Revista IC Noviembre - Diciembre 2020 by Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.

614 / Aร O LXXI / NOVIEMBREDICIEMBRE 2020 $60

Medidas de adaptaciรณn de las presas al cambio global

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.

Vicepresidente

Alejandro Vázquez Vera Consejeros

sumario Número 614, noviembre-diciembre de 2020

PORTADA: F. ARREGUÍN Y SCIENCING.COM

3 MENSAJE DEL PRESIDENTE / CIUDAD DE LOS 15 MINUTOS 4 DIÁLOGO / CARLOS MORENO HIDRÁULICA / SITUACIÓN ACTUAL DE LA 8 CUENCA GRIJALVA-USUMACINTA / HUMBERTO MARENGO MOGOLLÓN

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 Coordinación de contenidos Teresa Martínez Bravo

/ GESTIÓN DE RIESGOS EN PROYECTOS DE CONS14 PREVENCIÓN TRUCCIÓN / LUIS MIGUEL ARROYO YLLANES

Contenidos Ángeles González Guerra

SÍSMICA / EL PAPEL DE LA TECNOLOGÍA EN LA RESILIEN19 INGENIERÍA CIA SÍSMICA DE LAS COMUNIDADES / LUCIANO ROBERTO FERNÁNDEZ

Dirección comercial Daniel N. Moser da Silva

SOLA DE PORTADA: HIDRÁULICA / MEDIDAS DE ADAPTACIÓN DE LAS 24 TEMA PRESAS AL CAMBIO GLOBAL / FELIPE I. ARREGUÍN CORTÉS Y FERNANDO J. GONZÁLEZ VILLARREAL / CULTURA MARÍTIMA, NECESIDAD HISTÓRICA DE 29 PLANEACIÓN CAMBIO / HÉCTOR LÓPEZ GUTIÉRREZ / INFRAESTRUCTURA LOGÍSTICA Y NUEVAS TECNOLO33 PLANEACIÓN GÍAS / REYES JUÁREZ DEL ÁNGEL

OBRAS CENTENARIAS / SISTEMA HIDROELÉCTRICO NECAXA

ALREDEDOR DEL MUNDO / AEROPUERTO BERLÍN-BRANDEMBURGO

CULTURA / LIBRO LEONARDO DA VINCI. LA BIOGRAFÍA / WALTER ISAACSON

Diseño Diego Meza Segura

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 LXXI, número 614, noviembre-diciembre 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., 8 de Septiembre 42-2, col. Daniel Garza, alcaldía Miguel Hidalgo, CP 11830, Ciudad de México. Este número se terminó de imprimir el 31 de octubre 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.

AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

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. Registro en el Padrón Nacional de Medios Certificados de la Secretaría de Gobernación.

Fe de error: En la edición 612 septiembre, en el mensaje del presidente (p. 3), dice: “los sismos de septiembre de 1985 y 2019”, y debió decir: “los sismos de septiembre de 1985 y 2017”.

Para todo asunto relacionado con la revista, dirigirse a ic@heliosmx.org Costo de recuperación $60, números atrasados $65. Suscripción anual $625. Los ingenieros civiles asociados al CICM la reciben en forma gratuita.

Mensaje del presidente

2021, urgente reactivación

stá terminando un año particularmente complejo. La pandemia de Covid-19 vino a hacer evidentes las enormes deficiencias de los sistemas de salud para atender una emergencia, tanto en infraestructura como en recursos humanos, prácticamente en todo el planeta. No existe en el mundo una política uniforme para responder al fenómeno de la pandemia, y aun así los resultados no parecen muy distintos. Más allá del obvio pesar que causan los fallecimientos entre los deudos, y del hecho de que una vida humana no tiene precio, quizá la consecuencia más dramática, no únicamente en lo inmediato sino en el mediano y largo plazo, es la caída histórica de la economía mundial, que puso en evidencia su fragilidad y las condiciones de inequidad que el modelo actual produce. En lo que específicamente compete a los ingenieros –la infraestructura–, resulta imprescindible atender de manera urgente la planificación de las obras que el país demanda, y no sólo en el sector salud. Al momento de escribir estas líneas se realizaba el “Segundo anuncio de proyectos para apuntalar la reactivación económica”, resultado de un acuerdo entre el gobierno federal y el sector empresarial. Dicho convenio incluye un proceso para analizar la viabilidad de los proyectos propuestos, conocer su grado de maduración y establecer una ruta que garantice su ejecución. Las obras seleccionadas son de carreteras, puertos, vías férreas, energía e hidrocarburos, logística y agua potable en distintos estados del país. La inversión total anunciada es de 228 mil millones de pesos. La pandemia y su impacto en la economía no acaba en 2020. Es por ello que resulta indispensable acelerar, de manera ordenada, planificada y transparente, la puesta en marcha en 2021 de un plan de reactivación económica ambicioso que no debe agotarse en la propuesta anunciada y ha de considerar como pilares la conservación y creación de infraestructura. En ambos casos, particularmente en el segundo, es imprescindible cumplir con cada uno de los pasos y requerimientos (proyectos, diseños, derecho de vía y manifiesto de impacto ambiental, entre otros) en orden, para garantizar el cumplimiento de las obras en tiempo y forma.

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

Ciudad de los 15 minutos Existen elementos teóricos que formalizan la idea de ciudad de proximidades, pero tiene que ser adaptada por el gobierno de cada ciudad en función de su contexto propio, además de desarrollar políticas urbanas que vayan en el sentido de privilegiar, ante todo, la proximidad como hoja de ruta. IC: Es usted científico, empresario y profesor en la Universidad de París; vive en Francia desde hace 41 años. ¿Cuál ha sido la evolución de su desarrollo profesional? Carlos Moreno (CM): Llegué a Francia cuando tenía 20 años; mi evolución profesional se ha dado en el ámbito de la investigación y la enseñanza. Me especialicé en matemáticas, informática, electrónica, robótica e inteligencia artificial; trabajé bastante en los sistemas complejos aplicados a la resolución de cuestiones de infraestructuras, en particular. En el ámbito de la investigación, desarrollé una manera de vincular soluciones tecnológicas, específicamente para el mundo urbano; me vinculé a proyectos sobre las ciudades inteligentes. IC: ¿Cuál es el principal parámetro que define a una ciudad inteligente? ¿Gobernanza, planificación urbana, gestión pública, tecnología, medio ambiente, movilidad y transporte, economía? CM: Hablar de “ciudad inteligente” en el albor de la tercera década del siglo XXI no tiene sentido si no hablamos de una ciudad humana, viva, tolerante, inclusiva y resiliente. Considerar que la ciudad será inteligente desarrollando opciones muy tecnológicas, y que éstas aportarán las soluciones a los problemas complejos, sin implicar a los ciudadanos, no es una salida apropiada. Sobre todo, porque los ciudadanos hoy disponen de medios técnicos para informarse y movilizarse cotidianamente. Al contrario, la inteligencia urbana y los nuevos usos ciudadanos, multiplicados por las redes sociales y las nuevas tecnologías, permiten hacer emerger nuevas iniciativas para involucrarse en el cambio. Las relaciones entre administrados y gobiernos cambian sobre el efecto de estas tecnologías, y el gobierno y la forma de hacer política cambian también. Hay claramente una evolución en relación con la democracia representativa tradicional. Dotar de sentido a la ciudad en el momento de la transición energética, de las energías descentralizadas, de las nuevas formas de movilidad, del desarrollo de las prácticas de vecindad, de las ciudades irrespirables por la contaminación, es ante todo un deber social. Sin esta puesta en coherencia, no dispondremos de la adhesión ciudadana indispensable para operar un cambio de fondo, porque el principal valor está en los usos, en la creación de valor social, no en la tecnología en sí misma.

IC: Aportó usted una plataforma digital que dio lugar a su laboratorio de investigación; creó una start up para industrializar los trabajos de investigación que fue comprada por una gran multinacional francesa. CM: Sí. Tiempo después llegué a la conclusión de que toda la tecnología, por muy poderosa que sea, no logra resolver problemas complejos que son de orden ecológico, económico y social en el mundo urbano; por lo tanto, regresé a la universidad, donde, como director científico, monté una cátedra que maneja las problemáticas de territorialidad desde un ángulo orientado al urbanismo por los usos. Desarrollamos el concepto de human smart city y de ciudad viva, del cual siempre tengo mi inspiración en la pionera Jane Jacobs. A partir del concepto de ciudad viva comencé a trabajar la problemática de la ciudad desde su temporalidad y sus usos, lo que me llevó a plantear hace cinco años el paradigma de la ciudad de los 15 minutos, del territorio de la nueva hora como expresión de una nueva manera de orientar el cronourbanismo, la cronotopía y la topología urbana. IC: Sería de interés conocer más a detalle el concepto de ciudad viva. CM: A partir de la revolución del internet, que empezó en los años dos mil, con el nacimiento del internet móvil y el internet de las cosas, se pensó que la ciudad inteligente, con tanta tecnología y con los algoritmos, iba a aportar soluciones a las ciudades. Entonces, habiendo

MORENO-WEB.NET

CARLOS MORENO Profesor de la Universidad de París 1 PanthéonSorbonne. Científico y empresario. Precursor del concepto de “ciudad digital sostenible”. Es el ideólogo de parte de las propuestas de la alcaldesa de París.

La ciudad moderna se ha caracterizado por obedecer a un modelo de desarrollo productivista, con un mundo urbano puesto al servicio de la pareja producir y consumir.

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trabajado en este ámbito desde el año 2003, yo era uno de quienes pensaban que por más algoritmos poderosos que desarrolláramos y por más hiperconectividad que tuviésemos, la vida urbana representa un desafío mayúsculo por su complejidad. Inspirado por los trabajos de Edgar Morin –el gran pensador francés, universal, de la complejidad, que conoce bastante a México y a América Latina– quise romper con esta visión tecnocéntrica del mundo urbano, de la ciudad inteligente, y por lo tanto retomé el pensamiento pionero de Jane Jacobs, que planteaba que el eje de la transformación urbana es la capacidad de los habitantes de un territorio para crear interacciones, relaciones sociales, y desarrollar en la ciudad actividades que mejoren la calidad de vida. Entonces me dediqué a desarrollar el concepto de ciudad viva que enfrenta necesidades fundamentales, como las dificultades económicas, sociales, culturales, sanitarias… el concepto de ciudad viva implica comprender la ciudad y el mundo urbano desde el punto de vista de la triple interacción económica, ecológica y social. IC: Mencionó el factor social como determinante en el concepto de ciudad viva. CM: Es necesario buscar nuevos equilibrios en los entornos económicos urbanos frente a la pobreza, e igualmente combatir el fenómeno de la exclusión social que está manifiesto en las ciudades y que es parte hoy en día de esas dificultades de racismo, xenofobia… que generan intolerancia y discriminación. IC: Abandonar el enfoque tecnocéntrico y revalorar los aspectos sociales, económicos, ecológicos, culturales, es lo que lo llevó a pasar del concepto de ciudad viva al de ciudad de 15 minutos. Por favor, abunde en este concepto. CM: La ciudad es incompleta. Está en permanente evolución y es muy vulnerable. No podemos hacer una calificación urbana centralizada que permita imaginar matemáticamente, algorítmicamente, cómo va a desarrollarse; todos los modelos numéricos que se pretende ejecutar en la ciudad como un plan se dificultan, pues las ciudades, como un organismo vivo, pueden cambiar profundamente el rumbo de las cosas. Nos planteamos que la inteligencia urbana no es la inteligencia de una planificación milimetrada, sino la capacidad de adaptarnos a las transformaciones necesarias frente a los desafíos incluyendo lo imprevisto, como salta a los ojos actualmente con la pandemia de Covid-19. Hacemos énfasis en el hecho de que finalmente la ciudad moderna se ha caracterizado en lo fundamental por obedecer a un modelo de desarrollo productivista, basado en una producción masiva y un consumo masivo, con un mundo urbano puesto al servicio de la pareja producir y consumir; por lo tanto, la manera en que la ciudad se desarrolla es en torno a cómo ejecutar y favorecer este productivismo. Así, en el mundo urbano se genera

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Ciudad de los 15 minutos

Más allá del cambio climático y la protección de los recursos naturales, necesitamos crear un urbanismo orientado por los usos y nuevos modelos económicos y sociales en el mundo urbano.

un desarrollo que especializa los metros cuadrados, al crear segregaciones económicas en donde se produce, sociales donde vive la gente que produce y ecológicas con los recursos que se utilizan para producir. Esta especialización condujo a disociar elementos clave del mundo urbano: la vida cotidiana y el mundo laboral. Vivimos en ciudades en las cuales se ha creado una dinámica urbana de soledad, de angustia, de apresuramiento, por la cual finalmente nos hemos dado cuenta de que el elemento mayor de la calidad de vida, que es el tiempo útil, se ha perdido. La ingeniería se ha puesto al servicio de este modo de vida que se ha considerado normal y en el cual utilizo los transportes colectivos, así me cueste tres horas de ida y regreso entre mi hogar y el lugar de trabajo, incluso en vehículo particular. IC: ¿Cómo evolucionar de la ciudad viva a la ciudad de los 15 minutos? CM: Si queremos rescatar una calidad de vida urbana, tenemos que rescatar el tiempo útil, y para rescatar el tiempo útil tenemos que reinventar una medida con la cual tengamos una mayor capacidad de uso intensivo de los recursos que tenemos en proximidad para reencontrar con ellos una manera distinta de acceder a nuestra socialización. Por eso, la ciudad de los 15 minutos aparece como una respuesta a nuestra reflexión sobre el tiempo útil en el ámbito urbano, cuestionando el cronourbanismo, el ritmo de vida al que estamos acostumbrados, cuestionando la utilización de los metros cuadrados. Nosotros respondemos con la cronotopía, como una utilización más intensiva de los metros cuadrados que tenemos, que están muy mal utilizados; respondemos ante la angustia y la soledad y el apresuramiento permanente con la tropofilia, que es crear un nuevo sentimiento urbano de pertenecer a una ciudad, a un barrio, a una proximidad. La ciudad de los 15 minutos es una concreción de lo que llamamos la ciudad de las proximidades, la ciudad de las cortas distancias, la ciudad policéntrica, multiservicial, en la cual proponemos otro tipo de desarrollo urbano que rompa con la segregación y la especialización territorial.

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Ciudad de los 15 minutos

Aprender

Comer sanamente

Trabajar Compartir y reusar

Mantenerse activo

n 15 min

i 15 m

Hogar

15 m

Atender la salud

Hacer compras Disfrutar el aire libre

Cultivarse y participar La ciudad de los 15 minutos es la concreción de la ciudad de las proximidades, policéntrica, multiservicial, con un desarrollo urbano que rompa con la segregación y la especialización territorial.

