente puede tener consecuencias catastróficas, como pérdida de vidas humanas, contaminación al medio ambiente y pérdida de instalaciones. En este sentido, es importante que los proyectos minimicen los riesgos existentes.

Los propietarios de los activos deben asegurar que sus instalaciones cumplen los requisitos en materia de seguridad operativa, industrial y de protección al medio ambiente. Una forma para demostrar ante los órganos IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 611 agosto de 2020

u A lo largo de los años se han presentado graves accidentes en las actividades de exploración y producción de hidrocarburos en el mar, tanto en México como en otras partes del mundo. Estos accidentes ocurren durante el proceso de instalación, durante la etapa operativa por el paso de las tormentas extremas o por problemas de degradación y falta de mantenimiento, entre otros. reguladores el cumplimiento de las normas es mediante la certificación de los proyectos, efectuada por una entidad con experiencia y prestigio reconocida nacional e internacionalmente.

La certificación de los proyectos considerando sus diferentes etapas permite demostrar el cumplimiento de los lineamientos, normas y estándares nacionales e internacionales. En el caso de que existan brechas en las normas, la entidad certificadora podrá identificar y proponer mejoras al diseño, con la finalidad de minimizar los riesgos

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ENERGÍA

Alternativa de solución a la intermitencia que ocasionan las energías eólica y solar Las plantas de acumulación de energía por bombeo no sólo pueden resolver el problema de intermitencia; también pueden participar para que conjuntamente con las otras modalidades instaladas se puedan cubrir las grandes demandas que se presentan en las horas de los picos, fundamentalmente en potencia.

JAVIER RAMÍREZ OTERO Ingeniero civil.

En el sector privado ha sido superintendente y director de empresas de construcción de obras hidráulicas, de líneas de transmisión y plantas hidroeléctricas, entre otras.

Es vicepresidente de Planeación y Proyectos de Ingeniería, S.C. Miembro emérito del CICM.

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Es necesario resolver problemas en la confiabilidad y estabilidad en el sistema eléctrico nacional (SEN) por la utilización de las energías intermitentes (eólica y solar).

En este artículo se presentan algunas de las soluciones adoptadas en diversos países del mundo –y que pueden ser aplicables en México– con objeto de que se puedan utilizar, racionalmente, las diferentes modalidades de producción de energía eléctrica.

Energías y demanda Sin duda habrá que impulsar en el país la producción de todas las energías limpias dentro del SEN, particularmente la hidráulica, la geotérmica y la nuclear, además de las intermitentes como la eólica, la solar y la oceánica; sin embargo, antes de comentar sobre las energías intermitentes es conveniente mencionar que en el SEN existen diversas modalidades de generación de energía eléctrica; cada una de ellas tiene su particular participación en potencia y consumo de energía de acuerdo con las demandas.

Para ejemplificar lo anterior, se presenta en la gráfica de la figura 1 la curva típica de demanda diaria para la zona central del país. Se pueden distinguir las horas mínimas de demanda, la demanda media y la que se presenta en las horas pico. En la gráfica se ha calculado la ordenada media, reflejada en la línea de color rojo, donde se observan dos áreas, una por debajo de la línea amarilla y otra en la parte superior, señalada en color verde. El área amarilla identifica las horas “valle”, de mínima demanda de energía, y el área verde, los “picos”, representa las horas de máxima demanda de energía. Es importante señalar que el área que se localiza por debajo de la ordenada media y no corresponde al área de mínima demanda es la energía base, que se ve reflejada en la gráfica con color azul.

En el sistema eléctrico, generalmente las plantas termoeléctricas proporcionan la potencia y la energía requeridas durante el periodo de energía de base (área azul), y las plantas hidroeléctricas, la potencia y energía requerida durante el periodo de picos (área verde). Las plantas termoeléctricas están diseñadas para operar de forma continua evitando el paro o cese de operación, esto en virtud de que su arranque resulta costoso y tardado; en ocasiones se requieren varias horas para su arranque y funcionamiento operativo óptimo, particularmente en las centrales convencionales de combustóleo y carbón. Para el caso de las plantas nucleares, detenerlas y reiniciarlas es mucho más complejo, costoso y tardado. Las plantas de ciclo combinado tienen tiempos de arranque menores; sin embargo, su diseño está dirigido a proporcionar la energía en forma continua durante el periodo de base.

A diferencia de las plantas termoeléctricas, las centrales hidroeléctricas tienen dos enormes ventajas: pueden acumular la energía mediante el almacenamiento de agua en una presa y tienen la posibilidad de iniciar o parar su operación en un lapso de segundos. Lo anterior ha llevado a que el diseño de las plantas hidroeléctricas se haga de tal manera que puedan aprovechar todo su potencial proporcionando la potencia y la energía que se requiere principalmente durante las horas de los picos; adicionalmente, permiten regular la potencia y el suministro de energía requerido en los diferentes periodos horarios en que se presenta la demanda. Por lo anterior, en la planeación del SEN es necesario determinar las diferentes modalidades de generación de energía eléctrica, las cuales deben encuadrar con base en los conceptos señalados entre las termoeléctricas, las hidroeléctricas, las geotérmicas, las nucleares y las

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Alternativa de solución a la intermitencia que ocasionan las energías eólica y solar

nuevas energías intermitentes como son la eólica y la solar, entre otras.

1.0000

Horas pico

0.9000

Ordenada media

0.8000 0.7000 0.6000 Demanda (%)

Las energías intermitentes Ahora bien, por lo que se refiere a las energías intermitentes, como bien sabemos, operan de acuerdo con las condiciones climáticas naturales y el área geográfica.

Como consecuencia, la producción a partir de dichos recursos es altamente variable e incierta. Los cambios pueden ser estacionales o diarios, e incluso fluctuar minuto a minuto.

Esta intermitencia provoca la continua entrada y salida de operación de estas fuentes en el SEN, lo que a su vez conduce a que en las líneas de transmisión se presenten variaciones de frecuencia y fluctuaciones de la tensión, además de generar potencia reactiva.

La constante entrada intermitente de energía a las líneas de transmisión también provoca que en ellas se tenga sobrecarga y sobrecalentamiento, lo que conduce a las variaciones de frecuencia y voltaje; por eso resulta muy difícil mantener el equilibrio entre la demanda y la oferta de energía eléctrica con las energías intermitentes. Para esto se debe contar con una regulación primaria, secundaria y terciaria, que garantice mantener la tensión dentro de los niveles permitidos en el sistema.

Ante los problemas antes mencionados, la calidad del suministro eléctrico también se ve afectada. Es por ello que debe existir un sistema de previsión adecuado para las fuentes intermitentes que trate de predecir, a través de pronósticos meteorológicos, los momentos en los que van a generar y si es conveniente ingresarlas en tales momentos al SEN. Cuando se trata de demandas y generación pequeñas producidas por las plantas intermitentes, seguramente el sistema las puede soportar; sin embargo, tratándose de potencias superiores, unos 2,000 MW, pueden generarse muy serios problemas, y esto podría llevar también a que deban pararse algunas de las plantas en operación para que puedan entrar las intermitentes al SEN, y a su vez, incorporarlas nuevamente al sistema. Detener y arrancar continuamente las centrales conlleva, además del alto costo, las dificultades inherentes en las redes de transmisión y distribución.

Uno de los problemas fundamentales que se presentan en las fuentes intermitentes (eólica y solar) es que no existe reserva de almacenamiento de energía para compensar o respaldar los déficits o superávits de potencia y energía que se presentan durante su operación, aunque existen algunas soluciones para intentar almacenar la energía sobrante en baterías, condensadores, ruedas de inercia y otras cuando se trata de cantidades pequeñas. Pero si se considera que actualmente la capacidad instalada entre la energía solar y eólica es ya de más de 6,000 MW en el país, el tratar de respaldarlas se traduce en un grave problema, con altos costos para el operador del SEN.

Horas valle

0.5000 0.4000 0.3000

Energía de base

0.2000 0.1000 0.0000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas Periodo del día Lunes-viernes Ordenada media

Figura 1. Curva típica de demanda diaria en la región centro del país.

u Uno de los problemas fundamentales de las fuentes intermitentes (eólica y solar) es que no existe reserva de almacenamiento de energía para compensar o respaldar los déficits o superávits de potencia y energía que se presentan durante su operación, aunque existen soluciones para almacenar energía sobrante cuando se trata de cantidades pequeñas. Pero si se considera que la capacidad instalada entre la energía solar y eólica es ya de más de 6,000 MW en el país, tratar de respaldarlas se traduce en un grave problema, con altos costos para el operador del SEN. Acumulación de energía por bombeo La solución que se ha propuesto en algunos de los países que cuentan con capacidades importantes de generación eólica y solar ha sido interconectarse a las plantas de acumulación de energía por bombeo (PAEB), lo que les permite resolver y compensar las intermitencias en cuanto a los excedentes y déficits de energía. Las PAEB empezaron a instalarse en el mundo principalmente para cubrir las máximas demandas de energía (picos) aprovechando la sobrante que se da en las plantas termoeléctricas durante las horas de baja demanda (valles), que es cuando la energía es de menor costo, para bombear el agua de un estanque o vaso inferior a otro estanque superior valiéndose de un desnivel topográfico natural, como podrían ser 100, 400 m o más de altura. Del estanque superior al inferior se genera durante las horas de máxima demanda (picos), cuando la energía es más costosa, para proporcionar y completar la potencia y energía necesaria que se demanda (véase figura 2).

Este mismo concepto sería aplicable para las plantas intermitentes, es decir, que cuando generan energía

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Alternativa de solución a la intermitencia que ocasionan las energías eólica y solar

excedente a los requerimientos del sistema eléctrico se envía a la PAEB para efectuar el bombeo, y a su vez, cuando se presentan déficits, se genera de esta forma.

Adicionalmente es posible, de acuerdo con las condiciones y necesidades en el sistema, que cuando se genere se haga durante las horas de máxima demanda, lo cual permitiría, a la par de resolver el problema de la intermitencia, obtener un beneficio económico extra.