IC: Una cosa es plantear semejantes políticas públicas de desarrollo urbano en una ciudad actual, otra plantear dicha política en una ciudad futura, en una ciudad en formación. ¿Qué nos puede comentar al respecto? CM: Tiene toda la razón porque, efectivamente, cuando nos enfrentamos a la necesidad de un cambio de paradigma, como es el planteamiento de la ciudad de proximidades (de los 15 minutos), tenemos que articularlo con políticas públicas urbanas que sean capaces de propulsar ese nuevo paradigma. Esto que pregunta me permite resaltar por qué la idea ha tomado tanta fuerza en el ámbito mundial; como trabajo de investigación hace cinco años, en mi primera publicación afirmé que necesitamos un nuevo cronourbanismo, pero el hecho fundamental de la propagación de este concepto viene del encuentro con la alcaldesa de París, Anne Hidalgo. Trabajando con ella, y siendo ella presidenta de la red mundial de ciudades, a la cual México pertenece desde 1940, me pareció lógico plantearle que la ciudad de proximidades podría cambiar de una manera positiva las políticas urbanas. Le planteé a la alcaldesa que más allá del cambio climático y la protección de los recursos naturales, necesitábamos crear un urbanismo orientado por los usos y nuevos modelos económicos y sociales en el mundo urbano. IC: Planteó la problemática de la sectorización que hay en las ciudades: en una zona universidades, en otra industria, en otra la cultura, en otra el comercio… llevar de la teoría a la práctica la ciudad de los 15 minutos con este condicionamiento de la sectorización no parece fácil. ¿Cuáles son los principales desafíos que la sectorización plantea a la concreción de la ciudad de los 15 minutos?

ANNEHIDALGO2020.COM

Circular

CM: De acuerdo con usted. Estamos ya implementando esta conceptualización, que es un desafío cuando se tiene no sólo que hacer política pública, sino transformar la ciudad. Los desafíos mayores son esencialmente el poder ofrecer una política que permita crear multiservicios de proximidad; estamos acostumbrados a un ritmo de vida en el cual la sectorización del mundo urbano ha especializado nuestros desplazamientos, y ahora nos proponemos modificarlos, primero por el cambio climático que no nos permite continuar viviendo en una ciudad desparramada, produciendo CO2 con desplazamientos en autos particulares o como muchedumbres agolpadas en el transporte público; entonces, la dificultad mayor ha sido que culturalmente se integre otro modo de vida distinto. Por el manejo de la pandemia de Covid-19, entre 30 y 40% de la población ha debido recurrir al teletrabajo. En muchas ciudades las torres corporativas se están convirtiendo en torres fantasma, y el teletrabajo nos permite impulsar la descentralización del trabajo para crear un nuevo concepto por el cual, en lugar de tener una torre de miles de empleados, creamos diferentes lugares de la ciudad a los cuales son convocados los empleados, y los descentralizamos en una organización territorial que dé una mayor proximidad. El otro desafío es que haya presupuestos y políticas que puedan incentivar la creación de servicios de proximidad. Tiene que ser una política urbana pública, no puede dejársele al sector privado porque éste va a buscar, legal y legítimamente, beneficios y rentabilidad. Antes que rentabilidad económica particular, necesitamos reequilibrar las territorialidades, para que los servicios sean accesibles a todos y no solamente a unos cuantos; por eso hablamos del desafío de crear una política urbana basada en los comunes. IC: Plantea la descentralización. Cuando se reagrupa por zonas a los empleados de una gran empresa u organismo público, se descentraliza, pero puede ser que los empleados de cierta área de la compañía no se pueden reagrupar tan fácilmente en un lugar de la ciudad porque todos viven en lugares distintos. CM: Efectivamente. Debemos revisar la manera de crear esa territorialidad, lo que llamamos la responsabilidad social y ecológica de las empresas. En Francia es una ley, obliga a que se tengan en cuenta los criterios ecológicos y sociales en el mundo laboral, en la organización profesional; entonces pensamos que es éste el momento para favorecer el corpoworking, hay que introducir la territorialidad en las nuevas obligaciones. Todas las empresas conocen de dónde viene cada trabajador; es muy accesible hoy por algoritmos construir lo que llamamos mapas de calor que nos permiten comprender el origen y destino de las personas; obviamente, no se trata de crearle a cada quien un lugar especial cerca de su casa, pero es sencillo con algoritmos crear los mapas de calor del conjunto y matemáticamente hacer centros que logren ubicar cuáles serían los lugares preferenciales en los que estaríamos instalando

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Ciudad de los 15 minutos

centros territoriales que permitan una proximidad de 15 a 20 minutos a quienes trabajan en equipo. IC: Planteaba yo hace un momento la diferencia entre aplicar estas políticas en una ciudad actual, en funcionamiento, y hacerlo en una ciudad futura o pequeña. ¿Están ustedes considerando opciones para distintos tipos de ciudades? CM: Yo no trabajo para ciudades como algunas del Medio Oriente que surgen “de un día a otro” en el desierto, pero sí trabajamos con ciudades de distinta granularidad… medias, pequeñas, es cuestión de voluntad política de darle una perspectiva a la vida en nuestras ciudades basada en un urbanismo por los usos, y no por las infraestructuras. IC: ¿Por ejemplo? CM: La política ha sido adoptada por el C40 Cities, que es la red mundial de ciudades por el clima y las hay en muchas partes del mundo. Milán tomará este paradigma saliendo de la pandemia de Covid-19; existen ciudades intermedias en Francia, como Nantes, con 400 mil habitantes, y pequeñas como Mulhouse, con 90 mil habitantes… no es una cuestión de tamaño, es una cuestión de política urbana. IC: La ciudad de Tokio es una de las principales ciudades inteligentes del mundo. Tiene una población cercana en número a la Ciudad de México, y está también asentada en zona sísmica. Su superficie no es mucho mayor que la de nuestra ciudad capital, y su densidad poblacional es similar, pero los factores políticos, económicos y culturales distan mucho entre una y la otra. ¿Puede aspirar una metrópoli como la Ciudad de México a convertirse en una verdadera urbe que pueda ser considerada ciudad inteligente, o ciudad viva, o ciudad de los 15 minutos? CM: Es una cuestión de compromiso político y de política pública. Lo que nosotros preconizamos no es copiar y pegar, cada una tiene su propio ADN; México y Tokio pueden tener similitudes pero son diferentes en lo social, lo cultural, lo político... Tenemos elementos sencillamente teóricos que formalizan esta idea de ciudad de proximidades, pero tiene que ser adaptada por cada gobierno de cada ciudad en función de su contexto propio, y desarrollar políticas urbanas que vayan en el sentido de privilegiar ante todo la proximidad como hoja de ruta. IC: Un recurso crítico en la Ciudad de México es el agua. ¿Cómo integrar el manejo del agua en el concepto de ciudad inteligente? ¿Cuál es la diferencia sustantiva entre el requerido en una ciudad convencional y en una ciudad inteligente? CM: Una ciudad que desarrolle la inteligencia urbana debe asegurarse de que el agua no sea un negocio orientado al beneficio y rentabilidad como criterio de inversión y desarrollo. IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 614 noviembre-diciembre de 2020

IC: ¿En qué áreas considera que las universidades deberían formar prioritariamente a los estudiantes de Ingeniería civil para complementar las asignaturas tradicionales y generar ingenieros capacitados para los desafíos de las ciudades de 15 minutos? CM: Es esencial que la formación de los ingenieros esté influenciada por el aprendizaje de la ciencia de la complejidad. Es urgente tener una visión sistémica, holística, salir del encasillamiento disciplinario, estar en las intersecciones y romper con el funcionalismo y las verticalidades disciplinarias. La ingeniería no puede con la tecnología resolver problemas de las ciudades que responden a una triple retroacción –ecológica, económica y social–. No olvidemos lo que nos legó el filosofo francés Bernard Stiegler, quien falleció hace poco: la tecnología es un farmakon, que en griego es o un remedio o un veneno. Obremos en las formaciones de las ingenierías para que, cruzándolas con otras disciplinas del entorno humanístico, sean entonces un remedio, poderoso pero remedio, de una fórmula en la cual la complejidad –palabra latina que etimológicamente significa “tejer juntos”– sea la que lleve la batuta Entrevista de Daniel N. Moser ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

HIDRÁULICA

Situación actual de la cuenca Grijalva-Usumacinta Cada año, el sureste mexicano sufre inundaciones y desastres por el hecho de que los ríos se desbordan en varios puntos, arrasan zonas agrícolas y urbanas y afectan vidas y propiedades de manera importante. En este trabajo se proponen algunas acciones concretas para solucionar esta problemática. HUMBERTO MARENGO MOGOLLÓN Presidente del Comité Mexicano de Grandes Presas (ICOLD). Profesor de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. Investigador Nacional del SNI. Académico de la Academia Mexicana de Ingeniería. Consejero del CICM.

En 1999, 2005, 2007, 2010 y 2011, serias inundaciones obligaron a las autoridades de la Comisión Nacional del Agua (Conagua) y de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) a operar de manera muy controlada las presas que están construidas sobre el río Grijalva. Ha sido tan grave el problema y tan mal manejada la información sobre lo sucedido, que la sociedad civil responsabiliza directamente a ambos organismos por las inundaciones. Nada más alejado de la realidad. Gracias a las presas no se han inundado severamente ciudades como Huimanguillo, Comalcalco, Cárdenas y Villahermosa. Los gastos y volúmenes extraídos por las presas han reducido el impacto en un 60% en promedio de gastos pico, además de volúmenes que se han almacenado y retenido sin impactar directamente a la población. Sin embargo, las ciudades y las zonas agrícolas se siguen inundando. El diagnóstico tal vez se conozca, pero no se ha sabido comunicar.

Golfo de México

Villahermosa

CH Peñitas Túneles río Grijalva CH Malpaso

Bajo Grijalva CH Chicoasén

Tuxtla Gutiérrez Alto Grijalva

Océano Pacífico 0

100 km

Figura 1. Área de influencia.

Usumacinta CH La Angostura

Tabla 1. Área de influencia de la cuenca Grijalva-Usumacinta Área (km2) CH Angostura

18,099

CH Chicoasén

7,940

CH Malpaso

9,952

CH Peñitas

1,275

Cuenca con control (alto Grijalva, en territorio mexicano

37,266

Cuenca sin control (bajo Grijalva)

20,464

Cuenca sin control (Usumacinta, en territorio mexicano

26,250

Datos de la cuenca Por su distribución en el territorio nacional, el escurrimiento medio anual en la cuenca Grijalva-Usumacinta representa del 30 al 35% del total en México. En el río Grijalva se tiene una capacidad de almacenamiento total de 36,472 millones de metros cúbicos (Mm3), que significan el 29% del escurrimiento de la cuenca Grijalva-Usumacinta y el 9% del total nacional. Esto es, el 71% del escurrimiento de la cuenca GrijalvaUsumacinta llega al mar sin uso alguno, sin control, y en varios años, durante las lluvias, ocasiona severos daños. Cuando el río Usumacinta crece, se inunda de manera descontrolada la planicie tabasqueña. En los modelos de inundación hechos con anterioridad por la CFE, la Conagua y el Instituto de Ingeniería de la UNAM, parte del problema es que se obstruye la salida franca del Grijalva con la del Usumacinta y se produce una “curva de remanso” que inunda las ciudades del centro; además, los ríos de la sierra llegan aguas arriba de Villahermosa y afectan severamente a la ciudad. Desde 1868 Tabasco ha sufrido una inundación seria cada 5.2 años. Precipitaciones en Tabasco en 2020 El estado de Tabasco rompió récord de lluvias el pasado 30 de octubre de 2020, cuando las precipitaciones alcanzaron los 450 mm en 24 horas, según datos de la Dirección Local de la Conagua; el último registro de esa

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Situación actual de la cuenca Grijalva-Usumacinta

Sistema hidroeléctrico Grijalva

104 km

02/2012

12/2011

11/2011

09/2011

07/2011

06/2011

t = 9.64 h t = 6.55 h 81 km 55 km t = 2.3 h 17 km

04/2011

t = 12.38 h

Canal NAME: 100.0 msnm NAMO: 90.9 msnm Peñitas NAME: 95.5 msnm NAMO: 87.4 msnm

02/2011

Malpaso NAME: 188.0 msnm NAMO: 182. 5 msnm

538.00 536.00 534.00 532.00 530.00 528.00 526.00 524.00 522.00 01/2011

Chicoasén NAME: 395.0 msnm NAMO: 392.5 msnm

La Angostura curva índice actual Elevación del agua en el embalse

Angostura NAME: 539.5 msnm NAMO: 533.0 msnm

Fecha

Figura 2. Curvas índice del sistema hidroeléctrico Grijalva y de La Angostura.

magnitud data de 1980, cuando en el mismo mes las precipitaciones llegaron a 380 milímetros. Por otra parte, en este 2020 los efectos del frente frío número 9 desde el 29 de octubre se sumaron al frente frío número 11 e hicieron que estas lluvias fueran igual de intensas que en 2007, cuando los daños en los 17 municipios del estado provocaron pérdidas millonarias para todos los sectores productivos. Para que se tenga una idea de lo que representa esta cantidad de lluvia, en la Ciudad de México el promedio que se registra es un poco más de 700 mm por año, y en ese evento de 2007 se registraron 1,200 mm en una semana en la región de Chiapas y Tabasco. Las precipitaciones de este año se pueden agrupar en lo sucedido durante octubre y noviembre. • Las primeras grandes inundaciones ocurrieron en los estados de Campeche, Yucatán y Quintana Roo a principios de octubre debido a tres ciclones consecutivos: la tormenta tropical Gamma y los huracanes Delta y Zeta. El estado de Yucatán fue el más afectado, muchas viviendas fueron dañadas. En Quintana Roo, los turistas tuvieron que ser desalojados de la isla Holbox, y comunidades enteras quedaron inundadas en Campeche. • Las inundaciones más severas se presentaron durante el mes de noviembre; afectaron los estados de Tabasco, Chiapas y Veracruz. La interacción de la tormenta tropical Eta con los frentes fríos provocó lluvias torrenciales, y éstas a su vez, el desbordamiento de 20 ríos, entre ellos el Usumacinta y el Grijalva. El gobernador tabasqueño responsabilizó a la CFE, que es la encargada de realizar los desfogues de la presa Peñitas. Tabasco es el estado más afectado por las inundaciones; se han reportado más de 150 mil personas damnificadas, ocho decesos y más de 12 mil personas se hallan en refugios temporales. En Chiapas se han registrado 22 muertes, y al sur del estado de Veracruz hay más de 10 mil damnificados. Estos eventos se pueden explicar. En primer lugar, en otros años terminan las lluvias y ciclones tropicales

y empiezan los frentes fríos; lo que ha ocurrido en este caso –como en los ochenta y en 2007– es que los sistemas tropicales han interactuado con sistemas fríos, y la combinación de aire y frío y seco con aire cálido y húmedo trae consigo mucha lluvia, y es justamente lo que está ocurriendo. Como en aquella inundación histórica de 2007, la noche del pasado viernes 6 de noviembre de 2020, bajo una pertinaz lluvia provocada por el frente frío número 11, habitantes de Las Gaviotas ayudaban a militares a levantar hileras de costaleras sobre el malecón Leandro Rovirosa para evitar que su colonia, ubicada frente al centro de la ciudad, sucumbiera ante la creciente del río Grijalva. Tal como ocurrió en la inundación de 2010, el signo más alarmante para la población de la capital fue que Tapijulapa, un pueblo mágico enclavado en la región de la sierra, se inundó súbitamente. El agua llegó a 2 m de tirante, debido a los desbordamientos de los ríos Amatán y Oxolotán, cuyos cauces vienen aguas arriba del estado de Chiapas. En cuestión de horas, ese torrente impactó afluentes aledaños a la capital. En resumen, las lluvias convectivas que provienen de los frentes fríos presentan dos áreas de riesgo: las lluvias acumuladas en la sierra de Chiapas y la de Tabasco, que desatan avenidas de agua sobre los ríos Oxolotán, Pichucalco, Teapa y de la Sierra, cuyos cauces desembocan en el Grijalva y el Viejo Mezcalapa. Estos últimos se desbordan en la periferia de la ciudad capital. En segundo orden se encuentra el desfogue de la presa Peñitas en el río Mezcalapa; en la derivadora del Macayo se desvía el agua hacia la región de La Chontalpa, sobre comunidades rurales de los municipios de Nacajuca, Jalpa y Cunduacán. La política actual de operación en el sistema hidroeléctrico del alto Grijalva se basa principalmente en mantener el nivel del embalse de las presas La Angostura y Malpaso por debajo de un nivel preestablecido que se conoce como curva guía o curva índice (véase figura 2).

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Situación actual de la cuenca Grijalva-Usumacinta

En resumen, para las aguas que provienen del alto Grjalva es necesario regular la extracción del agua por el río Mezcalapa; independizar el escurrimiento que proviene del PH Peñitas para su extracción al mar; incrementar la capacidad de conducción del río Samaria, lo que se hace en particular con la estructura de control de El Macayo; y una fuerte posibilidad sería independizar los escurrimientos normales y extraordinarios de Peñitas conduciéndolos por los cauces rectificados de los ríos Zamapa y Pedregal hacia la desembocadura del río Tonalá. Hay varias opciones que deben estudiarse con mayor detalle: a) regulación del gasto horario; b) generación de energía; c) reducción del gasto en el río Mezcalapa y generar en Peñitas como lo requiera el sistema eléctrico nacional con la desviación hecha.

Golfo de México

Río Grijalva 58%

Ríos Samaria y Carrizal 17% Cárdenas

Río Usumacinta

11% 6% Villahermosa 8%

Río Mezcalapa

Río Chilapa

CH Peñitas Ríos de la Sierra

Malpaso

Tuxtla Gutiérrez

PH Tenosique

CH Chicoasén CH La Angostura Río Alto Grijalva

Estación hidrométrica

Figura 3. Hidrografía del sistema Grijalva-Usumacinta. Tabla 2. Proyectos en los ríos de la sierra Proyecto hidroeléctrico

Capacidad de almacenamiento (Mm3)

Carga (m)

Potencia instalable (MW)

Generación (GWh)

Salto de Agua

200

124

544

Itzantún

552

230

440

1,419

Chinín

117

170

745

714

2,708

Total

782

Precipitaciones-inundaciones A raíz del deslizamiento de Juan de Grijalva de 2007, el embalse de Peñitas se dividió en uno superior que recibe las aportaciones del río Tzimbac y las descargas de Malpaso (y es controlado hidráulicamente por el canal construido en ese año), y uno inferior que recibe al río Sayula que llega al embalse de Peñitas (véase figura 3). Aun habiendo tomado estas acciones, no se evita el riesgo de inundaciones en la ciudad de Villahermosa, ya que los ríos de la sierra no tienen control, y el Samaria escurre en zonas cuyos márgenes cada vez tienen mayor población y afectan la zona de Nacajuca. Entre las más importantes acciones propuestas para enfrentar este problema se encuentran: • Dragar el río Samaria para permitir, en caso de avenidas importantes, que fluya el agua del Mezcalapa hacia el mar sin entrar al río Carrizal (y proteger, por lo tanto, centros urbanos importantes). Esta acción significa retirar entre 800,000 y 1,000,000 m3 de material sedimentado por el Chichonal en la bifurcación Samaria-Carrizal (esto ya se ha ordenado). • Terminar las obras de protección de la ciudad de Villahermosa. • Vigilar estrechamente los niveles críticos de los ríos en la zona urbana, verificando que no haya obstrucciones importantes. • Construir las obras necesarias para regular los ríos de la sierra (véase tabla 2).

Funcionamiento hidráulico de la presa Peñitas Como ya se mencionó, se atribuye a la presa Peñitas la inundación de Villahermosa y de casi todo Tabasco, y se afirma que con 2,500 m3/s se ocasionó este suceso; el volumen diario de esta descarga en caso de ocurrir todo un día es de 216 Mm3, y hay ocasiones, en época de tormentas tropicales y frentes fríos, que llueve cuatro o cinco días. Esta descarga no ocasiona una inundación significativa, ya que, si se considera que todo Tabasco tiene 24,300 km2 y se inunda el 60% del territorio → A = 14,580 Mm2 Al distribuir en forma uniforme, la lámina de agua promedio sería = 0.0148 m = 1.48 cm La presa ayuda a prevenir inundaciones mayores al reducir los gastos de descarga a valores del orden de los 2,000 a 2,500 m3/s. No causa mayores daños; los previene. El análisis hidrológico en Peñitas sólo por cuenca propia, tomando como base los escurrimientos históricos, muestra lo siguiente: • Se presentan avenidas como las de 1999 y 2007 (8,000 m3/s), en cuyo caso, la presa debe descargar gastos del orden de 3,000 m3/s. • Aun con avenidas menores a las máximas históricas (con valores entre 5,000 y 6,000 m3/s), es necesario extraer gastos de orden de 2,000 m3/s. • El embalse de Peñitas tiene poca capacidad de regulación (394 Mm3), no tiene la capacidad de retener los volúmenes de agua que se presentan por lluvias intensas, pero la presa no es la responsable de ocasionar las inundaciones. Acciones propuestas El Usumacinta es el río más largo de Mesoamérica, y el sexto de América Latina. La cuenca involucra dentro del territorio mexicano a los estados de Chiapas, Tabasco y Campeche. En la República de Guatemala abarca los departamentos de Huehuetenango, Quiché, Cobán y Petén; hay tres o cuatro proyectos hidroeléctricos construidos en Guatemala sobre el Usumacinta.

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Situación actual de la cuenca Grijalva-Usumacinta

La situación de la cuenca incluye varios problemas, entre ellos inundaciones frecuentes por los altos escurrimientos, pobreza generalizada, falta de servicios de agua potable y medidas de saneamiento básico para la población, acelerado cambio del uso de los suelos y avance de la frontera agrícola, incendios forestales, destrucción de la selva maya, falta de alternativas económicas para las comunidades, de presencia institucional, de fuentes de energía renovables y de infraestructura para las comunidades (caminos y carreteras), entre muchas otras. Se debe independizar el escurrimiento del río Usumacinta respecto del que aporta el Grijalva; la confluencia actual sucede antes de llegar al mar en la zona de los pantanos de Centla (véase figura 4). Si se lleva a cabo la obra de desvío en el área de El Macayo respetando la biodiversidad de la zona y su entorno, se evitarán inundaciones periódicas que tardan meses en drenar el agua almacenada. Las inundaciones del Usumacinta tardan de 60 a 90 días en drenarse (sólo lo hacen por gradiente hidráulico). La inversión de este proyecto se pagaría con la construcción de proyectos hidroeléctricos sustentables de baja carga, que producen un gran bloque de energía renovable necesario para el país.

Coatzacoalcos Las Choapas Bordos propuestos

Generación San Manuel

Presas derivadoras Presa Peñitas

Diques de Malpaso

Presa Malpaso

Figura 4. Canal de conducción para separar la descarga del río Grijalva respecto del Usumacinta.

Se deben definir las estrategias de comunicación y participación con la finalidad de disminuir los conflictos y evitar en lo posible la intervención de grupos sociales, ambientalistas y políticos externos. Se han identificado seis proyectos de baja carga en el tramo binacional México Guatemala (véase tabla 3)

www.cimesa.net

Cimentaciones y obra civil

Estructuras subterráneas

Obras hidráulicas e industriales

Estructuras portuarias

Situación actual de la cuenca Grijalva-Usumacinta

Tabla 3. Características técnicas de los proyectos propuestos Nombre del proyecto

Altura de la presa (m)

Superficie del embalse (ha)

Potencia instalable (MW)

Generación media anual (GWh)

Inversión (milllones de dólares)

PEU 1

1,517

149

1,043

263

PEU 2

636

242

1,060

429

PEU 3

305

276

1,209

489

PEU 4

240

341

1,495

604

PEU 5

164

280

1,227

496

PEU 6

137

251

1,101

445

Totales

2,999

7,135

2,726

y uno más en territorio nacional, en los límites de los estados de Chiapas y Tabasco. Los beneficios en territorio mexicano serían agregar 420 MW de energía limpia constante al sistema eléctrico nacional y contribuir con 2,705 millones de kilowatts hora anuales. Se crearían 3,000 empleos directos y 5,000 indirectos durante la construcción, y se satisfaría la creciente demanda de energía eléctrica en el corredor turístico Riviera Maya y en Centroamérica. Con la construcción de los seis proyectos se evitaría la emisión anual a la atmósfera de 3,400,000 t de dióxido de carbono, 24,500 t de dióxido de azufre, 5,180 t de óxido de nitrógeno y 3,154 t de partículas suspendidas totales. Se ahorrarían 2.0 millones de barriles de petróleo al año en promedio por proyecto, y se abastecería de energía eléctrica limpia constante a las zonas con proyectos especiales. Resumen de la solución propuesta Para resolver la problemática de las inundaciones en el sureste mexicano, particularmente en la ciudad de Villahermosa, se plantea en resumen: • Desviar parcialmente el río Grijalva aguas abajo de Peñitas construyendo bordos, presas y conducciones por los ríos Zanapa y Pedregal, y colocando equipamiento (turbinas hidráulicas) para generar energía, con lo que se disminuye el gasto en el río Samaria, o bien ampliar sensiblemente la capacidad hidráulica del Samaria. • Rectificar los ríos Zanapa y Pedregal, así como el Tonalá. Si esta solución se complica (por asentamientos humanos considerables), será necesario rectificar e incrementar la capacidad de descarga del Samaria no sólo dragando; se requiere construir bordos y estructuras de control en su descarga hasta el mar. • Terminar las obras de protección necesarias en la ciudad de Villahermosa. • Controlar los ríos de la sierra con los proyectos Salto de Agua, Itzantún y Chinín, que aportarían del orden de 2,700 GWh y que permitirían regular el escurrimiento de estos ríos hacia la planicie. • Construir un nuevo vertedor en la presa Malpaso hacia el río Nanchital; ello pemitiría incrementar no-

tablemente los niveles de operación de la presa, con su consecuente beneficio económico y de extracción de las aguas en exceso hacia el río Nanchital; además, en caso de presentarse descargas, el agua ya no llegaría al Mezcalapa y no afectaría la planicie de Tabasco. • Construir los posibles proyectos hidroeléctricos en el río Pedregal, el Zanapa, los ríos de la sierra y el Usumacinta, los cuales aportarían al sistema eléctrico nacional del orden de 11,000 GWh, los que además de ser energía renovable y limpia permitirían pagar la inversión que se requiere (del orden de 15,000 mdd). • Encauzar el río Grijalva al construir un canal de aproximadamente 120 km de longitud, antes de su confluencia con el río Carrizal, lo que permitirá separarlo del Usumacinta descargando cada uno libremente al mar. Estos objetivos se pueden cumplir desarrollando las siguientes acciones: • De manera urgente, hacer un modelo lluvia-escurrimiento realista de la planicie. • Definir el ordenamiento territorial, que debe existir en forma obligatoria tanto en las zonas de los cauces como en zonas urbanas. • Instituir un grupo de estudio para los ríos GrijalvaUsumacinta, que defina los aspectos de estudios, planeación, diseño conceptual, básico y de detalle, las licitaciones necesarias y el programa de construcción e implementación de la operación del proyecto. • Implementar un grupo de respuesta con sociólogos, comunicólogos y estrategas para responder a las inquietudes de grupos ambientalistas. Definir la sustentabilidad del proyecto; se trata de presas bajas que operan al hilo del agua y producen una gran cantidad de energía y riqueza al país. En lo que se refiere al río Usumacinta, con la propuesta se producirían 20,000 empleos directos por más de 10 años y se daría una solución al grave problema de inundaciones en el sureste que, si no se ataca de fondo, seguirá afectando a la población. El planteamiento se vuelve un proyecto de nación. Existe la suficiente madurez en la ingeniería mexicana para llevar a cabo un proyecto de esta magnitud. Definitivamente, habría que privilegiar a las empresas mexicanas y su desarrollo, considerando que se generarían miles de empleos, además de estudios y diseños que son trascendentes para la infraestructura del país. Se podría empezar de inmediato con la construcción de las plantas hidroeléctricas para echar a andar cuanto antes la recuperación económica

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PREVENCIÓN

Gestión de riesgos en proyectos de construcción En este artículo se propone un modelo pragmático para analizar y gestionar los riesgos de proyectos de construcción. Se explican los diversos procesos que se deben realizar y se hacen recomendaciones para su correcta aplicación. LUIS MIGUEL ARROYO YLLANES Ingeniero civil. Especialista en servicios profesionales para la industria de la construcción con más de 35 años de experiencia en administración de proyectos con especialidad en el área de riesgo y sistemas de control de tiempo y costo.

El objetivo de la gestión de riesgos es identificar, evaluar y controlar la incertidumbre para aumentar la probabilidad de que el proyecto sea exitoso. Riesgo es un evento incierto que puede tener un impacto en objetivos del proyecto como el tiempo, el costo, la calidad, la seguridad, etc. Es la combinación de la posibilidad de ocurrencia y la magnitud del impacto. Si el impacto es favorable se le denomina oportunidad, y si es negativo, se define como amenaza. Los procesos básicos para la gestión efectiva de riesgos están definidos en los diversos estándares y mejores prácticas internacionales, por ejemplo PMBOK, PRINCE2, ISO21500, AACEI 44R-08, NMX-R-091SCFI-2016, etc. Los procesos se resumen en la figura 1, Identificación Identificar y documentar los riesgos

Planeación

Calificación y cuantificación Determinar la probabilidad e impacto y priorizar los riesgos Análisis de efectividad Valuar riesgos residuales y verificar la eficacia del plan de respuesta propuesto

Seguimiento

Plan de respuesta Definir estrategias y acciones para mejorar las oportunidades y reducir las amenazas

Monitoreo y control Implementar y dar seguimiento a las estrategias y acciones de respuesta

Figura 1. Procesos para la gestión de riesgos.

y en lo que sigue se explican a detalle con orientación a proyectos de construcción. Identificación La identificación es el proceso de determinar los riesgos que pueden impactar los objetivos del proyecto y documentar sus características. Los atributos que típicamente se definen para cada riesgo son: descripción del evento, objetivo impactado, categoría, fase y fechas en que se puede presentar, responsable, urgencia y causas. En la tabla 1 se muestra un registro de riesgos con el proceso de identificación. Para reconocer correctamente los riesgos en proyectos de construcción se debe: • Determinar riesgos específicos del proyecto. Es muy común identificar riesgos sistémicos como “cambios al diseño”, pero para poder cuantificar correctamente los riesgos es necesario establecer el riesgo específico del proyecto, por ejemplo: “cambios en el diseño estructural de las pilas de la nave principal”. • Definir categorías de riesgos claras y específicas. Para proyectos de construcción se proponen las siguientes categorías: económico, legal, social, de diseño, constructivo, administrativo, contractual, por fenómenos naturales, de seguridad y de medio ambiente. • Analizar el contrato y términos de referencia. Muchos de los riesgos son inherentes al tipo de contrato y a las cláusulas y condiciones contractuales, como responsabilidades, penalizaciones, condiciones de pago, etcétera. • Estudiar los planos y especificaciones. El alcance del producto que se construirá debe estar claramente definido en estos documentos. Los faltantes y errores de diseño son potenciales riesgos. • Examinar el catálogo de conceptos. En contratos a precios unitarios, la omisión, descripción equivocada de conceptos o volumetrías erróneas son fuente de riesgos. • Conocer las pólizas de seguro contratadas o exigidas por el cliente. Es imperativo conocer qué riesgos están cubiertos y qué riesgos es necesario amparar. • Buscar oportunidades, riesgos con impactos positivos en los objetivos. Las deficiencias u omisiones en el diseño y en el catálogo de conceptos pueden ser, dependiendo del tipo de contrato, sujetos de cobro adicional.