En el mundo existen más de 160 centrales de rebombeo y tienen una capacidad conjunta de aproximadamente 190,000 MW, lo que equivale a más de tres veces la capacidad total instalada por la Comisión Federal de Electricidad (CFE) en el país.

En México se han estudiado diversos proyectos de PAEB en el noreste, cercanos a la ciudad de Monterrey; en el noroeste, cerca de las ciudades de Tijuana y Tecate, y en la zona central, en el estado de Puebla, donde se han explorado diversos sitios en la región de Necaxa; también en el Estado de México, en la región donde se localizaba el Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán y se puede aprovechar gran parte de la infraestructura existente que ya no se utiliza. La capacidad que se po-

u Las energías intermitentes operan de acuerdo con las condiciones climáticas naturales y el área geográfica. Como consecuencia, la producción a partir de dichos recursos es altamente variable e incierta. Esta intermitencia provoca la continua entrada y salida de operación de estas fuentes en el SEN, lo que a su vez conduce a que en las líneas de transmisión se presenten variaciones de frecuencia y fluctuaciones de la tensión, además de generar potencia reactiva. a

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Central hidroeléctrica

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Equipo reversible Turbina-bomba

Se bombea consumiendo energía sobrante cuando el costo es más bajo (valles) b

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Tanque o vaso superior Se genera cuando el costo de la energía es más alto (picos)

Balance económico favorable además de mejorar la eficiencia de las plantas termoeléctricas y de las renovables

Figura 2. Esquema de una planta de acumulación de energía por bombeo (PAEB).

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dría instalar en todas estas plantas sería superior a los 3,500 megawatts.

Parte de la solución para la construcción de las PAEB sería incentivar al sector privado para apoyar el financiamiento, o bien mediante una asociación públicoprivada entre la CFE y diversas empresas operadoras de energías intermitentes.

Es indudable que debe continuarse con las energías limpias, incluso con las intermitentes solar y eólica, siempre y cuando no afecten la operación del SEN. Como se ha señalado, pueden combinarse con una PAEB, considerada energía limpia también, para solucionar las intermitencias.

Por otra parte, deberá seguirse cumpliendo el tratado internacional en el que México está incluido para que la generación de energía eléctrica limpia para el año 2024 sea del 35 por ciento.

Actualmente, la producción de energía limpia (hidráulica, geotérmica y nuclear, y las intermitentes como la eólica, solar y oceánica) es de aproximadamente el 23.2%, ya que la mayoría de las centrales existentes son termoeléctricas, entre las que sobresalen las centrales de ciclo combinado que consumen gas, así como aquellas que consumen combustóleo. Ninguna de estas modalidades se consideran energías limpias, y sin embargo ambas no pueden ser sustituidas por las plantas intermitentes solares y eólicas, por sus propias características de intermitencia.

En Estados Unidos, Australia, Polonia, Alemania, India, China, Rusia y otros países, gran parte de la producción de energía se da mediante la utilización del carbón, y son éstas las centrales más contaminantes del medio ambiente. Varias son las razones por las que lo utilizan, pero destacan dos: a) cuentan con abundantes recursos naturales propios, y esto les evita tener que importar otros combustibles como el gas y b) generan desarrollo económico en las zonas de extracción.

En el caso de México, el recurso en abundancia es el combustóleo, y las mismas razones se aplican para su utilización.

Por otra parte, si se examina la aportación de México a la contaminación ambiental del planeta, ésta representa sólo el 1.4%, considerando la generación de energía eléctrica, la industria en general y el transporte. De ese 1.4%, la energía eléctrica representa el 19%, es decir, el 0.27% en el ámbito mundial.

Conclusión La participación de las energías intermitentes (eólica y solar) debe limitarse a un orden que se establezca en la planeación del sector eléctrico, mientras éstas no ocasionen interrupciones en el sistema y excesivos cambios de frecuencia que obstaculicen la confiabilidad del SEN. Las PAEB deberán considerarse como una de las posibles soluciones, con la participación del sector privado para su financiamiento. La construcción de

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Alternativa de solución a la intermitencia que ocasionan las energías eólica y solar

u Actualmente, la producción de energía limpia (hidráulica, geotérmica y nuclear, y las intermitentes como la eólica, solar y oceánica) es de aproximadamente el 23.2%, ya que la mayoría de las centrales existentes son termoeléctricas, entre las cuales sobresalen las centrales de ciclo combinado que consumen gas, así como aquellas que consumen combustóleo. Ninguna de estas modalidades se considera energía limpia, y sin embargo ambas no pueden ser sustituidas por las plantas intermitentes solares y eólicas, por sus propias características de intermitencia. estas instalaciones sin duda ayudaría a una solución permanente de las intermitencias que presentan las energías solar y eólica.

Las PAEB no sólo pueden resolver el problema de intermitencia; también pueden participar para que conjuntamente con las otras modalidades instaladas se puedan cubrir las grandes demandas que se presentan en las horas de los picos, fundamentalmente en potencia, y esto hará posible también que los operadores de generación de energía intermitente obtengan beneficios

económicos importantes, ya que es cuando el costo tanto del megawatt como del kilowatt hora es mayor Bibliografía American Society of Civil Engineers, ASCE (1989). Civil engineering guidelines for planning and designing hydroelectric developments. Hydropower Committee. Nueva York.

Batlle, C., y J. Paredes (2013). Análisis del impacto del incremento de la generación de energía renovable no convencional en los sistemas eléctricos latinoamericanos. Banco Interamericano de Desarrollo.

Diario Oficial de la Federación (15/05/2020). Acuerdo por el que se emite la Política de Confiabilidad, Seguridad, Continuidad y Calidad en el Sistema Eléctrico Nacional. Disponible en: http://dof. gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5593425&fecha=15/05/2020 Ramírez Otero, J. (2014). Instalación de plantas de almacenamiento de energía por bombeo y su contribución para mejorar la eficiencia de las centrales termoeléctricas. México: Academia de Ingeniería.

Secretaría de Energía (2019). Programa de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional. México.

Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, Semarnat (2015).

Informe de la situación del medio ambiente en México. Compendio de estadísticas ambientales. Indicadores clave de desempeño ambiental y crecimiento verde. México.

Villafáfila Robles, R. (2009). Integración de la generación eólica en las redes eléctricas de potencia. Seminario web Acciones para el desarrollo de la energía eólica en Latinoamérica. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

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HIDRÁULICA TEMA DE PORTADA

Innovación y tecn en el se El sector agua exige mejores soluciones en menos tiempo y con menos recursos. El uso de tecnología sólo nos permite cubrir la demanda de cobertura con la calidad necesaria y la protección ante amenazas hidrometeorológicas con ciertos límites, en muchos casos previsibles e insuficientes. Es por esto que la innovación y las tecnologías disruptivas son la puerta a soluciones con los recursos disponibles en escenarios cada vez más restrictivos.

ELIZABETH CERVANTES JAIMES Ingeniera civil con maestría en Ingeniería.

Estudiante de doctorado. Fue asesora del director general del IMTA de 2015 a 2018.

Hidróloga operativa en el CHMR “Tuxtla Gutiérrez” de la Conagua de 2011 a 2015.

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La división que se hace de los recursos hídricos para su estudio, según la visión tradicional, abarca áreas como la hidrología superficial, la hidrología subterránea o geohidrología, la hidráulica, la mecánica de fluidos, los sistemas de agua potable, drenaje sanitario y pluvial, los métodos y plantas de tratamiento, la hidráulica fluvial, la gestión integral del agua y las ciencias atmosféricas, entre otras. En cada una de estas áreas, cuando se trata de objetivos académicos o de investigación, la aplicación de la tecnología consiste generalmente en el uso de modelos numéricos, sistemas de información geográfica, bases de datos, productos satelitales y automatización de procesos mediante programación. En algunos casos la solución al problema propuesto involucra la aplicación de dos o más recursos tecnológicos, y en muy pocos, la integración de todos.

Sin embargo, desde un punto de vista integral y con un enfoque operativo, las instituciones en el sector agua se encargan de las siguientes problemáticas: abastecimiento, calidad y tratamiento del agua; gestión del riesgo ante inundaciones; planeación, diseño y operación de obras hidráulicas; monitoreo y pronóstico de fenómenos hidrometeorológicos y operación de embalses multipropósito. Como es evidente, el nivel de complejidad es mayor, involucra más variables, usuarios y tomadores de decisiones, y las soluciones tradicionales ya conocidas demandan una cantidad de recursos materiales –entre ellos, energía–, recursos humanos y tiempo mayores a los disponibles. En estos tres aspectos, el uso disruptivo de las tecnologías permite hacer más con menos, siempre y cuando se haga la inversión correspondiente en los tiempos contemplados según la planeación, tanto

en capacitación como en adquisición y mantenimiento de la tecnología involucrada.

Disruptivo o no disruptivo La innovación por sí misma implica un cambio, algo nuevo; al agregarle el adjetivo “disruptiva” se le imprime la característica de romper con el patrón de manera súbita, dejando de lado el siguiente paso esperado para dar un salto. Ejemplos de innovación disruptiva son los teléfonos inteligentes, la impresión 3D y la educación en línea. La innovación disruptiva puede o no ir acompañada de la invención de tecnologías disruptivas; en el caso de la educación en línea, por ejemplo, se hizo uso de tecnología ya disponible en otro campo, para cambiar por completo la forma de transmitir conocimiento.

En el sector agua, el uso disruptivo es lo que se requiere de la tecnología para cumplir con objetivos como optimizar el uso del líquido y descentralizar su gestión, desde recolección de agua de lluvia en cada casa hasta generación de energía mediante residuos para la operación sustentable de plantas de tratamiento. Nikolay Voutchkov, experto en desalinización, define disruptivo en el sector agua como una solución que es al menos 20% más eficiente que la alternativa existente. ¿Cómo ayuda la tecnología?