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Gestión de riesgos en proyectos de construcción

Tabla 1. Registro de identificación de riesgos Descripción

Objetivos

Retraso en la liberación del derecho de vía

Categorías

Fases

Especialidades

Responsable

Urgencia

Tiempo

de vía Administrativo Derecho y permisos

Derechos de vía y permisos

Román Daniel Ramírez Sánchez

Hallazgo arqueológico

Costo, tiempo

Constructivo

Construcción

Civil

Incumplimiento de la normatividad ambiental

Tiempo

Medio ambiente

Procura

Retraso en la entrega de material (acero)

Tiempo

Constructivo

Alta

Karla Souza López

Media

Excavación en zona arqueológica conocida

Medio ambiente

Rubén Ordaz Villegas

Media

Falta de capacitación del personal. Corrupción

Estructura

Román Daniel Ramírez Sánchez

Alta

Incumplimiento de los proveedores. Cierre de vías de acceso

Probabilidad

Oportunidad Muy alta Alta Media Baja Muy baja

Causa Fallas administrativas gubernamentales

Amenaza

0.900 0.700 0.500 0.300 0.100 500,000 Bajo

1,000,000 2,000,000 4,000,000 8,000,000 8,000,000 4,000,000 2,000,000 1,000,000 Medio Alto Serio Crítico Serio Alto Medio Bajo Impacto

500,000

Figura 2. Matriz de calificación y priorización. Tabla 2. Registro de riesgos cuantificados y priorizados Descripción Retraso en la liberación del derecho de vía Hallazgo arqueológico Extorsiones, secuestro de personal Falta de mano de obra especializada para trabajos de cimentación Recorte presupuestal Marchas y cierre de vialidades en zona de obra Totales

Objetivo Tiempo Costo, tiempo Costo

Tipo Amenaza Amenaza Amenaza

Probabilidad 0.800 0.650 0.700

Impacto (mdp) 4,750 2,750 2,500

Tiempo

Amenaza

0.600

1,500

900

Media

Costo, tiempo Costo, tiempo

Amenaza Amenaza

0.300 0.400 0.527

3,000 2,100 20,500

900 840 10,802.5

Media Media

• Identificar y asignar responsables. Para gestionar adecuadamente los riesgos es fundamental contar con un responsable que les dé seguimiento. • Tener claro el punto de vista desde el cual se identifican y analizan los riesgos. Lo que puede ser un beneficio para el contratista puede constituir una amenaza para el cliente, y viceversa. • Conocer información de la organización asociada a proyectos similares. Por ejemplo, si históricamente se ha tenido algún problema con un contratista en particular. • Identificar elementos críticos que pueden afectar los objetivos del proyecto. Por ejemplo, existen eventos de riesgo que pueden generar retrasos en el proyecto, pero no necesariamente impactan la ruta crítica. Calificación y cuantificación Es el proceso de evaluar los riesgos identificados estableciendo para cada uno de ellos la probabilidad de ocurrencia y el valor del impacto, y analizando el efecto combinado mediante matrices de riesgo y valor espe-

VME (mdp) 3,800 1,787.5 1,750

Severidad Alta Alta Alta

rado (probabilidad × impacto) o severidad del riesgo. Las escalas de probabilidad e impacto pueden ser cualitativas o cuantitativas. Las primeras normalmente se utilizan para un análisis rápido o cuando hay muy poca información disponible; las segundas, cuando se quiere establecer reservas o contingencias específicas. En la figura 2 se muestra un ejemplo de una matriz para calificación y priorización de riesgos. Los atributos que típicamente se definen para calificar y cuantificar cada riesgo son: probabilidad, impacto, severidad y prioridad. En la tabla 2 se ofrece un registro de riesgos con el proceso de priorización y cuantificación en unidades monetarias. Para calificar correctamente los riesgos en proyectos de construcción se debe: • Definir las escalas y matrices de priorización de acuerdo con la magnitud del proyecto. El valor monetario o la severidad de un riesgo de un millón de pesos puede ser muy importante en un contrato de 50 millones, pero bajo en un contrato de 1,000 millones.

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Gestión de riesgos en proyectos de construcción

Tabla 3. Plan de respuesta Costo acción (mdp)

Acción

001 Modificar la sección y el método constructivo Celeridad en el proceso de trámites

Responsable

Área responsable Estado acción

FP Ini

FP Fin

Retraso en la liberación del derecho de vía 600

Daniela Paz Gutiérrez

Ing

En proceso

12/01/2020 15/01/2020

Rubén Ordaz Villegas

AyF

Pendiente

01/11/2020 15/12/2020

003 Incumplimiento de la normatividad ambiental Seminario de ética profesional

Marchas y cierre de vialidades en zona de obra

Costo, tiempo

Rubén Ordaz Villegas

AyF

En proceso

15/12/2020 15/03/2021

Rubén Ordaz Villegas

AyF

En proceso

15/12/2020 15/03/2021

AyF: Administración y finanzas.

Presupuesto original

Costo pronóstico actual

Acciones Presupuesto de control

Costo pronóstico original

Severidad riesgos residuales (amenazas – oportunidades)

Reservas

Ahorros

Análisis de riesgo Figura 3. Esquema general.

• Diferenciar y calificar la probabilidad y el impacto independientemente. La probabilidad de que se presente un efecto meteorológico, como un huracán, en el periodo de construcción de una plataforma costa fuera se puede calificar como bajo, pero el impacto en costo por tiempos muertos, retiro de personal, tiempos muertos de embarcaciones, etc. puede ser muy alto. • Tener claro el valor del impacto. Por ejemplo, si la empresa tiene contratado un esquema de seguros por accidente, el costo de deducibles es el impacto, y no el valor del siniestro. • Utilizar datos del proyecto para cuantificar los riesgos. Por ejemplo, costos de diseño o de ejecución por día, importes asociados a penalizaciones, moneda asociada a la procura de los insumos, tipo de cambio autorizado en el contrato, etcétera. • Cuantificar los riesgos en la misma unidad. En general, los riesgos, independientemente del objetivo impactado, se valúan en unidades monetarias, lo cual permite agregarlos y sumarlos. Sin embargo, se pueden cuantificar los riesgos en otra unidad, como pueden ser unidades de tiempo o volúmenes de producción.

Plan de respuesta Es el proceso en el cual se establecen estrategias y acciones específicas para gestionar proactivamente los diferentes riesgos del proyecto. Las estrategias para contener las amenazas son: evitar, mitigar, transferir y aceptar. Y las estrategias antagónicas para propiciar las oportunidades son: explotar, compartir, mejorar y aceptar. Las acciones específicas se definen para cada riesgo, con base en la estrategia definida. Los atributos que típicamente se definen para establecer el plan de respuesta de cada riesgo son: estrategia, acciones y su costo, responsable y fechas de programación. En la tabla 3 se puede observar un registro de riesgos con el plan de respuesta. Para definir correctamente el plan de respuesta a los riesgos en proyectos de construcción es necesario: • Proponer acciones específicas, bien definidas y factibles de implementar. • Trasladar a terceros –mediante seguros– riesgos con muy altos impactos y bajas probabilidades de ocurrencia, como incendios, accidentes, fenómenos meteorológicos, siniestros mayores, temblores, etcétera. • Definir el tipo de contrato que se debe utilizar en los diversos contratos y subcontratos. En un contrato a precios unitarios, el contratista asume el riesgo de las eficiencias y costos de materiales, y el cliente, de las cantidades de obra; mientras que en un contrato a precio alzado, el contratista absorbe todos los riesgos. También se pueden establecer contratos de riesgo compartido con estímulos por desempeño. • Analizar qué riesgos asumidos por el tipo de contrato, cláusulas, responsabilidades, etc., deben ser transferidos o compartidos con contratistas y subcontratistas. Por ejemplo, las multas por incumplimiento establecidas por el cliente se pueden transferir parcial o totalmente en contratos y subcontratos con terceros. • Conocer el nivel de definición del diseño. Cuando la ingeniería de un proyecto es deficiente, es muy probable que se generen muchos cambios de alcance, y resulta necesario prever su gestión y la transferencia a terceros mediante esquemas de contratación adecuados. • Entender que los riesgos de tiempo se gestionan mediante acciones de mitigación que normalmente

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Gestión de riesgos en proyectos de construcción

implican costos adicionales, los cuales pueden ser importantes: trabajar dobles turnos, tiempos extra, utilizar más juegos de cimbra o curados a vapor, entre otros. Análisis de efectividad Es el proceso en el cual se cuantifican los riesgos residuales y se mide la efectividad de las acciones de respuesta propuestas. Los riesgos residuales se deben entender como el riesgo remanente bajo el supuesto de que las estrategias y acciones de respuesta propuestas se han implementado y han cambiado la probabilidad o el impacto del riesgo gestionado. La efectividad del plan de respuesta se mide mediante el cociente de la reducción en el valor esperado del riesgo y el costo de las acciones para lograrlo. El objetivo del análisis de efectividad es verificar que se están proponiendo estrategias y acciones que tienen un costo eficiente comparado con la reducción en el valor esperado de los riesgos que se espera al implantarlas (véase figura 3). La sumatoria del valor esperado de todos los riesgos residuales (amenazas y oportunidades) es el importe de contingencia requerido para el proyecto. El costo de las acciones de mitigación debe ser considerado dentro del presupuesto de control del proyecto en los rubros que corresponda. Los atributos que típicamente se definen para realizar el análisis de efectividad son impacto y severidad del riesgo residual, costo de las acciones e índice de efectividad. La tabla 4 muestra un registro de riesgos con análisis de efectividad y cálculo de la contingencia requerida. Para realizar correctamente el análisis de efectividad de proyectos de construcción se debe: • Proponer acciones que tengan un alto índice de efectividad. Por ejemplo, los costos de revisiones al diseño y supervisión de procesos constructivos son en general bajos comparados con los beneficios de disminuir riesgos por errores u omisiones que pueden provocar incrementos importantes en los costos de ejecución. • Entender si el costo de una acción ya está incluido en los costos directos e indirectos, para evitar duplicidades. Por ejemplo, se propone como acción de mitigación visitas periódicas de inspección al taller de fabricación de la estructura metálica por parte del superintendente. En este caso, el costo de sueldos y salarios ya está incluido en los indirectos, y el costo de la acción sería únicamente, de requerirse, los costos de viáticos. Seguimiento y control Es el proceso mediante el cual se monitorean los riesgos y se verifica que las estrategias y acciones de respuesta se implementen como y cuando está previsto. Si el plan de respuesta no se lleva a cabo, todos los procesos anteriores fueron inútiles y el riesgo no se ha gestionado. IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 614 noviembre-diciembre de 2020

Gestión de riesgos en proyectos de construcción

Tabla 4. Análisis de efectividad Original Clave

Prob.

Descripción

Impacto

Acciones VME

Sev.

(mdp)

Costo (mdp)

Residual Prob.

Impacto

Efectividad

VME

(mdp)

Sev.

001

Retraso en liberación de derecho de vía

0.800

4,750

3,800

Alta

600

0.600

2,800

1,680

Alta

Medio

002

Hallazgo arqueológico

0.650

2,750

1,787

Alta

0.650

4,500

2,950

Alta

–

003

Incumplimiento de normatividad ambiental

0.700

750

0.300

300

Baja

Alto

004

Retraso en entrega de material (acero)

0.400

1,250

500

0.200

850

170

Baja

–

005

Marchas y cierres de vialidades en zona de obras

0.400

2,100

840 Media

0.400

1,500

600

Media

–

3,070

0.392

13,900

5,445

Total

525 Media Baja

0.527 20,500,000 10,802,500

Tabla 5. Seguimiento y control Acción

Edo. acción

Responsable

Área responsable

FP Ini

FP Fin

FR Ini

FR Fin

Av. (%)

Capacitación del personal en materia de normatividad

En proceso

Rubén Ordaz Villegas

AyF

15/12/ 2020

15/03/ 2021

15/12/ 2020

Sin fecha

Seminario de ética profesional

En proceso

Rubén Ordaz Villegas

AyF

15/12/ 2020

15/03/ 2021

20/12/ 2020

Sin fecha

AyF: Administración y finanzas.

Es parte del seguimiento y control mantener toda la información del registro de riesgos al día, actualizando la información necesaria e identificando, calificando y planeando la respuesta a nuevos riesgos, y definiendo las estrategias de contención o mitigación de riesgos ocurridos. Los atributos que típicamente se definen para el seguimiento y control de los riesgos son: estado del riesgo (activo, inactivo y ocurrido), estado de las acciones (pendiente, en proceso, ejecutada o inactiva), avance de las acciones y costos y fechas reales de ejecución. En la tabla 5 se muestra un registro de riesgos con seguimiento. Para realizar correctamente el seguimiento y el control de los riesgos en proyectos de construcción se hace necesario: • Actualizar periódicamente la información. En general, el periodo de actualización corresponde al mismo que se utiliza para reportar el control de costos, típicamente mensual. • Inactivar riesgos que ya no se pueden presentar. • Eliminar o modificar acciones que ya no se pueden implementar. • Identificar nuevos riesgos. • Integrar la gestión de riesgos con el control de costos. • La contingencia se debe controlar en una cuenta de costos independiente. • Los costos reales de acciones se deben registrar en los rubros adecuados como costos incurridos o provisionados.