En el sector agua, como en otras áreas dedicadas al estudio de fenómenos naturales, el primer paso para dar solución a un problema a través de la inclusión de tecnología es identificar las variables involucradas y medirlas, traducir al lenguaje matemático la relación que hay entre los factores (variables independientes) y

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Innovación y tecnologías disruptivas en el sector agua

ologías disruptivas ctor agua el resultado (variables dependientes). Algunas veces la relación es conocida en cierta medida y sólo se afinan algunos parámetros; otras veces se empieza de cero y se recurre a la experimentación. En ambos casos, es el lenguaje matemático, el conocer cuantitativamente las variables, lo que nos permite describir el fenómeno de forma útil, responder a preguntas como ¿cuándo lloverá y cuánto?, ¿cuánta agua necesita una ciudad para cada uso?, ¿cuánta agua será posible almacenar en una presa del total que escurre en la cuenca y cuánta puede extraerse cada mes?

A mayor número de variables o factores involucrados y mayor detalle de la respuesta, más complejos planteamientos matemáticos necesitamos resolver (ecuaciones o sistemas de ecuaciones), y es allí donde la tecnología marcó las primeras diferencias; más recientemente, lo hizo en la medición, la transmisión de los datos y la visualización de los resultados.

De ENIAC a los modelos de alerta temprana Entre mediados del siglo XX y la primera década del siglo XXI, la meteorología pasó de requerir seis sema-

nas de cálculos a mano para pronosticar un cambio de presión, a generar un pronóstico de las condiciones de escala global cada 6 horas. En 1950 se utilizó la ENIAC, la primera supercomputadora en el mundo, para realizar los cálculos del pronóstico meteorológico; a partir de entonces, la tecnología y la gestión de los recursos hídricos han ido de la mano.

En el campo de la hidrología, en particular en el área de hidrometría, la medición, recopilación y transmisión de datos han experimentado notables cambios con la incorporación sensores y satélites. Las primeras mediciones de velocidad se realizaron en el río Sena en el siglo XVII, pero no fue hasta finales del XIX que se establecieron las primeras redes, sobre todo con fines específicos como la construcción de obras para generación hidroeléctrica.

En Reino Unido se implementaron mediciones diarias desde 1879; en Estados Unidos desde 1889, en Canadá a partir de 1890, y para 1906 Suiza contaba con una red de 290 estaciones.

Una red convencional proporciona un dato por día por estación; una red con sensores puede proporcionar del orden de 144 datos de cada variable diariamente

Tabla 1. Herramientas e información como componentes del modelo digital de un sistema de abastecimiento urbano Componente

Información/fuentes

Características físicas (ubicación, elevación, topología de la red)

Proyectos ejecutivos, planes, programas, imágenes satelitales y levantamientos (Lidar, dron).

Medición directa

Inspecciones mediante circuito cerrado, sensores de nivel de oxígeno disuelto.

Información histórica

Base de datos histórica de demanda, micro y macro medición.

Análisis

Características hidrológicas, hidráulicas de calidad y eficiencia.

Digitalización

Resultados de los modelos.

Herramientas de procesamiento/ integración/despliegue de resultados

SIG y plataformas de procesamiento geoespacial.

Impacto esperado Identificación de estructuras en zonas de riesgo.

Cuantificación de población afectada por fallas en determinado punto del sistema.

Identificación de la distribución de los tipos de usuarios y necesidades de tratamiento.

Análisis de datos, inteligencia artificial, aprendizaje automático, modelos climáticos, meteorológicos, hidrológicos, hidráulicos y de optimización. Modelos comerciales, libres o de desarrollo propio.

Optimización en uso de insumos para tratamiento, optimización del consumo de energía en sistemas de bombeo.

Pronóstico de fallas para pasar de un mantenimiento reactivo a uno proactivo.

Modelo de realidad virtual, tablero de visualización dinámica.

Información relevante disponible en tiempo real para toma de decisiones.

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(un registro cada 10 minutos). La cantidad de datos por cada evento (tormenta, avenida o inundación) permite conocer, por ejemplo, la duración e intensidad de la lluvia, su intensidad máxima, el gasto pico en las corrientes monitoreadas y el tiempo de traslado de cada avenida, y con el análisis correspondiente, la relación lluvia-escurrimiento con la certidumbre necesaria, relación que es la materia prima para el dimensionamiento de diversas obras.

A partir de la penúltima década del siglo XX estuvieron disponibles los modelos numéricos de mayor complejidad para análisis hidrológico e hidráulico, los ahora llamados modelos basados en datos o data driven models, cuyo fundamento es la descripción matemática de los procesos hidrológicos y el análisis de series de datos. Una vez que estos modelos fueron capaces de aprovechar las fuentes de información continua, distribuida espacialmente en la cuenca de interés –lo que implica “digerir” series de información de manera automática, procesarlas y dar resultados en cuestión de minutos–, se volvieron herramientas operativas, es decir, tienen la capacidad de alertar sobre la hora del gasto pico en una corriente o la saturación del suelo de la cuenca analizada y es posible agregar la visualización de estos resultados en una pantalla o tablero (dashboard), con gráficas e incluso mapas claros; en este contexto, herramientas como la inteligencia artificial han sido indispensables, tema que se describirá con mayor detalle más adelante.

Digital water Uno de los términos utilizados para definir la incursión de las tecnologías 4.0 (como internet de las cosas, big data, inteligencia artificial y cómputo en la nube, por mencionar algunas) en el sector agua es digital water; también se habla de smart water, water 4.0 o internet of water. El 4.0 proviene de la revolución 4.0, es decir, la cuarta revolución industrial que involucra sistemas ciberfísicos, que se pueden describir de manera muy sintetizada como sistemas físicos inteligentes controlados y monitoreados a través de algoritmos.

En el sector agua se ha adoptado también el concepto de gemelo digital o digital twin, un término originado en la industria manufacturera a principios de siglo para definir una réplica o modelo virtual de un sistema físico. Éste es construido a partir de información en tiempo real proveniente de sensores y productos satelitales conectados a modelos hidrológico-hidráulicos, con ayuda de realidad virtual y sistemas de información geográfica.

Colby Manwaring, experto en este tema, señala cinco elementos principales en estas réplicas: características físicas georreferenciadas, medición directa, información histórica, análisis (hidrológico, hidráulico, de eficiencia o calidad) y digitalización.

Productos satelitales e internet de las cosas De acuerdo con la Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre (UNOOSA), actual-

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u En el sector agua, el uso disruptivo es lo que se requiere de la tecnología para cumplir con objetivos como optimizar el uso del líquido y descentralizar su gestión, desde recolección de agua de lluvia en cada casa hasta generación de energía mediante residuos para la operación sustentable de plantas de tratamiento. Nikolay Voutchkov, experto en desalinización, define disruptivo en el sector agua como una solución que es al menos 20% más eficiente que la alternativa existente. mente hay 884 satélites dedicados a la observación de la Tierra. De estos satélites se obtienen datos como temperatura, elevación, presión atmosférica, uso de suelo y distribución de cuerpos de agua, entre otros. La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), la Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station data (CHIRPS) y la Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) son fuentes de información de escala global de temperatura, precipitación y elevación, respectivamente; el Global Surface Water Explorer es una colección de mapas con la distribución de las aguas superficiales, generados a partir de los satélites Landsat 5, 7 y 8.

Los productos satelitales de diversas regiones están disponibles en escala global y muchas veces son de gran utilidad para estimaciones iniciales; sin embargo, se requerirán levantamientos a detalle para los análisis que nos lleven a una solución viable y definitiva.

En el sector agua, la información de fuentes remotas se complementa con la información en superficie obtenida a través de sensores conectados a una red; en este contexto, el internet de las cosas ha llegado a tomar el nombre de internet del agua. A través de un sensor se puede evaluar la necesidad de riego en cada planta en un cultivo, medir el nivel de salinidad y conductividad, obtener parámetros de calidad como temperatura, nivel de acidez y oxígeno disuelto, velocidad y nivel en una corriente y estimar el gasto para detectar fugas.

Servicios en la nube El cómputo en la nube es el término con el que se denomina a los servicios o aplicaciones que se ofrecen a través de internet. Quienes ofrecen estos servicios son responsables de proveer espacio físico y hardware para almacenamiento y control de condiciones ambientales (temperatura, humedad), fuentes de energía incluyendo respaldo para emergencias, ciberseguridad, seguridad física, personal especializado para operación y mantenimiento, entre otros. Al compartir estos recursos a través de la red, se paga sólo por los servicios utilizados, lo que lleva a un uso más eficiente; existen también servicios gratuitos para fines académicos o de investigación.

Earth Engine es un ejemplo de este último tipo; se trata de una plataforma gratuita de procesamiento geoespacial basada en la nube para uso sin fines de lucro

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por parte de investigadores o gobiernos, aunque con el pago de una licencia también está disponible para uso comercial. Está conformada por imágenes de satélite, datos geoespaciales de precipitación, temperatura, elevación y cobertura de suelo, y herramientas de análisis (como tablas y gráficos exportables, o capacidad para cargar información propia en formato ráster o vectorial).

Permite el desarrollo de aplicaciones específicas mediante el lenguaje Python y JavaScript.

Inteligencia artificial La inteligencia artificial tiene aplicaciones tan variadas como la detección de medidores con baja eficiencia, la predicción de falla de un equipo de bombeo, la reducción de pérdidas por fugas mediante su detección temprana o la prevención del colapso del sistema de drenaje pluvial.

Una de las ramas con mayor potencial para su aplicación en el sector agua es machine learning o aprendizaje automático, el cual es, en esencia, un algoritmo capaz de descifrar un patrón. Este algoritmo es alimentado con información histórica, y con el tiempo se vuelve capaz de “predecir” el comportamiento futuro; se caracteriza también por adaptarse a condiciones cambiantes como las que afectan la disponibilidad de

los recursos hídricos. Una vez que se ha entrenado al algoritmo para que realice por tiempo indefinido de manera repetitiva las tareas para las que se ha diseñado, es capaz de analizar grandes volúmenes de información (big data) mucho más rápido que el cerebro humano, de realizar predicciones y llegar a conclusiones útiles para ejecutar acciones que conlleven beneficios tangibles en la administración de los recursos hídricos.

Big data y analítica de datos Conforme se incrementa el uso de sensores y modelos en el sector agua, la cantidad de datos generados aumenta. Esto no quiere decir que la información utilizada en la alimentación de modelos se acreciente a la par, ya que para esto se requiere la recolección ininterrumpida, determinada dimensión de las series de tiempo y un formato específico, entre otras características. De acuerdo con el 2020 Strategic Directions: Water Report, 57% de los organismos operadores en Estados Unidos afirman estar generando grandes volúmenes de datos sin hacer un uso óptimo de éstos.

El término big data es utilizado para definir un gran volumen de datos; otras características que se le atribuyen son variedad, velocidad, veracidad y valor. La cantidad de datos en el sector agua sin duda cumple con

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Cimentaciones y obra civil

Estructuras subterráneas

Obras hidráulicas e industriales

Estructuras portuarias

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estas características y ha alcanzado el punto en el que el análisis de datos requiere atención. La analítica de datos, un componente de la ciencia de datos, explora y analiza conjuntos de datos mediante estadística y modelos. La analítica de big data es la intersección del procesamiento de grandes volúmenes de datos y su análisis avanzado (Bhuvaneswari, 2016); es la herramienta inicial para mejorar la calidad de la información e identificar qué es lo que realmente necesitamos medir.

Pedagogía 4.0 en materia de agua Una parte esencial de la innovación disruptiva en el sector es la asimilación de conocimiento sobre las tecnologías de la información y comunicación (TIC) por parte del personal a cargo de la planeación, diseño y mantenimiento –y en algunos casos también la operación– de los sistemas de almacenamiento, tratamiento, abastecimiento, riego, etcétera. Ya sea para el personal actual o futuro, es importante dejar claro que el uso de las TIC se extiende cada vez más en el sector y que éstas evolucionan cada vez más rápido. Aunado a esto, las condiciones actuales de pandemia han orillado a usar parte de esas tecnologías para la enseñanza y capacitación a distancia. Es decir, nos hemos topado con un reto más: cómo usar la tecnología (actual y nueva) para aprender y enseñar sobre ella en el sector agua a los expertos en TIC con énfasis en todo lo existente en el sector, y a los expertos en agua sobre las nuevas TIC que usarán para llevar a cabo sus funciones.

Se requiere, pues, desarrollar otro tipo de habilidades, porque se trata de conceptos, datos e información especializados cuyo uso tiene un impacto no sólo en un bien natural, sino también en diversos sectores, además de habilidades digitales orientadas a permitir el uso seguro y eficiente de las TIC para al menos buscar, intercambiar y procesar la información. Si partimos de que las computadoras sólo ejecutan aquellas instrucciones estructuradas como un algoritmo para poder aprovechar los recursos disponibles que éstas representan, se sugiere como primer paso la formación del denominado “pensamiento computacional”, concepto presentado por primera vez en 2006.

Jeannette Wing describe el pensamiento computacional como el proceso mental para formular un problema y sus soluciones de tal manera que una compu-

u Una de las ramas con mayor potencial para su aplicación en el sector agua es machine learning o aprendizaje automático, el cual es, en esencia, un algoritmo capaz de descifrar un patrón. Este algoritmo es alimentado con información histórica, y con el tiempo se vuelve capaz de “predecir” el comportamiento futuro; se caracteriza también por adaptarse a condiciones cambiantes como las que afectan la disponibilidad de los recursos hídricos.

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tadora los pueda asimilar y ejecutar. Este concepto fue planteado originalmente para los científicos del área de ciencias computacionales; sin embargo, actualmente está permeando en otras áreas. Su aplicación al aprendizaje y la enseñanza en el sector agua requiere no sólo ser un hábil usuario de software y estar sensibilizado con una región y su problemática, sino entender el potencial de la tecnología. Esta es una propuesta para lograr transmitir, replantear y resolver los problemas del sector y, por qué no, también de la ingeniería civil con una visión que no esté limitada a lo existente, sino que dé pie a imaginar lo posible y las rutas a lo que algunos podrían considerar imposible. ¿Hacia dónde vamos?

Una opinión compartida por varios expertos es que el sector agua es uno de los que más han tardado en adoptar las tecnologías 4.0, es decir, cabe la posibilidad de que la aplicación de determinadas tecnologías en este sector específico sea disruptiva. El conocimiento sobre las aplicaciones ya existentes se encuentra disperso y en muchos casos no es concluyente, excepto porque se requieren en algunos casos años de inversión y los resultados son positivos. Destaca, además, que la mayoría de los estudios y reportes sobre la adopción de las fuentes de información y herramientas descritas en este artículo se enfocan en los organismos operadores. Esto puede deberse por un lado a la variedad de problemáticas que enfrentan (escasez temporal y necesidad de fuentes de abastecimiento alternativas, contaminación emergente, baja eficiencia física y económica, crecimiento acelerado de la población en ciudades, entre otros), y por otro, a que precisamente las zonas urbanas son las que disponen de mayores recursos de conexión a la red, comunicación y en algunos casos disponibilidad de inversión por parte de la iniciativa privada, lo que permite afrontar los costos de las herramientas y la capacitación del personal.

Es para estos casos que el análisis de la tendencia lleva a concluir que la disrupción contribuirá a la recirculación del agua, el aprovechamiento de los residuos resultantes del tratamiento de aguas residuales, la sustentabilidad energética de los sistemas y el incremento de la eficiencia física a través del mantenimiento proactivo. Para lograrlo, debe considerarse que la disrupción no sólo está en la tecnología emergente, también en la combinación de los datos y su análisis.

En la tabla 1 se muestra un ejemplo de las posibles fuentes de información y herramientas para integrar un modelo virtual de un sistema de abastecimiento urbano, y algunos de los posibles beneficios Referencias Bhuvaneswari, V. (2016). Data analytics. Disponible en: https://www. slideshare.net/bhuvaneswari Bhuvanes/data-analytics-61537559 ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

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PREVENCIÓN

Perspectivas sobre actividad ciclónica ante cambio climático global En este trabajo se esboza el estado de conocimiento científico y tecnológico actual sobre la posibilidad de que la actividad ciclónica se incremente en alguno de sus múltiples aspectos, someta a la población a mayores riesgos y sume mayores daños en el futuro. Se discute la frecuencia e intensidad de los ciclones tropicales, sus áreas de génesis y de máximo desarrollo, su capacidad de generación de lluvias y su velocidad de translación, así como las consecuencias previstas ante cambios en éstos. Se enfatizan los posibles efectos sobre México y dentro del resto del presente siglo.

M. MICHEL ROSENGAUS MOSHINSKY Ingeniero civil, maestro en ingeniería y doctor en Ciencias (Hidrodinámica e Ingeniería costera).

Fue investigador del IMTA y coordinador general del Servicio Meteorológico Nacional. Consultor privado en hidrometeorología.

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México es una de las naciones más afectadas por ciclones tropicales en el planeta. El cambio climático global abre la posibilidad de que la actividad ciclónica se modifique y que con ello el estado de preparación actual frente a estos fenómenos resulte insuficiente.

A partir de la Revolución Industrial, la actividad humana en el planeta ha introducido gases de efecto invernadero (el más común, CO 2) en la atmósfera terrestre en una proporción no despreciable con respecto a la concentración natural de éstos previa a la industrialización. Estos gases resultan relativamente transparentes a la radiación de onda corta proveniente del Sol, pero no lo son totalmente a la radiación de onda larga que la Tierra radia hacia el espacio, con el efecto neto de atrapar una proporción mayor de energía que la que ocurriría en condiciones naturales, y con ello elevar paulatinamente la temperatura de la atmósfera. Por supuesto, dado el contacto constante entre la atmósfera y los océanos, éstos van incrementando también su temperatura (aunque más lentamente que la atmósfera) y propagan este calentamiento desde su superficie hacia aguas más profundas. Dado que la fuente energética de los ciclones tropicales reside precisamente en las aguas cálidas superficiales de los trópicos, es natural pensar que ante un incremento en la temperatura de las aguas superficiales de los océanos se dará un incremento en la actividad ciclónica en el planeta, al punto de que las portadas de las publicaciones sobre cambio climático global casi siempre son ilustradas por algún aspecto de estos fenómenos. Pero el asunto es mucho más

complicado y controversial que lo que parecería indicar la simplista explicación previa.

Muy importante resulta, en el contexto de los ciclones tropicales, el que este calentamiento oceánico sí produce directamente una expansión del volumen total ocupado por las aguas oceánicas, y con ello se presenta un incremento en el nivel medio del mar, siendo esta expansión térmica aun más importante que el incremento por el derretimiento de los hielos continentales y su escurrimiento adicional hacia las cuencas oceánicas.

Los ciclones tropicales Los ciclones tropicales, en sus tres categorías progresivas de intensidad –depresiones tropicales, tormentas tropicales y huracanes–, son tormentas marinas en las que el viento superficial converge en forma de espiral hacia el centro de baja presión atmosférica en su núcleo, bajo el equilibrio de fuerzas de presión, de Coriolis (aparente, por el giro de la Tierra sobre su propio eje) y de fricción. Este viento superficial va saturándose de humedad evaporada de la superficie del mar y la va concentrando sobre un anillo al que le hemos dado por llamar la pared del ojo. Ante la imposibilidad de seguir concentrándose infinitamente en un solo punto de giro, los vientos saturados de humedad ascienden, condensan esta humedad y producen intensas lluvias.

Pero al condensar ceden el calor que originalmente se invirtió en su evaporación al aire circundante aumentando su temperatura, así como su propensión a seguir ascendiendo y a mantener (o intensificar) el centro de

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Perspectivas sobre actividad ciclónica ante cambio climático global

baja presión atmosférica que le dio origen al fenómeno. En general se considera que la temperatura mínima de la superficie del mar que promueve la formación de ciclones tropicales es de 26 °C. En los alrededores de México, dichas temperaturas se mantienen en grandes extensiones oceánicas y durante un intervalo muy largo del año. Los ciclones tropicales son vórtices que se ven arrastrados por los vientos alisios en los que están embebidos y a las latitudes de posible génesis se mueven con un componente de Este hacia Oeste y una ligera inclinación alejándose del Ecuador.