• Los costos reales de riesgos ocurridos, oportunidades o amenazas se deben identificar y reportar como costos incurridos, y ajustarse la contingencia remanente como corresponda. • Comparar la contingencia remanente con la calculada, en cada actualización, para revisar si el proyecto tiene la cobertura adecuada. Conclusiones La aplicación del modelo propuesto y explicado en el artículo permite de una forma pragmática y estructurada gestionar los riesgos en proyectos de construcción. El modelo se resume gráficamente en la figura 3 y muestra que la gestión proactiva de los riesgos ahorra dinero. Proponiendo estrategias y acciones efectivas, el valor residual de los riesgos identificados debe disminuir significativamente, comparado con el costo de las acciones para lograr la reducción. El éxito en la gestión de riesgos es llevar a cabo, sin excepción alguna, todos los procesos indicados: identificación, calificación y cuantificación, plan de respuesta, análisis de efectividad, y seguimiento y control. En todos los proyectos de construcción se debe realizar el análisis de riesgo y gestionar proactivamente los riesgos. La frecuencia, profundidad e intensidad con que se realice puede variar por proyecto y depende del tipo, magnitud, importe y tiempo de entrega del proyecto específico ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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INGENIERÍA SÍSMICA

El papel de la tecnología en la resiliencia sísmica de las comunidades La resiliencia sísmica puede definirse como la capacidad de reducir la magnitud y duración de los efectos causados por fenómenos perturbadores, en este caso los sismos. La resiliencia es una característica de las comunidades, y no de la infraestructura, por lo que debe entenderse el papel de la infraestructura en la resiliencia sísmica de las comunidades mediante la capacidad que tenga para mantener o recuperar sus condiciones de funcionamiento ante el efecto de los sismos y permitir que la comunidad pueda regresar a un estado de normalidad. Los eventos sísmicos de los últimos años en el mundo han generado la necesidad de reflexionar acerca de las condiciones y filosofías de diseño utilizadas actualmente en la ingeniería sismorresistente. Los sismos son fenómenos naturales asociados a procesos geológicos de muy larga duración y de gran escala, por lo que es sumamente complicado estimar con precisión las características de los eventos futuros. Adicionalmente, la magnitud de las fuerzas sísmicas que se desarrollan en las edificaciones depende también de sus características físicas. Estas condiciones generan que la incertidumbre asociada a las acciones sísmicas en las estructuras sea muy grande. Para lograr aminorar los efectos de los sismos sobre las estructuras, se desarrolló la idea de proveer a los sistemas estructurales de la capacidad de sufrir deformaciones inelásticas sin llegar al colapso, limitando la resistencia para la cual la estructura deja de comportaste de manera elástica. Una vez alcanzada esta resistencia, las estructuras se deforman de manera inelástica sin desarrollar mayores niveles de fuerza. De esta manera es posible controlar la máxima fuerza que se producirá en la estructura, ya que está limitada a su resistencia, la cual depende exclusivamente de las características del sistema estructural, en las que las incertidumbres son menores que aquellas asociadas a la magnitud y características de la acción sísmica. Con estos preceptos se desarrollaron los conceptos y filosofías de diseño sismorresistente modernas con muy buenos resultados, puesto que se logró reducir el número de fatalidades en

los sismos. Sin embargo, el comportamiento inelástico de las estructuras se traduce en daño. Resiliencia sísmica de las comunidades En la última década se han producido sismos de gran magnitud que han generado afectaciones mayores; tales fueron los casos del sismo de Maule en Chile y el de Mexicali en México en 2010; el de Christchurch en Nueva Zelanda y los de septiembre de 2017 en México, por mencionar algunos. Estos sismos de gran magnitud se caracterizaron por el número reducido de fallecidos, pero por las grandes afectaciones económicas en términos de los daños, lo que ha dificultado la recuperación de las comunidades (véase figura 1). Es ante estas condiciones que el concepto de resiliencia sísmica de las comunidades ha comenzado a tomar fuerza en el ámbito de la ingeniería sísmica. La resiliencia sísmica puede definirse, recuperando la definición del National Infraestructure Advisory Council (NIAC, 2009), como la capacidad de reducir la magnitud y duración de los efectos causados por fenómenos perturbadores, en este caso los sismos. Es importante aclarar, como lo han hecho diversos expertos, que la resiliencia es una característica de las comunidades, y no de la infraestructura, por lo que debe entenderse el papel de la infraestructura en la resiliencia sísmica de las comunidades mediante la capacidad que tenga para mantener o recuperar sus condiciones de funcionamiento ante el efecto de los sismos y permitir que la comunidad pueda regresar a un estado de normalidad. Asentada esta

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LUCIANO ROBERTO FERNÁNDEZ SOLA Ingeniero civil y doctor en Ingeniería. Profesor investigador en la UAM Azcapotzalco. Miembro del subcomité de la Norma Técnica Complementaria de Diseño por Sismo. En el CICM, coordinador del Consejo Académico y miembro de los comités técnicos de Seguridad Estructural y de Tecnologías.

El papel de la tecnología en la resiliencia sísmica de las comunidades

aproximación, es probable que los conceptos actuales del diseño inelástico de la infraestructura y la resiliencia sísmica de las comunidades no estén completamente conciliados. Rodolfo Saragoni, destacado ingeniero chileno, reflexiona que “uno de los aspectos más negativos de este terremoto [sismo de Chile de 2010] fue el comportamiento de los elementos no estructurales […]. Este nivel de inseguridad y daño no estructural en sus departamentos es algo que la comunidad no ha aceptado y queda dentro de los nuevos desafíos a resolver (Saragoni, 2011)”. En la comunidad de la ingeniería sísmica debemos cuestionarnos: ¿cuál debe ser el comportamiento esperado de las estructuras ante un sismo extraordinario? ¿Qué es lo que espera la sociedad del comportamiento de su infraestructura? ¿Se puede soportar que la casa propia, la escuela de nuestros hijos y la sede de nuestro trabajo no se hayan caído pero estén inservibles? ¿Durante cuánto tiempo? Es necesaria una profunda revisión de las estrategias y técnicas actuales de diseño sísmico para comprender cabalmente cuáles son sus impactos, positivos y negativos, sobre la resiliencia sísmica de las comunidades. Debemos transitar hacia un comportamiento de las edificaciones, incluso ante eventos extraordinarios, que minimice los impactos negativos sobre la sociedad y facilite su recuperación en el menor tiempo posible. Los principales impactos negativos de los daños en la infraestructura son las lesiones, la pérdida de vidas humanas y del patrimonio, y las afectaciones al desarrollo de las actividades. Para poder reducir estos impactos, la tecnología se vuelve un aliado fundamental.

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Las tecnologías como aliados Existe un gran número de tecnologías disponibles para mejorar el desempeño de las estructuras y reducir los daños que experimentan ante la acción de los eventos sísmicos. Las más reconocidas se refieren a los

Figura 1. Daños producidos por el sismo del 19 de septiembre de 2017 en México.

dispositivos de control de la respuesta sísmica. Este conjunto de equipos tiene la finalidad de modificar las propiedades dinámicas de las estructuras, su comportamiento y la distribución del daño. Se pueden clasificar en tres tipos de dispositivos: los de control pasivo, que trabajan con las fuerzas producidas por la respuesta de la estructura; los de control semiactivo, que también trabajan con las fuerzas producidas en la estructura pero sus propiedades pueden modificarse de manera externa para hacerlos más eficientes; y los de control activo, que son aquellos que aplican fuerzas externas a la estructura para controlar su comportamiento (Gómez et al., 2008). Los más utilizados suelen ser los de control pasivo, entre los cuales se encuentran aisladores de base, amortiguadores viscosos y elementos que disipan energía por comportamiento inelástico (histéresis), por mencionar algunos. Los aisladores son dispositivos con rigidez lateral reducida que se ubican en la base de la cimentación de las estructuras, lo que permite reducir la eficiencia con la que el movimiento del terreno es transmitido hacia la estructura y reducir significativamente las aceleraciones producidas en ella. Este tipo de dispositivos permiten, además de reducir los daños en los elementos estructurales y no estructurales, minimizar las afectaciones en los contenidos de las edificaciones, como muebles, equipos de alto costo, mercancía comercial, etc. (véase figura 2). Este tipo de dispositivos han sido estudiados ampliamente en escala mundial y su uso está extensamente aceptado en países con alto peligro sísmico como Japón y Chile. Por otra parte, los amortiguadores viscosos son dispositivos que permiten disipar la energía introducida en el sistema mediante la fricción que se genera en un fluido viscoso al pasar por una placa con orificios. Este tipo de amortiguadores son similares a los que utilizan los autos. En las estructuras sin equipamiento, la energía introducida se debe disipar ya sea por la energía cinética asociada a su movimiento o por el comportamiento inelástico de sus elementos. Como ya se ha comentado, el comportamiento inelástico se traduce en daño. A diferencia de los aisladores de base, los amortiguadores viscosos reducen la respuesta de la estructura al dotarla de un mecanismo de disipación de energía adicional que permite que los requerimientos de disipación de energía por el comportamiento inelástico de los elementos sean minimizados. En México existen algunas estructuras icónicas con este tipo de equipamiento, como la Torre Mayor. El estudio de la distribución del daño en los elementos estructurales se ha desarrollado desde hace varias décadas. Dentro de estas técnicas de diseño se ha acuñado el término de fusible estructural, que se basa en diseñar elementos con menor resistencia relativa que el resto de la estructura para que el daño se concentre en ellos. Esta idea es similar a la del fusible en una instalación eléctrica, en la cual una parte del sistema (el fusible) se daña ante una descarga menor que la que podría

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El papel de la tecnología en la resiliencia sísmica de las comunidades

Figura 2. Daños en mercancía en el sismo de Costa Rica en 2017.

causar afectaciones al resto de la instalación eléctrica. Al dañarse, el fusible corta el paso de la corriente y por lo tanto protege al resto de los elementos. De esta manera, independientemente de la magnitud de la descarga, la mayor corriente que llegará a la instalación eléctrica estará limitada por la carga que hará fallar al fusible, un elemento de sacrificio de fácil acceso y menor costo, por lo que es reemplazable. Con este concepto se han desarrollado diversos elementos estructurales con grandes capacidades de deformación inelástica que permiten la concentración del daño en ellos y maximizan la energía disipada por la histéresis de sus materiales. Al introducir estos elementos se tiene la ventaja de limitar las fuerzas que son aplicadas en el resto de la estructura y disipar energía de manera estable. Este tipo de dispositivos tienen diversas variantes y en ocasiones se consideran solamente como elementos estructurales con características especiales, y no formalmente como dispositivos tecnológicos. Sin embargo, son muy eficientes y con una amplia gama de costos. Algunos ejemplos son los llamados ADAS, TADAS y los contravientos restringidos al pandeo. Su aplicación en México En la práctica de la ingeniería sismorresistente mexicana, aún no se ha popularizado el uso de este tipo de dispositivos. Una de las mayores limitaciones ha sido la resistencia de inversores y desarrolladores a su implementación, debido a que suelen incrementar los costos iniciales de las obras y no se ha conseguido que sus beneficios sean valorados de manera adecuada por dueños y usuarios. A medida que la sociedad comience a conocer los beneficios del uso de este tipo de dispositivos en la reducción de los daños, y por lo tanto en el incremento de la resiliencia, se comenzará a valorarlos y habrá disposición a invertir en su uso. La industria automotriz es un ejemplo muy claro de cómo la tecnología en la seguridad se ha vuelto un elemento de plusvalía; uno de los factores principales en el precio que

la sociedad está dispuesta a pagar por los autos es el nivel de seguridad que ofrecen, mediante la inclusión de mejores sistemas de frenado y bolsas de aire, por ejemplo. Es necesario que todos los actores en la industria de la construcción realicemos esfuerzos para socializar el comportamiento esperado de las estructuras con las técnicas actuales de diseño y las grandes ventajas del uso de tecnologías para reducir los daños. Existen diversos esfuerzos para socializar la seguridad estructural y poder valorizarla. El Consejo de Resiliencia de los Estados Unidos (USRC, por sus siglas en inglés) ha desarrollado un certificado de resiliencia de las edificaciones, en el que se valora, por medio de análisis no lineales, el nivel de daño esperado de los elementos estructurales y no estructurales para diversos escenarios sísmicos. Con estas evaluaciones, se clasifica la estructura en tres aspectos: la seguridad valorada en función del tipo y número de lesionados estimado durante el sismo, el costo de la reparación de los daños previstos y el tiempo en el que la estructura podrá recuperar su funcionalidad después del evento (véase figura 3). De esta manera, los inversores, ocupantes, arrendatarios y demás personas afectadas por el comportamiento del inmueble pueden conocer el desempeño esperado de éste para tomar decisiones de manera informada. La instrumentación sísmica, tanto de las estructuras como del terreno, es otra de las tecnologías que han sido fundamentales en el incremento de la resiliencia sísmica. Las mediciones del movimiento del terreno por medio de acelerómetros o sismómetros han permitido, en primera instancia, mejorar las técnicas de diseño al tener una mejor caracterización de los sismos. Sin embargo, una de las aplicaciones de mayor impacto en México ha sido el establecimiento del Sistema de Alerta Sísmica (SAS), desarrollado a principios del decenio de 1990. Como es bien sabido, el SAS se basa en una red de acelerómetros ubicados en las costas del Pacífico que, al momento de registrar un sismo con potencial de generar daños, emite una señal de radio a los centros

Fuente: www.usrc.org.

Figura 3. Escala de evaluación para la certificación de resiliencia desarrollado por el Consejo de Resiliencia de Estados Unidos.

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El papel de la tecnología en la resiliencia sísmica de las comunidades

Guadalajara

Colima

México Golfo de México

Morelia

CDMX

Puebla Veracruz

Guerrero Oaxaca Chiapas Océano Pacífico Sensor en servicio (97) Sensor en construcción (28) Nodo de comunicación en servicio Fuente: www.cires.org.

Figura 4. Sensores de movimiento del terreno ubicados en la costa del Pacífico como parte del Sistema de Alerta Sísmica de México operado por el Centro de Instrumentación y Registro Sísmico.

urbanos que podrían verse afectados (véase figura 4). Esta señal viaja mucho más rápido que las ondas sísmicas, por lo que tiene la posibilidad de alertar a la población con algunos segundos de anticipación. El SAS ha sido una tecnología disruptiva que ha cambiado radicalmente la forma en que se establecen los planes de actuación ante los sismos. Por su parte, la instrumentación de las estructuras puede ser utilizada para mejorar la toma de decisiones tanto preventivas como reactivas. En la etapa preventiva, la instrumentación de las estructuras permite analizar sus condiciones y sus posibles cambios de comportamiento mediante diversas técnicas englobadas en el monitoreo de la salud estructural, definido así por su similitud con los procedimientos y análisis con los que se da seguimiento a las condiciones de salud de las personas. Adicionalmente, la instrumentación sísmica permite optimizar la toma de decisiones al momento de la respuesta, al conocer con certeza la respuesta de las estructuras y poder realizar una primera estimación de los daños que pudo haber desarrollado. Este tipo de información es sumamente útil para soportar decisiones acerca del desalojo de los inmuebles. Las técnicas de identificación del daño y monitoreo de la salud estructural han tenido grandes desarrollos. Un ejemplo de ello es el uso de inteligencia artificial para el reconocimiento de grietas en las estructuras de concreto o posibles corrosiones en estructuras de acero a partir de imágenes digitales, que se está desarrollando por el grupo de trabajo de Bill Spencer en la Universidad de Illinois. Conclusiones La tecnología puede ser un aliado fundamental en el incremento de la resiliencia sísmica de las comunidades.