La génesis de un ciclón tropical es un mecanismo delicado que depende de múltiples variables; además de la disponibilidad de calor en la parte superficial del mar, la más importante es el nivel de cortante (la uniformidad de los vientos horizontales, en magnitud y dirección, desde la superficie en la dirección ascendente). En condiciones de cortante fuerte, se dificulta la formación de los ciclones tropicales.

Los efectos destructivos de un ciclón tropical están asociados a una o varias de sus cuatro manifestaciones principales: los vientos, el oleaje, la marea de tormenta y la precipitación pluvial.

Impacto de los ciclones tropicales sobre la infraestructura Las obras de infraestructura y demás obras civiles tienen como una de sus principales solicitaciones los efectos destructivos de los ciclones tropicales. Especialmente sobre o cerca de la costa, los vientos de huracán (de entre 120 y 320 km/h) pueden producir muy fuertes daños, y no sólo los directos por viento; además se genera fuerte oleaje y el apilamiento de agua marina sobre la costa (marea de tormenta), que por un lado inundan y erosionan las obras civiles, y por otro le permiten al

oleaje impactar de forma directa sobre estructuras aparentemente fuera del alcance del mar en condiciones normales. Tierra adentro, el principal peligro consiste en las intensas y duraderas lluvias y sus consecuentes inundaciones, acompañadas por descargas eléctricas e incluso tornados, todo esto en una amplia zona de cientos de kilómetros alrededor del centro de giro del sistema. No es casualidad que, frecuentemente, los vertedores de las presas de almacenamiento y generación eléctrica se vean ejercitados al límite precisamente durante la incidencia de ciclones tropicales.

Perspectivas sobre el número total de ciclones tropicales por temporada Analizando la muestra histórica de ciclones tropicales (razonablemente bien registrados desde 1850 en la cuenca del del Atlántico norte) en todo el mundo, no se registran cambios importantes en el número global de ciclones tropicales a lo largo del tiempo, es decir, no se observa una tendencia creciente. Este hecho ha sido opacado por la peculiaridad de que en la época actual (post 1995) en la cuenca del Atlántico norte sí se observa un mayor número de ciclones tropicales que antes. Pero el consenso científico es que esto se debe eminentemente a la presencia de la oscilación multidecadal del Atlántico norte, con periodo de algo más de 60 años y un punto neutro alrededor de 1995. Esto colocaba las temperaturas de la superficie del mar más frías que el promedio de largo plazo antes y más cálidas que el promedio de largo plazo después, sin ser este efecto uno de tendencia por cambio climático global. La perspectiva sería que entre 2025 y 2030 iniciaríamos nuevamente una fase de temperaturas superficiales más frías que lo normal.

Por otro lado, el conjunto de estudios con modelos climáticos numéricos y las herramientas para poder

Compuesto de tasas de precipitación de huracanes a) Corridas sin calentamiento global

b) Corridas con calentamiento global

5

1024

5

1024

4

512

4

512

3

256

3

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2

128

2

128

1

64

1

64

0

32

0

32

–1

16

–1

16

–2

8

–2

8

–3

4

–3

4

–4

2

–4

2

–5

0

–5

0

–5 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 5

–5 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 5 Fuente: Knutson et al., Nature Geosciences, 2008.

Figura 1. Contraste de precipitaciones ciclónicas modeladas sin cambio climático (izquierda) y con cambio climático (derecha). Unidades: grados de longitud, latitud y mm/día.

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Perspectivas sobre actividad ciclónica ante cambio climático global

Hasta 0.1” 0.1-0.25” 0.25-0.5” 0.5-1.0” 1.0-1.5” 1.5-2.0” 2.0-3.0” 3.0-4.0” 4.0-6.0” 6.0-8.0” 8.0-10.0” 10.0-15.0” 15.0-20.0” 20.0-30.0” > 30”

Fuente: Servicio Meteorológico Nacional de EUA

Figura 2. Mapa de lluvias acumuladas registradas durante el paso de Harvey (en pulgadas). El máximo corresponde a 851 mm.

bajar su resolución a la pertinente para ciclones tropicales no indican un crecimiento futuro en el número total de ciclones tropicales sino, por el contrario, una leve disminución. Y la explicación de ello es que, además del calentamiento de la superficie del mar, otro efecto esperado del cambio climático global es el aumento en el cortante sobre las zonas en que los ciclones tropicales pueden formarse. Esto dificulta la formación inicial de los ciclones tropicales, y este efecto domina por sobre el del incremento de la temperatura superficial del mar. Pero, como se explica más adelante, esto no necesariamente presagia buenas noticias.

Perspectivas sobre la intensidad de los ciclones tropicales futuros Al mismo tiempo que se espera un moderadamente menor número total de ciclones tropicales, los estudios hasta ahora realizados convergen en el hecho de que aquellos ciclones tropicales que sí se alcancen a formar tendrán una mayor probabilidad de desarrollarse hasta categorías más altas que sin el cambio climático global. Es decir, la fracción de los ciclones tropicales que alcancen categorías de huracán 3, 4 o 5 en la escala de Saffir-Simpson será mayor que en la situación actual.

Esto resulta de suma importancia porque la destructividad no varía linealmente con la categoría. La mayor parte de los daños en cuanto a viento, oleaje y marea de tormenta, y en menor medida también en cuanto a lluvia, la producen los huracanes más intensos. Por ello,

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no obstante el posible menor número de sistemas, se perfila un incremento importante en la cantidad total de daños a acumularse.

Perspectivas sobre zonas de génesis y desarrollo No sólo resulta importante explorar posibles cambios en las variables más evidentes, como número de sistemas e intensidad de éstos, sino también en sus zonas de formación y desarrollo, puesto que esto podría implicar que zonas actualmente en riesgo dejen de estarlo, o viceversa. Al respecto, no se han identificado cambios significativos en las zonas de formación. Sin embargo sí se ha identificado que las zonas en las que se presentaría la máxima intensidad de cada uno de los ciclones se han estado desplazando hacia mayores latitudes, es decir, hacia los polos. Puesto que México se encuentra en la franja de latitudes (14 °N a 33 °N) en las que sí se pueden alcanzar las máximas intensidades en la evolución de un ciclón, este desplazamiento podría significar una ligera reducción en las intensidades de sistemas incidentes sobre sus litorales.

Perspectivas sobre producción de lluvias La modelación numérica de los procesos presentes en un ciclón tropical indica que, aunque la periferia de sus campos de precipitación pluvial no presentaría cambios, en el núcleo del ciclón tropical (unos 100 km alrededor del centro de giro) las precipitaciones podrían incrementarse hasta en un 20% (véase figura 1). Esto nuevamente

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Perspectivas sobre actividad ciclónica ante cambio climático global

resulta de suma importancia, pues un incremento de 20% en las láminas máximas producidas por un ciclón tropical (que podrían esperarse entre los 250 mm y los 400 mm) resultaría en un peligro de inundación mucho mayor. En este contexto, es importante recordar que las lluvias periféricas de un ciclón tropical pasan por el sitio antes que las del núcleo, y son suficientes para saturar en su totalidad el suelo. Por ello, este incremento de lluvias del núcleo podría traducirse en igual incremento de la lluvia efectiva y del flujo superficial producido por esta parte central del ciclón tropical.

Perspectiva sobre velocidad de translación La velocidad de translación de un ciclón tropical es también importante en varios aspectos de la producción de daños, pues determina la duración a la que un cierto sitio, bajo o cerca de la trayectoria, se encuentra sujeto a condiciones de peligro, aumentando este lapso con menores velocidades de translación. Algunos de los daños producidos por ciclones tropicales no son instantáneos, sino que dependen de la duración de las solicitaciones significativas sobre las estructuras (fallas por fatiga de miembros estructurales oscilantes, por ejemplo). Se ha identificado una baja significativa en la velocidad de translación de los ciclones tropicales más actuales comparada con los del pasado. En el caso de la precipitación pluvial y sus consecuencias, la velocidad más lenta de translación resulta en mayores láminas de lluvia precipitadas sobre los sitios bajo o cerca de la trayectoria, sobre todo en zonas costeras en las que una porción significativa de la circulación del ciclón se encuentra todavía en contacto con el mar. Por otro lado, esto también podría implicar una menor penetración tierra adentro del ciclón tropical, pues una más baja velocidad de translación facilita su disipación al interactuar con la orografía típica de México.

De hecho ya existen varios casos recientes de huracanes con baja velocidad de translación que han producido daños adicionales precisamente por ella: Wilma en 2005 sobre Quintana Roo, Harvey en 2017 en la zona costera de Texas (véase figura 2) y Dorian 2019 en las islas norteñas de las Bahamas.

El caso de México México se ve afectado por ciclones tropicales por ambos litorales: el Caribe y el Golfo de México sobre el Atlántico, y una larguísima costa del Pacífico desde Puerto Chiapas hasta Tijuana. Frecuentemente las trayectorias son tales que inciden sobre el litoral mexicano un par de veces; por ejemplo, en Quintana Roo y posteriormente en Tamaulipas, o en Baja California Sur y posteriormente en el continente sobre Sonora. No solamente eso, sino que se presentan frecuentes egresos de tierra al mar opuestos al caso típico de incidencia del mar hacia tierra (egresos, por ejemplo, sobre Campeche hacia el Golfo de México, o sobre la costa interior de Baja California hacia el Mar de Cortés). Aun más, tiene una orografía muy complica-

da con cordilleras de más de 2,000 metros de altura a distancias relativamente cortas del litoral, lo que afecta dramáticamente la distribución típica de los campos de lluvia con respecto a otras zonas más planas. En estas condiciones resulta difícil adaptar con simplicidad las perspectivas de escala global a las condiciones particulares de México. Por otro lado, existe una fuerte asimetría en el monitoreo de ciclones tropicales del Atlántico (con vuelos cazahuracanes continuos) y de ciclones tropicales del Pacífico con sólo vuelos ocasionales, por lo que muchas de estas características potencialmente cambiantes podrían pasar como indetectables. Además, la muestra de trayectorias/intensidades del lado del Pacífico es relativamente corta (de 1949 a la fecha). La parte del territorio donde podrían manifestarse de forma más directa estos esperados cambios sería sobre la Península de Yucatán, por su orografía prácticamente plana. Quizá la característica más fácilmente detectable sería un cambio en la velocidad de translación. La base de datos de precipitaciones pluviales diarias que existe sobre México también permitiría verificar la expectativa de núcleos de ciclones tropicales más lluviosos que en tiempos pasados. Pero falta mucho por hacer al respecto localmente en el tema de ciclones tropicales en condiciones de cambio climático.

Conclusión Aun sin cambio alguno en los ciclones tropicales adjudicado al cambio climático global, México debería esperar eventos más destructivos que en el pasado, simplemente por el incremento paulatino en el nivel medio del mar, sobre todo en la zona litoral por marea de tormenta (con zonas inundadas más extensas) y por oleaje (con mayor penetración de éste tierra adentro).

Esto además de considerar el constante desarrollo humano sobre extensos segmentos de la zona costera y su consecuente incremento poblacional.

En escala global, con manifestaciones congruentes en escala local en México, la perspectiva es que, aunque quizá se presente un ligeramente menor número de ciclones tropicales, los que se presenten tendrán vientos más destructivos, mayores daños por oleaje y marea de tormenta (ambos inducidos por el viento), mayores precipitaciones pluviales alrededor del núcleo central del ciclón tropical y menores velocidades de translación (con mayores láminas acumuladas en los sitios afectados suficientemente cercanos a la costa).

Por más generalizada que sea la percepción pública de que el cambio climático global nos traerá simplemente más ciclones tropicales más destructivos, en realidad se trata todavía de un tema controversial y que, especialmente en el plano local en México, apenas lo estamos desmadejando

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HISTORIA

Ferrocarril del Sureste La construcción y puesta en operación del Ferrocarril del Sureste se concibió, desde principios del siglo XX, como un proyecto para lograr la unificación nacional de los estados que conforman la Península de Yucatán. Esta vía férrea cumplió su cometido al permitir que múltiples actividades comerciales e industriales se desarrollaran en esa región, al tiempo que facilitó el nacimiento de nuevos centros urbanos. empresa fue denominada Ferrocarriles Sud Orientales, y sus accionistas consideraban que los ferrocarriles eran indispensables para terminar la guerra y mejorar las condiciones comerciales pues se pretendía impulsar el intercambio de productos en esas tierras. Por falta de presupuesto, solamente se construyeron 14 kilómetros de la línea y el proyecto quedó abandonado.

De 1876 a 1901 el sistema ferroviario estaba en manos de seis compañías, que en 1902 se fusionaron y formaron una sola: Ferrocarriles Unidos de Yucatán. La red tuvo una extensión aproximada de 904 kilómetros con cuatro divisiones. En 1913 se terminó de construir la última línea de importancia en la península, la que conectó Mérida con Tizimín. Con ello, el sistema ferroviario yucateco quedó consolidado.

En 1915, los caminos de hierro fueron incautados por el gobernador Salvador Alvarado, quien los denominó “Ferrocarriles Constitucionalistas”. Sus recursos se pusieron a disposición del gobierno de Venustiano Carranza y, a diferencia de otras partes de México, no fueron destruidos por motivos de guerra. Al terminar el gobierno de Alvarado, fueron devueltos a sus antiguos dueños y la empresa siguió denominándose Ferrocarriles Unidos de Yucatán hasta que se planteó crear una red que uniera las vías de la península con las nacionales; la compañía entonces se denominó Ferrocarriles del Sureste y su periodo abarca de 1934 a 1977.

MIRADA FERROVIARIA 15.

Los primeros intentos de construir un ferrocarril en la península se remontan a 1857, cuando Santiago Méndez Echazarreta formuló un proyecto en materia ferroviaria, pero no fue hasta 1875 que se comenzó a construir la línea.

La edificación se alargó por seis años y la vía de Mérida al puerto de Progreso se inauguró el 15 de septiembre de 1881. En los siguientes años se entregaron otras concesiones para construir líneas que conectarían la capital yucateca con Peto, Valladolid, Campeche, Izamal y Muna.

Los caminos de hierro estaban controlados por las élites locales, pues eran necesarios para transportar henequén, que comenzó a ser el producto principal de la economía yucateca en las postrimerías del siglo XIX. En 1898 se inauguró la vía que conectó Yucatán con Campeche. En 1900 se planteó un proyecto para crear una ruta ferroviaria que uniera lo que actualmente es Quintana Roo con el sistema ferroviario yucateco. El desarrollo de la Guerra de Castas y la huida de los mayas a las selvas del oriente peninsular dio como resultado que se planteara construir un camino de hierro con fines militares. La ruta iría de Peto a San Antonio y de ahí a la Bahía del Espíritu Santo. Después, se proyectó conectarla con Valladolid y entablar una conexión entre Peto y la Bahía del Espíritu Santo, hasta llegar al Río Hondo. La

Ferrocarril Mérida-Peto.

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La difícil empresa del Ferrocarril del Sureste Si bien el trazo del Ferrocarril del Sureste parecía algo “irracional” por los diversos ríos, riachuelos, y en general una geografía accidentada, el proyecto estaba sustentado por varios estudios realizados por ingenieros en la época porfirista, que plantearon unir el Ferrocarril Nacional de Tehuantepec con Campeche. Se eligió Santa Lucrecia, en Veracruz, por ser un punto de conexión entre el Ferrocarril de Veracruz y del Pacífico.

A pesar de que el proyecto fue aprobado, no se llevó a cabo entonces; 23 años después, en un diario de circulación nacional, se publicó la noticia de que el presidente Pascual Ortiz Rubio había aprobado un

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El trazo del Ferrocarril del Sureste parecía algo “irracional” por los diversos ríos, riachuelos, y en general una geografía accidentada.

MIRADA FERROVIARIA 38.

acuerdo para que el gobierno federal construyera un ferrocarril que comunicara el Istmo de Tehuantepec con “la lejana” península.

Sin embargo, no fue hasta 1934, con el Programa de Integración Nacional, que los trabajadores de Ferrocarriles Nacionales de México hicieron vuelos de reconocimiento y realizaron estudios preliminares para definir la ruta del Ferrocarril del Sureste.

Mediante el acuerdo número 47811, el presidente Cárdenas ordenó romper el aislamiento de la región, brindar las facilidades de transporte de manera provisional y poner en operación el tramo de 86 kilómetros entre Campeche y San Dimas. En 1935 los trabajos se intensificaron, y al año siguiente se mandaron 14 brigadas de obreros para comenzar la construcción. Además de la edificación de nuevas vías, la obra incluyó la reconstrucción de obras de drenaje, el refuerzo de terraplenes, la nivelación de vía, la ampliación y la reparación de puentes, el balastado de vía, la sustitución de durmientes en mal estado, el cambio de riel en donde era necesario y la construcción de puestos de socorro para los trabajadores.

No obstante la disposición del gobierno cardenista por apoyar un proyecto de tal envergadura, cierto es que las enormes dificultades y los grandes recursos humanos, técnicos y financieros que demandó impidieron que se concluyeran al término de su mandato.

Durante el sexenio siguiente, “las máquinas y los hombres cruzaron los pantanos y los ríos, abrieron brechas en los bosques, colmaron las hondonadas y han tajado contrafuertes montañosos para tener construidos, o en ataque, 290 kilómetros de terracerías entre Puerto México, Veracruz y Salto de Agua, Chiapas, y 372 entre Campeche y Palenque… Con grandes esfuerzos se logró adquirir la cantidad de riel necesario para tender vía, por cuya razón la obra ha progresado lo suficiente para sumar 508 kilómetros o sea 68.9% del total; 340 de Campeche al Sur y 168 de Puerto México al Oriente, casi todo con riel nuevo de Sección ASCE de 80 libras […]”.

La empresa se enfrentó a varios problemas, como la distribución del equipo que se necesitaba para la construcción, la capacitación del personal y el tránsito de la maquinaria pesada por terrenos pantanosos.

Cabe señalar que era necesario dotar constantemente de herramientas y abastecer a los campamentos con víveres, mercancías, ropa, medicina y agua potable. Otra dificultad que se presentó fue la adquisición de las tierras por donde pasaría la vía. Por ello, se tuvo que negociar con los dueños para poder obtenerlas; ejemplo de ello es lo sucedido con el predio rústico denominado Esquipulas, localizado en la colonia Belisario Domínguez del municipio de Pichucalco, en Chiapas. Con motivo de la construcción de la línea, se necesitaba “atravesar” el predio del señor Eraclio Sánchez Gómez y ocupar 9,440 m² de su propiedad. El gobierno federal llegó a un acuerdo monetario con el afectado y la empresa pudo ocupar los terrenos mencionados para seguir con el tendido de vía.

MIRADA FERROVIARIA 38.

Ferrocarril del Sureste

Las máquinas y los hombres cruzaron los pantanos y los ríos, abrieron brechas en los bosques, colmaron las hondonadas y han tajado contrafuertes montañosos.

Después de 14 años de construcción en diferentes partes, en mayo de 1950 se puso en servicio la primera parte de la línea, la que iba de Coatzacoalcos a Campeche.

Inauguración de la línea El 29 de mayo de 1950 en la ciudad de Campeche el presidente Miguel Alemán inauguró el Ferrocarril del Sureste. Luego de largos estudios, la línea quedó localizada sobre la vertiente norte de la Sierra Madre Oriental, atravesada por numerosas corrientes fluviales: los ríos Coatzacoalcos, Tancochapa (que corre en parte paralelo al ferrocarril y toma más abajo el nombre de Pedregal, a cuyas márgenes queda la zona pantanosa conocida como Tembladeras); Zanapa, confluente del antes citado; Grijalva, en cuyo sinuoso curso recibe diversos nombres; Chacamax, que en su curso hacia el sur recibe el nombre de Usumacinta y se liga después al Grijalva.