Existe una gran cantidad de tecnologías disponibles, y en la mayoría de las ocasiones las innovaciones realmente disruptivas tienen que ver con darle un uso distinto a la tecnología existente. Es fundamental que la industria de la construcción integre en el discurso cotidiano las condiciones de seguridad de la infraestructura para potenciar el valor comercial de la tecnología como lo ha logrado la industria automotriz. Debemos ser sumamente celosos de que los desarrollos tecnológicos que se promuevan y utilicen tengan altos estándares de calidad y que los procedimientos en los que se base su uso estén debidamente sustentados y justificados. Desafortunadamente, ante el creciente interés que han despertado en la actualidad este tipo de dispositivos y técnicas, han aparecido en el mercado un sinnúmero de proveedores que ofertan servicios y sistemas que no están debidamente fundamentados y estudiados. Debido a la resistencia natural que ha tenido la industria de la construcción en la adopción de la tecnología, es muy probable que, si aquellos que la utilizan no son responsables en su uso, generen una mala imagen de ésta, y por lo tanto entorpezcan su implementación

Referencias Gómez, D., J. Marulanda y P. Thomson (2008). Sistemas de control para la protección de estructuras civiles sometidas a cargas dinámicas. Dyna 75 (155): 77-89. National Infrastructure Advisory Council, NIAC (2009). Critical infrastructure resilience: Final report and recommendations. Saragoni, R. (2011). El megaterremoto del Maule de 2010: una lección de buena ingeniería, pero con sorpresas y nuevos desafíos. Anales 1 (7ª serie). ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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HIDRÁULICA TEMA DE PORTADA

Medidas de adapt al camb La seguridad de presas considera mantener el riesgo de todos los elementos de la infraestructura –la cortina, el vertedor, la obra de toma y el desagüe de fondo– dentro de límites establecidos en las normas correspondientes a la fecha de análisis. Además, considera condiciones en las que son sometidas a los impactos de los ingresos de agua y cambios de temperatura diferentes de las de diseño, sobre un suelo de la cuenca alterado con respecto a la época de construcción. FELIPE I. ARREGUÍN CORTÉS Instituto de Ingeniería, UNAM. FERNANDO J. GONZÁLEZ VILLARREAL Instituto de Ingeniería, UNAM.

El número de grandes presas en el mundo es cercano a 60,000. México cuenta con aproximadamente 900 estructuras de este tipo, pero tiene otras 7,000 de diversas dimensiones, muchas de ellas no registradas. Éstas han experimentado cambios en sus condiciones de funcionamiento debido a que las cuencas y las mismas presas se han modificado en el tiempo. Por ejemplo, en las cuencas se han abierto grandes extensiones al riego; se han construido zonas urbanas, carreteras y vías de ferrocarril; se han hecho alteraciones a los ríos y se han construido bordos y presas que modifican el escurrimiento. Estas condiciones hacen que el funcionamiento hídrico de la cuenca difiera significativamente del que existía cuando la obra se construyó. Si a ello se agregan los impactos del cambio climático, puede concluirse que es urgente hacer una revisión de la seguridad de las presas existentes. Baste señalar que la American Society of Civil Engineers (2017) informó que en Estados Unidos existían 15,548 presas clasificadas como de alto peligro potencial. Seguridad de presas La seguridad de una presa es la diferencia entre el estado actual de la obra y aquel que la pueda llevar a la falla parcial o total. Ésta incluye, por lo menos, cuatro elementos: estructural, hídrico, operacional y funcional. Su objetivo es proteger a la población, al medio ambiente y a la estructura misma. Además de especialidades como la geología, la sismología o el diseño estructural, es necesario recurrir a otras ciencias, como la edafología o la biología en escala de cuenca, pues es en ella donde se genera el escurrimiento que ingresa a los vasos de las presas, y de actividades como la inspección, operación y mantenimiento. Incluso, es necesario considerar el envejecimiento de las obras para hacer un diagnóstico de su seguridad.

Cambio de uso de suelo Alteraciones de la biodiversidad

Crecimiento poblacional Cambio global Cambios geopolíticos

Desertificación Cambio climático

Figura 1. Cambio global y cambio climático, CC.

La seguridad de presas considera mantener el riesgo de todos los elementos de la infraestructura –la cortina, el vertedor, la obra de toma y el desagüe de fondo– dentro de límites establecidos en las normas correspondientes a la fecha de análisis. Además, contempla condiciones en las que son sometidas a los impactos de los ingresos de agua y cambios de temperatura diferentes de las de diseño, sobre un suelo de la cuenca alterado con respecto a la época de construcción. Cambio global Las condiciones actuales de las presas, las cuencas y el clima no son las mismas que cuando se construyeron, pues algunas tienen cien años o más de antigüedad. Por tanto, para garantizar su seguridad, es necesario revisar todas las modificaciones de la cuenca en ese lapso y añadir las del cambio climático y sus impactos sobre la presa. Lo mismo debe establecerse considerando planes de desarrollo para aquellas obras que se construirán en el futuro.

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Medidas de adaptación de las presas al cambio global

ación de las presas io global RCP6.0

RCP4.5

RCP8.5

Periodo 2075-2099 Primavera-Verano

Atlas de vulnerabilidad hídrica en México ante el cambio climático Precipitación (%) 0 -3 -6 -9 -12 -15 -18 -21 Entidad federativa Ensamble ponderado método REA (ver texto) Periodo: 2075-2099

500 1,500 250 1,00 Km Proyección cónica conforme de Lambert

Figura 2. Proyección del porcentaje de cambio de precipitación, periodo 2075-2099, primavera-verano. IMTA, 2015.

El Centro UC Cambio Global (2020) define al cambio global como el conjunto de acciones y transformaciones producidas por el ser humano que originan cambios a gran escala en la Tierra, como la modificación del uso del suelo, el crecimiento poblacional, la contaminación o la desertificación (véase figura 1). La amplitud del concepto lo hace difícil de aplicar con fines prácticos. Para efectos de este artículo, el cambio global se refiere a la combinación del cambio climático (CC) y el cambio de la cobertura y uso del suelo (CCUS). Esta concepción considera que otros factores como el crecimiento poblacional, la contaminación, la desertificación y las alteraciones de la biodiversidad, para efectos de sus impactos sobre el ciclo hidrológico, se reflejan en el CCUS. Impacto del cambio global sobre las presas El riesgo de afectación a una presa sometida a los impactos del cambio global obedece a efectos directos del incremento o disminución de la lluvia y la temperatura y al cambio de la cobertura y uso del suelo. Estas trans-

formaciones se reflejan en la modificación del caudal de las avenidas que ingresan al vaso de la presa y que, sumadas a las modificaciones de las temperaturas, pueden afectar a la cuenca, a las estructuras de la obra, a los usuarios y al medio ambiente. Una de las actividades que mayor impacto tiene sobre el CCUS es la ampliación de la frontera agrícola, normalmente a costa de las superficies forestales y asociada a proyectos ganaderos. Este tipo de aprovechamiento tiene un alto impacto en los procesos erosivos y contaminantes (contaminación difusa), pues suele estar basado en técnicas como la irrigación intensiva, la utilización de fertilizantes, la quema de maleza agrícola o la integración de diferentes actividades de producción. Para acelerar el desarrollo urbano se remueven árboles y vegetación natural, que son sustituidos por asfalto, concreto y acero. Este proceso aumenta la impermeabilidad del suelo, disminuye la evapotranspiración e incrementa la erosión que, a su vez, reduce el tiempo de concentración de los escurrimientos, el aumento de

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Medidas de adaptación de las presas al cambio global

los picos de los hidrogramas y el azolve de los cuerpos de agua, incluidas las presas. Además, cuando los sistemas de drenaje están terminados, pueden producir problemas de inundación aguas abajo. Los cambios de uso del suelo también incluyen la construcción de caminos, vías de ferrocarril, bordos, sistemas de acuacultura y presas, e incluso modificaciones a la hidrografía, como el desvío o revestimiento de ríos, que cambian el funcionamiento del sistema hídrico de la cuenca. El análisis de los impactos del cambio global puede hacerse desde el punto de vista estructural, es decir, considerando las afectaciones al vaso de almacenamiento, a la cortina, al vertedor, a la obra de toma y al desagüe de fondo; o tomando en cuenta la función de la presa, por ejemplo, si se usa para abastecimiento de agua, control de inundaciones o generación de energía eléctrica. En ambos casos, el análisis debe hacerse para las presas que ya operan y para las que se construirán en el futuro. Impacto del cambio climático sobre el ciclo hidrológico en México El Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, en colaboración con varios centros de investigación, elaboraron el Atlas de vulnerabilidad hídrica en México ante el cambio climático (Arreguín et al., 2015). En él se presenta un análisis regional de la precipitación, así como temperaturas máxima y mínima para el periodo histórico 1971-2000 y dos periodos futuros (2015-2039 y 2075-2099) para distintos escenarios propuestos por el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) (véase figura 2). Este documento es una herramienta útil para revisar los impactos del CC. Impactos del cambio global sobre presas La suma del CCUS y el CC modifica el funcionamiento del sistema hídrico de las cuencas, incrementa o reduce los ingresos de agua a los vasos y genera contaminación puntual o difusa. Estas alteraciones afectan la seguridad de la presa y las posibilidades de aprovechamiento. Desde el punto de vista estructural, el incremento de la lluvia puede provocar derrames sobre la cortina y causar daño al paramento seco y al pie de ésta. Esto representa un alto riesgo, sobre todo en presas de materiales graduados y de sección homogénea o bordos. Además, se pueden afectar instalaciones de la presa y zonas ubicadas aguas abajo de la obra y, en muchos casos, ha sido causa de la falla de la estructura. Los llenados y vaciados rápidos pueden provocar cambios en la presión de poro y producir fallas por tubificación en las presas de materiales sueltos y deslizamientos de taludes dentro del vaso y en el cauce aguas abajo. La combinación de incrementos y disminuciones de lluvia y el aumento de temperatura pueden generar otros problemas, como exposición y hundimientos de secciones en la cara de la cortina aguas arriba o pérdida de cobertura vegetal en el paramento seco de la cortina,

Concreto compactado con rodillo

Dentellón Tubería de drenaje Tubería de drenaje

Fluj

Refuerzo continuo

Aislante rígido de espuma plástica Filtro Grava Eje de la tubería perforada para drenaje

Barras de anclaje

Figura 3. Tipos de cubiertas de cortinas ante el riesgo de flujo sobre ellas.

que aumenta el riesgo de agrietamiento y reduce la protección contra la erosión superficial. Si el análisis se hace desde el punto de vista funcional, se consideran los impactos provocados por los efectos del cambio global sobre los usuarios y sus demandas de agua. Por ejemplo, en el caso de presas de abastecimiento de agua para consumo humano, riego o generación de energía, las precipitaciones altas generan más y mayores avenidas que ingresan a los embalses. Ello podría obligar a operarlas en condiciones tales que, para mitigar el riesgo de flujo sobre la cortina, se manejen con niveles bajos. Esta situación reducirá el almacenamiento del embalse y disminuirá la posibilidad de satisfacer la demanda de los usuarios, incluido el uso ambiental. Además, este tipo de avenidas aumentan la cantidad de sedimentos que ingresan al vaso y reducen su capacidad de dotar los requerimientos de los usuarios. Para las presas cuyo objetivo es el control de inundaciones, los impactos los podrían sufrir los habitantes y sus bienes y servicios ubicados aguas abajo, si es rebasada su capacidad. Además, se deben considerar las modificaciones al hábitat natural producidas por las inundaciones en zonas aguas abajo de la presa. La reducción de la lluvia y el incremento de la temperatura producen niveles de agua más bajos que generan una mayor concentración de contaminantes y, en general, una menor calidad del agua, que también limita una gran cantidad de usos. Medidas de adaptación Las medidas de adaptación son aquéllas orientadas a reducir la vulnerabilidad de las presas ante los impactos del cambio global. Éstas pueden ser estructurales o funcionales, y plantearse para las presas existentes o para las que se diseñarán y construirán en el futuro.

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Medidas de adaptación de las presas al cambio global

La combinación de impactos de las variables del CG con los tipos de presas y usuarios genera numerosas propuestas de medidas de adaptación; en seguida se señalan algunos ejemplos. Entre las medidas generales recomendadas están: hacer un levantamiento de la infraestructura que haya provocado CCUS en la cuenca para compararlo con la información de la época en que se construyó la presa; recalcular los gastos de diseño del vertedor, obra de toma y desagüe de fondo; monitorear la calidad del agua en todos los sitios mencionados y en las plantas de tratamiento existentes, para determinar la contaminación puntual y difusa en la cuenca y la calidad del agua a la entrada y salida de la presa; y proponer programas de mejoramiento y manejo ambiental de la cuenca acordes con la situación actual y futura. Medidas de adaptación de carácter estructural Una medida de adaptación de carácter estructural es que se modelen diferentes escenarios –se proponen los del IPCC– y se determinen los nuevos gastos de diseño con base en la información del CCUS y los programas ambientales que de ellos se deriven. Los escenarios, al compararlos con los originales, permitirán revisar la capacidad de almacenamiento de los vertedores y del vaso –es necesario hacer batimetrías para conocer el

nivel de azolvamiento actual– y, en su caso, ajustar la operación de las presas a las condiciones ambientales futuras de la cuenca, considerando el gasto ecológico. Es importante desarrollar medidas de control aguas arriba y aguas abajo de la presa mediante la adaptación o construcción de nueva infraestructura, previo análisis del cambio de cobertura y uso del suelo y de los escenarios del cambio climático. Se busca establecer el funcionamiento de las obras y la cuenca como un solo sistema. Otras medidas de adaptación pueden incluir el aumento de la capacidad del vaso por medio de la elevación de la cresta del vertedor o de la cortina; cubrir el paramento aguas abajo con geotextiles, concreto, asfalto o vegetación (véase figura 3); reforzar los núcleos de arcilla o mejorar los filtros del paramento aguas abajo de las presas flexibles; sembrar mezclas de vegetación más resistentes a la sequía y de crecimiento lento; aumentar la vigilancia en el paramento aguas abajo después de lluvias excepcionales para examinar si existen signos de erosión o hundimientos en la cara aguas arriba de la cortina durante periodos de niveles bajos del agua; incrementar el monitoreo de la presión de poro y de filtraciones detectadas previamente, y revisar si se requiere ajustar los programas de inspección establecidos en la norma mexicana NMX-AA-175/2-SCFI-2016.