“En algunos casos, estos ríos no tienen un curso fijo, pues por las intensas precipitaciones pluviales siguen cauces irregulares, sin márgenes bien definidos, y en su desembocadura al mar sus corrientes crean barras y deltas que entorpecen el franco acceso de las aguas.

Agréguese a esto la extensa zona selvática y se tendrá una idea de la región que había de conquistarse con un ferrocarril cuya sola localización requirió 70% más

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Ferrocarril del Sureste

Tabla 1. Puentes construidos para el Ferrocarril del Sureste

MIRADA FERROVIARIA 38.

Nombre

MIRADA FERROVIARIA 38.

Tramo Coatzacoalcos-Campeche.

Puente sobre el río Usumacinta.

de exploraciones y tanteos sobre el total del kilometraje definitivamente aprobado, esto es, de rutas desechadas tras muchos estudios.”

El tramo del Ferrocarril del Sureste, que tiene una longitud de 738 km, transcurre en un terreno que apenas llega en su mayor altura a los 125 metros sobre el nivel del mar. Debido a la tupida red hidrográfica a que se hace referencia, fue necesaria la construcción de numerosos puentes (véase tabla 1). El más grande, el Mezcalapa, consta de siete tramos de paso tipo Warren, de más de 70 metros de longitud por tramo, puestos sobre espuelas de concreto reforzado apoyadas en cada uno de sus extremos laterales sobre cilindros huecos del mismo material, de 4 m de diámetro exterior y 1 m de espesor, que se reforzaron con armaduras de rieles colocados longitudinalmente. Estos cilindros, con dimensiones que varían de los 28 a los 36 m de largo, fueron incrustados verticalmente en el lecho del río para dar mayor solidez a la superestructura de acero, cuyo peso es de 2,800 toneladas. Se emplearon 4,230 metros cúbicos de concreto reforzado en esta obra, cuyo costo ascendió a 6 millones de pesos.

32

Tancochapa Zanapa Chicoacán Mezcalapa Camoapa Vicente Pichucalco Arroyo Alcocer Teapa Tacotalpa Poaná Macuspana Tulijá Michol Puyacatengo La Arena Chacamax La Central Usumacinta Polbá San Pedro Candelaria Capotón

Ubicación (km) 58 120 137 144 161 173 197

Longitud (m) 91.84 94.29 36.10 496.41 39.20 21.15 44.00

Altura (m) 16.00 12.00 9.00 15.00 10.00 6.00 20.00

Elevación (msnm) 8.70 27.58 38.41 44.30 50.34 126.95 30.55

202

24.56

7.74

34.28

213 229 236 258 288 298 317 359 373 377 396 401 425 506 656

40.69 127.62 37.40 88.04 128.00 22.00 47.36 10.00 50.95 32.00 150.00 36.31 40.66 29.28

11.16 20.50 10.70 16.00 19.54 15.00 8.06 7.00 13.00 8.00 35.00 12.00 11.00 12.50

9.45 32.50 24.18 24.03 22.78 21.13 36.38 111.46 97.38 101.55 108.00 100.00 110.73 104.52

El segundo puente en longitud y características es el Usumacinta, pues atraviesa, a la altura del kilómetro 396, el río de ese nombre, uno de los de mayor importancia por su extensión y caudal, que lo hace navegable todo el año en una distancia no menor de 400 km, es decir, desde Tenosique hasta Álvaro Obregón, lugar donde desemboca en el Golfo de México. Por las circunstancias anteriores, la construcción de este puente que sustenta una vía ferrocarrilera propia para transporte pesado, una calzada lo suficientemente ancha para dar paso a dos líneas de autobuses al mismo tiempo y una banqueta para peatones, significó la resolución de un arduo problema de ingeniería, puesto que emplea un solo arco de 150 metros, apoyado únicamente en sus extremos, ya que por la profundidad de las aguas, aun en época de estiaje (16 metros), era aventurada y demasiado costosa la erección de pilares intermedios que, por otra parte, entorpecían el tránsito fluvial.

El importe total de las obras hasta ese momento era de 254 millones, distribuidos como se muestra en la tabla 2.

En 1957 fue inaugurada la vía ancha entre Mérida y Campeche, que a su vez ya estaba conectada con Coatzacoalcos, y ésta, con el centro del país. Los principales diarios de Yucatán publicaron notas enalteciendo la labor del gobierno federal, que mandó al subsecretario de Comunicaciones, Walter Buchanan, a inaugurar la línea.

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Ferrocarril del Sureste

Tabla 2. Costo del Ferrocarril del Sureste a mayo de 1950 Concepto Derecho de vía Por indemnizaciones y adquisiciones de fincas y terrenos para uso del ferrocarril Localización Incluyendo estudios efectuados y comparativos desechados

Importe 93,000

4,400,000

Erogaciones generales Instalación y conservación de campamentos en la línea Costo flota SCOP Operación flota Terracerías Por elaboración de terracerías, pago sobre acarreos de excavación, cunetas, etc.

Obras de arte Costo alcantarillas tubulares y mamposterías, así como puentes provisionales y definitivos Vía Costo de riel, clavo, planchuela, tornillo y tendido de la vía Auxiliares Teléfonos y red, señales, agua, combustibles, casa de sección, estaciones y paraderos, equipo ferroviario, maquinaria y vehículos y estaciones de radio Operación y conservación Conservación vía y egresos de operación durante 10 años de servicio público provisional Ingeniería y administración Total

6,150,000 2,027,000 6,000,000 78,220,000

26,245,000

54,997,000

20,966,000

18,000,000 37,253,000 254,351,000

Tabla 3. Presupuesto para la rehabilitación del Ferrocarril del Sureste Concepto

Inversión 1965-1968

Modificaciones de localización

36,520,621.12

Refuerzos de terraplenes

8,471,675.36

Estabilización de cortes y reconstrucción de obras de drenaje

9,964,927.52

Estabilización de cortes y conservación de puentes

12,335,000.00

Reconstrucción y reparación de alcantarillas Basaltos

9,229,556.76 26,650,500.00

Durmientes

41, 01,509.00

Cambio de riel

81,883,073.00

Edificios

4, 151,040.00

Casas de sección y obras sociales diversas

7,410,280.00

Terminal en Coatzacoalcos

42,100,000.00

Equipo

207,284,000.00

Total

490,052,182.76

Solamente en las obras ejecutadas en los 212 kilómetros del ferrocarril de Campeche-Mérida-Progreso se invirtieron 63,449,252 pesos en terracería, adquisición de equipo, maquinaria para el tendido de vía y rieles, etcétera.

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En 1962 y 1963, con la intención de mantener en buen estado la línea, se destinaron 3 millones para construir 140 casas de sección para los trabajadores de vía. En 1964 se edificaron 24 casas más. En 1966 se adquirió equipo para continuar los trabajos de mantenimiento. Entre ellos se enlistan gatos hidráulicos, un arenero, un transformador de distribución de 13,200 voltios, dos tornos automáticos, dos máquinas soldadoras, un taladro radial, dos bombas portátiles, un rectificador de válvulas, un torno para madera, una sierra, una grúa de tres motores, escantillones, un martinete electroneumático, un trackmobile, etcétera.

En ese año se realizó un inventario donde se enumera el equipo con el que contaba la empresa, aunque llama la atención que está dividido el perteneciente al “Sureste” y el de “Ferrocarriles Unidos de Yucatán”. En el inventario se registran 28 locomotoras de diésel en servicio de carga (18 del Sureste y 10 de FUY), tres para servicio de patio y todavía quedaban 20 locomotoras de vapor, aunque no se contaba con máquinas eléctricas, cuando en otras empresas de México ya se hacía uso de ellas. Además, había 252 furgones (27 del Sureste y 115 de FUY), 47 góndolas (38 del Sureste y 9 de FUY), 80 tanques (43 del Sureste y 37 de FUY) y 101 locomotoras de pasajes (57 del Sureste y 44 de FUY). De 1966 a 1968 se realizó un presupuesto para rehabilitar la línea, que se dividió de la manera en la que se observa en la tabla 3.

De 1970 a 1975 los trabajos continuaron y, según un informe de la Subgerencia de Vía y Estructura, se realizaron labores de terracería, drenaje, pintura, balastado y nivelación, se remacharon puentes, se construyeron nuevas vías y se repararon las dañadas, y se edificaron nuevos inmuebles en Tenabo, Pomuch, Becal, Hecelchakán, San Dimas, Peto, Izamal y Valladolid.

En relación con la infraestructura, la línea se dividió para su operación en cuatro distritos con estaciones en ellos: Mezcalapa (estación en Chontalpa), Usumacinta (Salto de Agua y Palenque), Candelaria (Candelaria) y Champotón (Uayamón y La Chiquita). Adicionalmente, el Ferrocarril del Sureste tuvo cuatro talleres importantes para el mantenimiento del equipo en Campeche, Teapa, Tenosique y Coatzacoalcos, además de los talleres de Mérida, los más grandes del sureste mexicano Elaborado por Helios Comunicación con información de las siguientes fuentes: Bonilla Galindo, Isabel (2020). Escárcega en la ruta del Ferrocarril del Sureste. Entre decisiones atropelladas y una geografía inhóspita.

Mirada ferroviaria 38: 15-25.

Capasso Gamboa, Álvaro Gianfranco (2007). Situación actual del ferrocarril en México. Tesis de licenciatura en Ingeniería civil. Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas. Puebla.

Inauguración del Ferrocarril del Sureste (1950). Universidad de México vol. IV 42: 23-24.

Wan Moguel, Ricardo Manuel (2020). El Ferrocarril del Sureste: antecedentes, construcción e infraestructura de la línea (1934-1977).

Mirada ferroviaria 38: 5-14. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

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INGENIERO ¿SABÍAS QUE...

Los servicios requeridos por la sociedad mexicana en el ámbito profesional de la ingeniería civil, ya sea en obras de infraestructura o de servicios urbanos, requiere la participación cada vez más preparada y comprometida de los ingenieros?

Lo anterior tiene el fin de incorporar a la sociedad profesionales altamente calificados y actualizados en cada una de sus especialidades, como ocurre en otros países, sobre todo ahora que ha sido renovado el compromiso de la participación internacional de México en el T-MEC, y teniendo en cuenta que, una vez que haya disminuido la difícil etapa sanitaria que hoy vivimos, seguramente se empezará a reactivar la economía.

El Colegio de Ingenieros Civiles de México, A. C., te invita a certificarte como ingeniero civil, para lo cual se emitió una convocatoria en la que podrás encontrar toda la información necesaria, al igual que en la página web y en las redes sociales de nuestro colegio. El examen de certificación se llevará a cabo el próximo 12 y 13 de noviembre de 2020 y la información requerida se deberá entregar a más tardar el 12 de octubre de 2020. No necesitas ser miembro del CICM para certificarte con nosotros. La certificación que otorga el CICM es reconocida por la Dirección General de Profesiones de la Secretaría de Educación Pública.

Se invita a los ingenieros civiles que deseen obtener su certificación profesional a presentar su solicitud a más tardar el 12 de octubre de 2020 a las 15:00 horas.

Revisa los requisitos en la convocatoria publicada en nuetra página www.cicm.org.mx

Ponte en contacto: certificacion@cicm.org.mx, Ing. Leobardo Palomino y Lic. Fabiola Nateras Teléfono: 55 56 06 23 23 ext. 135 y 122

ALREDEDOR DEL MUNDO

Sharq Crossing de Doha

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El proyecto dual –superficial y submarino– se compone de cuatro estructuras principales: el puente occidental, el puente de la Ciudad Cultural, el puente Sharq y túneles de conexión bajo el océano. De acuerdo con la Autoridad de Transporte de Catar, el proyecto refleja la confianza de ese país, y específicamente de su capital, Doha, en su crecimiento de largo plazo.

El diseño definitivo incluye un puente en cada uno de los tres extremos del sistema de túneles.

Sharq Crossing (que originalmente recibía el nombre de Doha Bay Crossing) fue concebido por el renombrado arquitecto e ingeniero Gustavo Calatrava para la Autoridad de Obras Públicas del Estado de Catar, como una conexión para la bahía de Doha. En realidad, el proyecto se compone de tres puentes, dos túneles sumergidos con longitudes de 3.1 y 2.8 km, respectivamente, y tres túneles falsos cuya longitud varía de 950 a 1,250 metros.

Se trata del primer túnel sumergido en la región de Oriente medio.

De particular interés es el Enlace Marino, una intersección bajo tierra que conecta los dos túneles sumergidos y el puente occidental. Asimismo, este último cuenta con

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el arco más largo del mundo, que vincula la costa con el Enlace Marino.

En total, Sharq Crossing tiene cerca de 12 km de extensión y forma parte del Plan Maestro de Transporte de Doha, ciudad que ha tenido un importante crecimiento demográfico e incremento en el tráfico vehicular y el número de distritos urbanos nuevos en años recientes.

Esta tendencia indicaba que, sin lugar a dudas, llegaría el momento en que las vías terrestres de la ciudad se saturarían. Tal predicción se veía agravada con la espera de la Copa Mundial 2022 de la FIFA. De esta forma, el objetivo inmediato del proyecto es vincular el nuevo Aeropuerto Internacional de Hamad con el centro de la

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Diseño de la obra En sustitución de otro diseño propuesto con anterioridad, el cual consistía sólo en túneles, el diseño definitivo para Sharq Crossing incluye un puente en cada uno de los tres extremos del sistema de túneles.

La conexión de los puentes con el sistema general de tránsito sigue el mismo principio en los tres puntos: un túnel corto atraviesa por debajo de un distrito costero, y después cada puente emerge fuera de la costa, para volver a sumergirse en el mar y conectarse nuevamente con el túnel principal. Desde la superficie, cada puente parece una estructura independiente Sharq Crossing se compone de cuatro estructuras principales: el puente occidental, el puente de la Ciudad Cultural, el puente Sharq y los túneles de conexión submarinos. Se describen brevemente a continuación.

El puente occidental consiste en una estructura arqueada de dos pisos, de las cuales la superior alojará el parque lineal y también tendrá un sistema de transporte público no invasivo (no se ha definido de qué tipo será) hacia una isla artificial con terrazas escalonadas, instalaciones recreativas y un puerto deportivo.

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capital catarí y los distritos urbanos y comerciales de reciente aparición, entre éstos la Ciudad Cultural.

El puente occidental alojará el parque lineal y también tendrá un sistema de transporte público no invasivo.

El puente de la Ciudad Cultural se compondrá de una serie de estructuras atirantadas que atraviesan la bahía en un patrón de escalas descendentes; de esta forma se creará un puente largo y se reducirá la longitud necesaria de los enlaces de túneles sumergidos.

El puente Sharq es una estructura tubular que se extenderá por la entrada adyacente al nuevo Aeropuerto

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Sharq Crossing de Doha

El puente de la Ciudad Cultural se compondrá de una serie de estructuras atirantadas que atraviesan la bahía en un patrón de escalas descendentes.

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u En total, Sharq Crossing tiene cerca de 12 km de extensión y forma parte del Plan Maestro de Transporte de Doha, ciudad que ha tenido un importante crecimiento demográfico e incremento en el tráfico vehicular y el número de distritos urbanos nuevos en años recientes. Esta tendencia indicaba que, sin lugar a dudas, llegaría el momento en que las vías terrestres de la ciudad se saturarían.

El objetivo inmediato del proyecto es vincular el nuevo Aeropuerto Internacional de Hamad con el centro de la ciudad.

Internacional Hamad. Si bien es necesariamente de bajo perfil para adaptarse al tráfico aéreo, el puente ofrece una forma arquitectónica novedosa que brinda a los visitantes su primera vista impresionante del horizonte del centro de Doha.

Por último, al conectar cada uno de los tres puentes, los túneles tubulares sumergidos están diseñados para cumplir con los requisitos internacionales de seguridad y gestión del tráfico, y cuentan con sistemas mecánico, eléctrico, de ventilación y de tuberías. El tramo sumergido tendrá una longitud suficiente para conformar un canal de navegación, que permitirá el tránsito marítimo desde y hacia la bahía. El enlace del túnel de tubo sumergido entre el puente Sharq y el puente oriental consta de tres carriles en cada sentido, mientras que entre el puente West Bay y el puente de la Ciudad Cultural tendrá dos carriles en cada dirección.

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Se espera que la estructura sea utilizada por unos 2,000 vehículos cada hora en promedio en cada sentido.

Estado de su desarrollo El diseño arquitectónico fue presentado en 2013, y el comienzo de la construcción se postuló para 2015 con un periodo de seis años hasta su conclusión. Sin embargo, después de un periodo en pausa, en diciembre de 2019 se anunció que la construcción del Sharq Crossing comenzaría en el tercer trimestre de 2020, y el costo de las obras iniciales se consideró en el presupuesto para el presente año. Los documentos oficiales indican que la construcción se llevará cuatro años, por lo que a final de cuentas, desafortunadamente, la obra no estará concluida para el torneo deportivo mundial de 2022. Por el momento, el costo total se estima que será de 12 mil millones de dólares Elaborado por Helios con información de tec-tunnel.com, https://ca latrava.com/projects/sharq-crossing-doha.html, gulf-times.com y www.ashghal.gov.qa. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

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Septiembre 17 al 19 México a través de los sismos: A más de 100 años de monitoreo y reglamentación UNAM, SMIS, SMIE, SMIG, AMDROC Ciudad de México www.smis.org.mx Septiembre 30 a octubre 2 1er Foro Internacional de Ferrocarriles Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A. C. Chihuahua, México www.amivtac.org

Octubre 29 y 30 1er Seminario Internacional de Conservación de Carreteras Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A. C. Cancún, México www.amivtac.org

Conversaciones americanas Reina Roffé Páginas de Espuma, 2001 Las doce entrevistas que ha reunido Reina Roffé en este libro tienen la virtud de haberse constituido en textos de gran valor literario. Diálogo, charla, confesión, las palabras de los autores se convierten en “testimonios irrepetibles”, en ejercicio de memoria biográfica y artística, en teoría y estética literarias, en un acercamiento íntimo hacia la persona, la obra y la época. Realizadas en ciudades tan distantes como Buenos Aires, Madrid o Nueva York, en las páginas de este volumen se entremezclan las voces de algunos de los autores más relevantes de los últimos años en lengua castellana.

Como si de una imaginaria tertulia se tratara, hablan sobre sus posiciones políticas, revelan las claves de su escritura, cuentan ideas, viajes, sueños, proyectos secretos.

Confiesan sus miedos, sus frustraciones, la relación que mantienen con la crítica. Opinan sobre las influencias del cine y el psicoanálisis. También sobre las consecuencias de las dictaduras, los exilios, la censura, la discriminación sexual. Arman su árbol genealógico, narran historias que no han relatado nunca, aportan reflexiones que son vigas maestras de los grandes debates actuales.

Los entrevistados son Jorge Luis Borges, Adolfo Bioy Casares, Mario Benedetti, Elena Poniatowska, Alfredo Bryce Echenique y Ángeles Mastretta, entre otros

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2020

AGENDA

ULTURA

Coro a doce voces

Noviembre 11 al 14 XXX Reunión Nacional de Ingeniería Geotécnica y XXI Reunión Nacional de Profesores de Ingeniería Geotécnica Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica, A. C. Guadalajara, México www.smig.org.mx

2021

Febrero 17 al 20 XXII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, A. C. Aguascalientes, México www.smie.org.mx

Marzo 17 al 19 XXIII Reunión Nacional de Ingeniería de Vías Terrestres Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A. C. Oaxaca, México www.amivtac.org Septiembre 12 al 17 20th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering 2021 Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica Sídney, Australia icsmge2021.org

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