Medidas de adaptación de las presas al cambio global

Cuando la combinación de factores como la seguridad de la cortina, problemas ambientales o económicos, fin de la vida útil de la obra, término de una concesión y problemas estructurales suponga riesgo para la presa, puede ser necesario ponerla fuera de servicio. Esto puede suponer la demolición total o parcial de la cortina, el retiro de las compuertas del vertedor, válvulas de la obra de toma o del desagüe de fondo, o el manejo de los sedimentos. Por ejemplo, en el caso de cortinas azolvadas, se puede considerar a la obra como parte del régimen natural del río. Para las presas que se construirán, se requieren nuevas técnicas de pronóstico para eventos de cambio climático con precipitaciones más intensas o para situaciones de sequía, tomando en cuenta las condiciones de desarrollo futuro y el cambio de cobertura y uso del suelo. Se recomienda desarrollar nuevas políticas de operación de las presas para las condiciones del cambio global, además de revisar si es necesario aumentar los periodos de retorno y los criterios de diseño de grandes vertedores, de protección de núcleos de arcilla y de revestimientos con geotextiles, concreto, asfalto o hierba de los paramentos aguas abajo ante el riesgo de vertido sobre la cortina; también estudiar medidas de protección contra la erosión en la cuenca aguas arriba para controlar el acarreo de sedimentos al vaso de las presas y para mejorar las condiciones aguas abajo, incluidas las del pie de la cortina. Medidas de adaptación de carácter funcional Ante los cambios en las cuencas por los impactos del CG, se requiere gestionarlas mejor para que puedan cumplir con sus objetivos. Entre las acciones de manejo están la reforestación, tecnologías verdes, siembra de especies tolerantes a la sequía, instalación o reacondicionamiento de trampas de control de sedimentos, modificación del suelo en las márgenes de los almacenamientos para permitir diferentes hábitats a distintos niveles de agua, y sembrar árboles ribereños en el vaso de almacenamiento que sirvan como cortinas contra el viento. Para que las presas puedan satisfacer la demanda de los usuarios, se recomienda desarrollar técnicas de simulación para priorizar los objetivos primarios (incluido el gasto ecológico) y secundarios de los usos del agua, basados en su valor; analizar la posibilidad de nuevos almacenamientos para servir a objetivos secundarios; estudiar opciones de mezcla de diferentes fuentes de agua, y revisar las políticas de operación en sequía, por ejemplo, las del Programa Nacional Contra la Sequía y, en su caso, actualizarlas. La operación de las presas debe ajustarse para cumplir con los objetivos para los cuales fueron construidas. Es necesario equilibrar las diferentes demandas en las estaciones y entre los usuarios ante nuevos escenarios climáticos, reducción en la capacidad de almacenamiento en los vasos o menores ingresos. Si el objetivo en el corto plazo es aumentar la capacidad de los embalses para proporcionar un caudal mayor a los usuarios o si las presas se han azolvado, se puede

sobreelevar la cortina o la cresta del vertedor, sin olvidar aumentar su capacidad de descarga. Para presas construidas con el propósito de controlar inundaciones, se recomienda modificar las políticas de operación durante periodos o temporadas de lluvias altas, así como instalar sistemas de alerta temprana para inundaciones con información en tiempo real y mapeo de peligros de inundación aguas abajo. Para las presas construidas con fines recreativos, se sugiere promover actividades de entretenimiento no acuáticas, por ejemplo caminata o ciclismo, para ocasiones en que la falta de lluvia o las altas temperaturas hagan bajar los niveles del embalse. En estructuras donde se aprovechan las playas u orillas de los vasos, se recomienda modificar el suelo en las márgenes para permitir diferentes hábitats para niveles variables del agua. Otra medida de adaptación consiste en revisar los niveles de vegetación y las técnicas de control utilizadas, los diferentes tipos de algas y calidad del agua, y medir su temperatura durante todo el verano para ayudar a pronosticar plagas de mosquitos. Tecnología Para garantizar la seguridad de cuencas, presas, medio ambiente y usuarios, es necesario utilizar y promover el uso de las tecnologías geoespaciales, inteligencia artificial e internet de las cosas; manejo y procesamiento de grandes cantidades de datos (big data), ciencia de datos, cómputo en la nube, tecnologías de datos abiertos, desarrollo de algoritmos inteligentes y robótica. Éstas deben emplearse también en adquisición remota de datos hídricos, meteorológicos, hidrológicos y agrológicos. Conclusiones El impacto del cambio global sobre las presas, considerado como la suma del CCUS y CC, es evidente, y en muchos casos el efecto del primero es mayor. Es urgente que se inicie la revisión de la seguridad de las presas en México y en muchos otros países. En particular, es necesario inspeccionar, de acuerdo con la norma mexicana, al menos todas las estructuras clasificadas como grandes presas y aquellas que ya se han identificado con riesgo. Se requiere elaborar una guía que sugiera medidas de adaptación para tomar en cuenta los impactos del cambio global sobre las cuencas, presas y usuarios. El empleo de tecnologías de la cuarta revolución industrial puede facilitar muchas de las recomendaciones de medidas de adaptación planteadas en este trabajo Referencias American Society of Civil Engineers (2017). Infrastructure report card. Arreguín, F., M. López, O. Rodríguez y J. Martín (2015). Atlas de vulnerabilidad hídrica en México ante el cambio climático. Jiutepec: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Centro UC Cambio Global (2020). https://cambioglobal.uc.cl/ ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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PLANEACIÓN

Cultura marítima, necesidad histórica de cambio En este trabajo se analiza la importancia de desarrollar las planicies costeras del país partiendo de la situación socioeconómica actual y de su vinculación con la actividad portuaria. Se establece una conclusión preliminar, de la que se deriva la estrategia de desarrollo que consiste en dividir al país en cinco zonas que comprenden los 16 puertos principales, y se proponen actividades económicas, actuales o potenciales, que podrían desarrollarse en cada una de ellas con el objetivo de modificar la relación del PIB de las regiones costeras con el del Altiplano del 34/66% actual al 40/60% en el mediano plazo, y alcanzar la paridad. Históricamente, se ha vuelto un lugar común destacar la importancia de los 11,000 kilómetros de litoral de México, pero sin que, de manera organizada, se le haya dado nunca la importancia a lo que la Comisión Intersecretarial para el Manejo Sustentable de Mares y Costas (Cimares) ha denominado “las regiones más dinámicas del territorio nacional”. A partir de este pronunciamiento, de manera general y como marco de referencia, se examinarán los aspectos físicos y demográficos, los de carácter económico y aquéllos relacionados con el comercio marítimo, con objeto de exponer la urgente necesidad de cambio para impulsar una cultura marítima que sea puntal de desarrollo para el país en general y para las regiones costeras en particular. Aspectos físicos y demográficos Los 17 estados costeros y sus 167 municipios con frente litoral representan el 21% de la superficie continental del país. La porción oceánica comprende 2,946,825 km2 de zona económica exclusiva; 395,000 km2 de plataforma continental y 156,700 km2 de cuerpos acuáticos costeros. Demográficamente, en más de la mitad de los estados costeros la tasa de crecimiento poblacional ha estado por arriba de la media nacional. En 2005 la población del total de estados costeros fue de 47,344,698 habitantes, el 44.6% de la nacional, y se pronostica que para 2030 aumente a 55 millones, el 40% de la población nacional estimada para ese año. Aspectos económicos Desde el punto de vista económico, la contribución de los estados costeros al producto interno bruto (PIB) en 2005 fue del 34%, en tanto que para 2018 alcanzó el

33.5%. De los estados costeros, el que mayor aportación hace al PIB nacional es Jalisco, pero considerando que su aportación se debe principalmente a la actividad industrial del Altiplano, se puede excluir, ya que sólo la del turismo de Vallarta tendría aportación, y es muy reducida. En 2018, los estados costeros que más aportaron al PIB nacional, al alcanzar el 19% de forma conjunta, fueron Veracruz, Sonora, Baja California, Tamaulipas, Michoacán y Campeche. De lo anterior se evidencia la reducida participación en el PIB del país de las regiones costeras; además, en el lapso señalado dicha participación no se ha modificado, y es una de las causas principales de que las entidades del sur-sureste se mantengan como las de menor desarrollo nacional.

HÉCTOR LÓPEZ GUTIÉRREZ Ingeniero civil con 59 años de experiencia en el ámbito marítimo costero y portuario. Profesor en la Facultad de Ingeniería, en la División de Estudios Superiores de la UNAM. Ingeniero consultor. Perito Nº 1 en Ingeniería marítima y portuaria.

Comercio marítimo Considerando la ventajosa posición estratégica del país respecto de la organización actual del comercio marítimo mundial y del papel que desempeñan los puertos en esta organización, se hará una revisión de los cambios que ha sufrido el comercio por mar a partir de la conclusión de la Segunda Guerra Mundial y en el transcurso de la segunda mitad del siglo XX. El comercio marítimo internacional previo era fundamentalmente comercio entre naciones, regulado por acuerdos entre los propios países; las líneas navieras, agrupadas en conferencias, daban servicio entre las distintas regiones en que estaban divididos los océanos del mundo, con tarifas acordadas. En este tipo de comercio, el término competencia carecía de importancia. Con la destrucción de la capacidad industrial de las naciones europeas y Japón, y al quedar únicamente la de Estados Unidos, aparece en la posguerra el principio de la maquila, primero en Japón y después en las nacio-

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Cultura marítima, necesidad histórica de cambio

nes del sureste asiático. Estos países se convierten en maquiladores, y las naciones europeas y Estados Unidos pasan a ser los principales consumidores. El comercio mundial deja de basarse exclusivamente en acuerdos comerciales entre países y pasa a ser organizado por las empresas, con un claro signo de competencia. Lo anterior modifica radicalmente la organización del transporte, con el contenedor como actor protagónico. El ferrocarril se transforma incorporando trenes de doble estiba para hacer viables los puentes terrestres, especialmente en Estados Unidos. También se inicia la transformación hacia el gigantismo de los barcos por razones de economías de escala y aparecen las cadenas logísticas mundiales. Los puertos cambian y se generalizan los puertos industriales, los concentradores y los alimentadores (véase figura 1). En México, hasta casi el segundo tercio del siglo XX, los puertos principales eran parte de la infraestructura de transporte; funcionaban según el viejo principio del hinterland y como simples puntos de transferencia entre los modos de transporte marítimo y terrestre. Con el Programa de Puertos Industriales, iniciado en 1978, se fortalece la idea de corregir el desequilibrio en el desarrollo regional y se impulsa su papel de motores del desarrollo costero. La emisión de la Ley de Puertos en 1993 modifica la administración de los 16 puertos principales; se adopta la forma de empresas y se crean las administraciones portuarias integrales (API). También se incorpora una amplia participación de la iniciativa privada en la construcción, operación y explotación de terminales especializadas de carga que contribuyen a la integración de cadenas logísticas internacionales.

Situación actual Es incuestionable la importancia que tienen las regiones costeras en materia de actividades turísticas en todas sus formas, desde la simple variedad de sol y playa hasta los grandes desarrollos como Los Cabos, Mazatlán, Vallarta, Acapulco, Veracruz y Cancún, combinado con el arribo de los cruceros en el Pacífico y el Caribe. En materia pesquera, los intentos iniciales de concentrar de manera integral desde las comunidades rurales pesqueras hasta los puertos asociados con la operación de las principales líneas de explotación de atún y sardina terminaron en acciones aisladas en Guaymas y Mazatlán. En cuanto al camarón, en su combinación de captura en mar abierto y acuacultura, tampoco se observa una adecuada organización y comercialización, tomando en cuenta las grandes extensiones de lagunas litorales y la posibilidad de aprovechamiento de las planicies costeras combinadas con obras para prevenir los efectos de las inundaciones. La actividad portuaria, que ha presentado un crecimiento ordenado y sostenido con una participación relevante de la iniciativa privada, ha alcanzado su autosuficiencia para cubrir su gasto corriente y las inversiones necesarias para el mantenimiento de las instalaciones generales en su evolución relacionada con la participación de las cadenas logísticas para apoyo de las industrias de exportación, pero sigue prevaleciendo el principio de que las cadenas logísticas están organizadas para abastecer a las industrias del Altiplano, donde se localizan la mayoría de ellas. La marina mercante mexicana, sin posibilidades de competir en las grandes rutas con las alianzas navieras

Puentes terrestres en Norteamérica

Ampliación Canal de Suez Transiberiano

Nuevo Canal de Panamá (12’ TEU) Movimiento portuario TEU <2 millones 2 a 4 millones 4 a 6 millones 6 a 12 millones >12 millones

Mercado principal de transbordo Circuito Ecuatorial Conector Péndulo Norte-Sur

Conector Péndulo Transoceánico Área de oportunidad para puertos mexicanos

Figura 1. El 80% del comercio mundial es por vía marítima.

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Cultura marítima, necesidad histórica de cambio

O/D Altiplano

Puerto importaciónexportación - Industria costera - Reembarque Industria costera regional

Industria costera regional

Figura 2. Incorporación de la industria costera fuera de puerto a las cadenas logísticas.

internacionales, tampoco ha podido participar en los procesos de distribución nacional con servicios de cabotaje (véase figura 2). De lo anterior surge la propuesta de impulsar una cultura marítima en el país para equilibrar su desarrollo regional, después de más de 500 años en que ha prevalecido una cultura terrestre. La pregunta es ¿cómo? Lineamientos para impulsar la cultura marítima De manera general, habría que considerar la organización de los litorales del país por regiones cuyas características guarden cierta similitud, tanto en lo que se refiere a disponibilidad de recursos naturales como en lo relativo a su compatibilidad para el desarrollo de actividades económicas diversas, lo cual puede constituir una sinergia en la consecución de resultados. Es importante señalar que en este análisis se tomarían en cuenta conjuntos de actividades económicas ya consolidadas, pero que por razones de industrialización o de comercialización no están vinculadas a cuestiones logísticas; allí, los puertos y el transporte marítimo a distintas escalas podrían ser un apoyo eficiente para un mejor desarrollo. Otro factor que se involucrará es la existencia de instituciones académicas cuyos programas de estudios podrían orientarse a impulsar o apoyar nuevas actividades económicas que además cumplieran el doble propósito de formar técnicos y profesionistas relacionados con éstas, lo que permitirá ofrecer trabajo a los jóvenes, retenerlos en la localidad y disminuir la emigración en la búsqueda de oportunidades fuera de ella. En este trabajo no se plantea de manera alguna lo relacionado en forma directa con el desarrollo actual y potencial de los recintos portuarios de los 16 puertos originalmente bajo el control de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes. Propuesta de zonificación La zonificación propuesta parte de asociar las consideraciones de carácter socioeconómico con los puertos regionales y el papel que han desempeñado desde su

creación y durante su evolución, con la posibilidad de identificar el impulso a nuevas actividades que se incorporen al comercio exterior; se plantea su vinculación con las cadenas logísticas existentes, modificando su orientación de servir sólo a la industria del Altiplano y, desde luego, asignando un papel protagónico en servicios de cabotaje a la marina mercante nacional y de navegación de corta distancia para acceder a los mercados de Centro y Sudamérica, así como a algunos puertos menores de Estados Unidos en el Golfo de México. Los puertos de apoyo serían los 16 que tienen API federales. Con el criterio señalado, se proponen cinco zonas que se identifican con la denominación general de Sistemas Intermodales Portuarios Costeros (Sipco). Sipco del noroeste Comprende los estados de Baja California, Sonora y Sinaloa. Esta región es la que tiene el mayor desarrollo agropecuario del país por el conjunto de presas construidas en los principales ríos de la zona, que propiciaron extensos cultivos de cereales y algodón, la riqueza pesquera y los múltiples atractivos turísticos del Golfo de California. Incluye los puertos de Ensenada, Guaymas, Mazatlán y Topolobampo, este último con la intención de ligarlo logísticamente con el medio oeste de Estados Unidos y con el ferrocarril Chihuahua-Pacífico. Las nuevas líneas de desarrollo apuntarían al establecimiento de industrias entre Los Mochis y Topolobampo, y otra zona industrial en las vecindades de Mazatlán para hermanarse en este renglón con Durango y formar una posible cadena logística que intercepte las norte-sur y se vincule incluso con el Sipco del noreste. Habría una amplia participación del Tecnológico de Guaymas y la Universidad de Sinaloa en el desarrollo de programas de acuacultura en las lagunas y bahías de Sinaloa y Sonora, además de las nuevas actividades industriales establecidas. Sipco del noreste Corresponde al estado de Tamaulipas y sus puertos de Tampico y Altamira. Dadas las características del puerto de Altamira, el funcionamiento del Sipco se orienta esencialmente al fortalecimiento de las cadenas logísticas con los estados de Nuevo León, Chihuahua y San Luis Potosí. Una segunda opción es el desarrollo de acuacultura en las lagunas vecinas al puerto de Tampico con el mismo tipo de participación de la Universidad de Tamaulipas. A esta opción se suma el desarrollo de cabotaje como parte de una cadena logística entre los estados de Nuevo León, Chihuahua y San Luis Potosí, en movimientos hacia la Península de Yucatán. La tercera opción es el inicio de una cadena de turismo cultural y ecológico a partir del puerto de Galveston. Sipco del centro Comprende los estados de Colima y Jalisco en el Pacífico, y de Veracruz en el Golfo de México. Los puertos

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Long Beach, Los Ángeles, California Ensenada

Estados Unidos de América Galveston, Texas

Tampa, Florida

Guaymas Topolobampo Administración Portuaria Integral Federal, SCT (API) Clústeres económicos SIPCOS Noreste Automotriz Noroeste Minero Central Petrolífero Sureste Hidrocarburos Peninsular Manufacturero Turístico Sistema Nacional de Tranpsorte Agroalimentario Carreteras marítimas Frutícola / maderas Red carretera Red ferroviaria

Mazatlán

Altamira Tampico Tuxpan Veracruz

Puerto Vallarta Manzanillo Lázaro Cárdenas

Progreso Dos Bocas

Coatzacoalcos Salina Cruz

Puerto Morelos

Puerto Cortés, Honduras Puerto Santo Tomás de Castillo, Guatemala Puerto Acajutla, El Salvador San Juan Quetzal, del Sur, Guatemala Nicaragua Caldera, Costa Rica

Belice

Puerto Chiapas

Figura 3. Organización de zonas costeras en Sipco, cadenas logísticas y carreteras marítimas.

serían Manzanillo, Puerto Vallarta, Lázaro Cárdenas, Tuxpan y Veracruz. En el lado del Pacífico, a la ya intensa actividad logística de Manzanillo y Lázaro Cárdenas se adicionaría una nueva zona industrial en las inmediaciones de Manzanillo. La Universidad de Colima se sumaría para el desarrollo de la acuacultura en el cuerpo sureste de la laguna de Cuyutlán y para las posibles actividades industriales en la mencionada nueva zona. En el caso de Lázaro Cárdenas, el enfoque principal sería la combinación de cadenas logísticas con Manzanillo para servicio de la industria automotriz. Para el lado del Golfo, la zona que podría considerarse es el norte del estado de Veracruz, para canalizar por Tuxpan la industrialización de cítricos. Se tiene también la opción de integrarse a la cadena de cruceros ecológicos y culturales, que después de Tampico tocarían la formación arrecifal existente frente a Tuxpan y comprenderían la visita a las ruinas de Tajín y a la cultura de Papantla. La ruta se enriquecería con la visita a La Antigua, al castillo de San Juan de Ulúa y Mandinga. También se abre la posibilidad de la ruta de cabotaje Veracruz-Progreso.

se tendría una combinación que puede modificar las cadenas logísticas terrestres actuales en sentido norte-sur. En cuanto a Dos Bocas, independientemente del conjunto de actividades que podría ofrecer como puerto industrial, el sistema fluvial y la zona de los pantanos de Centla ofrece una amplia posibilidad para culminar la red de turismo ecológico, iniciada en el puerto de Tampico.

Sipco sureste Comprende Oaxaca y Chiapas en el Pacífico, y Veracruz y Tabasco en el Golfo de México. Los puertos incluidos son Salina Cruz y Puerto Chiapas, Coatzacoalcos y Dos Bocas. El planteamiento se referirá básicamente al caso de Puerto Chiapas. Existen áreas industriales que, combinadas con servicios de navegación de corta distancia, abrirían amplias posibilidades para acceder a un mercado natural del país. Más aun, con el programa que se empieza a desarrollar para estimular el cabotaje en el Pacífico,

Conclusión El aprovechamiento integral sustentable de las planicies costeras de México es el instrumento fundamental para lograr el cambio histórico de impulsar una cultura marítima que permita modificar la relación del PIB del 34/66% al 40/60% de las regiones costeras frente al Altiplano en 2030 y en 2050 alcanzar la paridad

Sipco peninsular Comprende Yucatán, con el puerto de Progreso y los puertos pesqueros incluidos en la concesión original. En este caso, hay dos opciones: la primera es ampliar las posibilidades de desarrollo del parque industrial existente entre la ciudad de Mérida y el puerto de Progreso, que combinada con el alto nivel de formación académica existente en la ciudad de Mérida permitiría que la orientación de la industria fuera de alta tecnología. La segunda opción sería modificar el carácter de los puertos pesqueros para combinarlos con la actividad turística, lo cual impulsaría la ya existente industria de construcción y reparación de embarcaciones menores para uso turístico (véase figura 3).

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PLANEACIÓN

Infraestructura logística y nuevas tecnologías La pandemia de Covid-19 ha tenido un impacto sin precedentes en las cadenas productivas y de valor en el ámbito global. México se encuentra en una situación privilegiada para tomar un papel relevante en la reorganización mundial de cadenas de suministro, ya que se espera que el nearshoring y el onshoring se aceleren, con muchas empresas ubicando su proveeduría cerca de centros de consumo final para reducir fragilidad y alto riesgo de suministro. México es el principal socio comercial de Estados Unidos, con un valor económico que supera los 615 mil millones de dólares anuales (2019). Con el T-MEC, podría aprovechar esta posición para impulsar varias ramas económicas con fabricación en México. Para maximizar estas oportunidades es necesario contar con infraestructura adecuada, ligada a nuevas tecnologías en la cadena de suministro y la logística. Entre las nuevas tecnologías destacan big data, blockchain, internet de las cosas, inteligencia artificial, telemática y vehículos no tripulados y conectados, entre otros. En este trabajo se propone una hoja de ruta de 10 puntos para impulsar las oportunidades identificadas. Se acelera la recuperación económica de Estados Unidos en el cierre de 2020 Si bien los efectos económicos de la pandemia derivada del Covid-19 siguen constituyendo una gran preocupación para todas las economías del mundo, especialmente ante las claras señales de un rebrote de la pandemia que ha impuesto nuevamente restricciones a la movilidad en varios países del mundo, los pronósticos sobre la caída del producto interno bruto mundial (PIB) muestran ligeras mejorías respecto a las previsiones del primer semestre de 2020. En efecto, en su reporte Perspectivas de la Economía Mundial de octubre, el FMI pronosticó que la caída de la economía mundial en 2020 será del 4.4%, cifra ocho décimas inferior al cálculo anterior del 5.2 por ciento. Para México, las cifras indicaban que el PIB nacional registraría una contracción del 10.5% en 2020, y en su nuevo pronóstico la caída será menor en 1.5 puntos porcentuales, es decir que la economía mexicana podría caer sólo el 9%. Para 2021 se espera un crecimiento del 3.5% del PIB. Recientemente, la SHCP en sus criterios de política económica para 2021 indicaba una caída del 8% para 2020 y un pronóstico de crecimiento del PIB para 2021 del 3.6 por ciento.

La mejora en la perspectiva económica puede atribuirse en gran parte a la recuperación de la economía estadounidense, la cual pasó de –8% en junio pasado a –4.3%. El artículo cita también que la economía de China tendrá una mejora según la perspectiva del FMI, pues este organismo pronosticó un crecimiento del 1.9%, tasa mayor al 1% que se anticipó en junio. Ambas noticias son muy buenas para México, toda vez que se trata, en el caso de Estados Unidos, de nuestro primer socio comercial, en tanto que China es nuestro principal competidor por su relación comercial con Estados Unidos. Esto refuerza la necesidad de regenerar rápidamente la rotura de las cadenas de suministro en varios sectores, seriamente afectadas por la pandemia, y constituye una gran oportunidad de aprovechar las nuevas tendencias de abastecimiento centradas en el nearshoring (proveedores cercanos), contra la tendencia histórica del offshoring (proveedores alejados) (véase figura 1). Onshore Trabajar con un socio en el mismo país

REYES JUÁREZ DEL ÁNGEL Doctor en Ingeniería con 40 años de experiencia en la estructuración de asociaciones público-privadas de proyectos de infraestructura estratégica, megaproyectos y sus esquemas de gobernanza y financiamiento. Perito en Gerencia de proyectos de infraestructura del CICM.

Offshore Trabajar con un socio de ultramar

Nearshore Trabajar con un socio geográficamente cerca Figura 1. Modelos conceptuales de outsourcing.

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Infraestructura logística y nuevas tecnologías

China

700

Total comercio exterior 2019 México 615 Canadá 612 China 559 País

600 500

Canadá

México

400 300

Japón

Operación del TLCAN 1994- junio de 2020

200 100

Entrada en vigor del T-MEC: julio de 2020

Alemania Operación del TLCAN

–

Fuente: FOA Consultores, con datos de US Census Bureau.

1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019

Figura 2. Comercio exterior con EUA de sus cinco principales socios comerciales (miles de millones de dólares). Una situación similar se presenta en las importaciones. Podrían sustituirse cadenas logísticas que favorezcan las tendencias del nearshoring, minimizando riesgos de confiabilidad en el suministro y menores costos. 2.41 mil millones 3% Corea del Sur

13% Canadá

21%

5% Alemania Reino Unido 3%

Suiza

Irlanda

China

6% 2%

Japón

India

Francia

2% 2% Vietnam

Italia

Taiwán (Taipei) México 22% desde otros países

14%

Fuente: The Observatory of Economic Complexity.

Figura 3. Origen de las importaciones de EUA en 2018 (miles de millones de dólares).

La ventana de oportunidad para México La entrada en vigor del T-MEC en julio de 2020 ofrece una oportunidad única a México, no sólo para atenuar los efectos de la crisis económica post Covid-19, sino para aprovechar la gran oportunidad de reabrir cadenas productivas junto con la reactivación de la industria ubicada en Estados Unidos, cuyas señales recientes son muy positivas. México es ya, desde finales de 2019, el principal socio comercial de Estados Unidos, dejando atrás a China; el valor económico de su comercio exterior supera los 615,000 mdd anuales (2019), y apoyándose en el T-MEC podría continuar impulsando diversas ramas económicas como la automotriz, la electrónica, la aeroespacial y de alimentos, entre otras. Paradójicamente, México puede suministrar a Estados Unidos hasta instrumental quirúrgico y equipo médico (véase figura 2).

Si bien la pandemia ha puesto en evidencia la fragilidad de las cadenas de suministro de proveedores lejanos (offshoring) y el alto riesgo al que están expuestos, surge la oportunidad para México de posicionarse como el gran proveedor para América del Norte (nearshoring), sustituyendo proveeduría de insumos y productos particularmente de China. Al cierre de 2019, Estados Unidos importó 2.4 trillones de dólares de todo el mundo, comprando más a la región de Asia (33%) que a México (14%) y Canadá (13%) (véase figura 3). México como plataforma logística La reciente firma del T-MEC nos recuerda la oportunidad de retomar el impulso de México como plataforma logística de apoyo a la producción industrial, ligada no sólo al comercio exterior del país sino a la mejora en

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Infraestructura logística y nuevas tecnologías

la accesibilidad a zonas urbanas y marginadas. Varias razones apoyan esta iniciativa: • México continúa siendo uno de los países más abiertos a la economía global. • El tamaño de su economía y sus fortalezas estructurales lo podrían llevar a estar entre las 10 economías más importantes del mundo antes de 30 años. • La amplia frontera con Estados Unidos y su predominancia como principal socio comercial. Para ello requiere elevar sus niveles de competitividad, y en esto la infraestructura del transporte es fundamental. México tiene todo el potencial para convertirse en una plataforma logística para el comercio internacional, al tiempo que puede apoyar la reactivación del mercado interno y el desarrollo regional. Y requiere avanzar ya no sólo en la planeación modal, sino hacia el desarrollo de redes multimodales integradas y hacia procesos logísticos y creación de cadenas de valor. Estudios previos han recomendado la creación de un programa de plataformas logísticas que impactaría de manera positiva la competitividad del país a través de: • Reducción de costos logísticos y de transporte • Incremento en volumen de transporte y comercio • Otros impactos regionales como empleos directos e indirectos, incrementos en valor agregado bruto y retorno de la inversión pública en impuestos 100 proyectos de infraestructura logística que se deben impulsar La oportunidad que se presenta con el T-MEC lleva a la necesidad de acelerar también cierto tipo de proyectos de infraestructura logística, entre los que se encontrarían los relativos a: • Incremento en la capacidad portuaria • Desarrollo de zonas de almacenamiento logístico en puertos o ciudades del interior • Eliminación de cuellos de botella en el acceso a zonas urbanas metropolitanas de ciudades medias y grandes • Desarrollo de libramientos carreteros y ferroviarios para mejorar la convivencia urbana • Ampliaciones o nuevos puertos fronterizos en el norte del país, incluyendo sus corredores de acceso en ambos lados de la frontera. La estrategia que se propone consiste en fortalecer y ampliar la infraestructura logística a lo largo de los principales corredores de comercio exterior del país, entre los que se encuentran el de México-QuerétaroLaredo, Bajío-Ciudad Juárez, Guadalajara-NogalesTijuana y Manzanillo-Monterrey-Laredo, entre otros (véase figura 4). Cobra también importancia el desarrollo del Corredor Interoceánico, la planificación adecuada de los nuevos polos de desarrollo para el bienestar, así como la planeación integral de las ciudades fronterizas, que podrían retomar un nuevo impulso en el escenario post Covid-19,

Tijuana Nogales

Juárez

Hermosillo Chihuahua

Ojinaga

Piedras Negras Nuevo Laredo Reynosa Torreón Saltillo Monterrey Culiacán

Los Mochis

Simbología Divisón estatal Localidades urbanas Corredores carreteros Red carretera San Luis Potosí Proyectos Querétaro Carreteras FFCC CDMX Coatzacoalcos Carreteras Puertos Electricidad Salina Cruz Gasoducto 667 Km 0 Tapachula 333 1,000

Tepic Guadalajara Manzanillo Lázaro Cárdenas

Figura 4. Corredores principales de comercio exterior. N F A

F C E B

B A D F Municipios Prodebi Área urbana Municipios del Programa del Istmo

40 20

80 Km 100

Ventajas

Abundancia en A recursos energéticos

Recursos naturales B y materias primas

C Amplia disponibilidad de territorio

Disponibilidad de D mano de obra joven (calidad y cantidad)

Posición privilegiada E para el comercio internacional

Infraestructura F (puertos y ferrocarril)

Oportunidades: i. Posibilidades de desarrollo como plataforma logística ii. Mejorar la infraestructura de transporte iii. Desarrollo de zonas industriales iv. Habilitación de un corredor para ciertos nichos de mercado v. Crear desarrollo con inclusión social Figura 5. Ventajas y oportunidades territoriales para el desarrollo.

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Infraestructura logística y nuevas tecnologías

Self learning systems

Blockchain

Inteligencia artificial

Tecnologías ITS Big data Internet de las cosas

Vehículos autónomos y conectados Telemática

Sensores

ductos, el canal intracostero del Golfo para navegación costera, el uso de ferrobarcazas y una nueva línea ferroviaria a partir del puerto de Veracruz hasta Matamoros, como una continuación natural de la infraestructura ferroviaria del sur-sureste. Esta nueva línea aprovecharía las planicies costeras del Golfo de México y se constituiría en un nuevo eje ferroviario apoyando también el desarrollo de zonas marginadas a lo largo de la costa veracruzana y tamaulipeca. Evitaría tener que pasar por el Altiplano para conectar zonas del sur-sureste y el Corredor Interoceánico, donde el nuevo impulso económico previsto podría beneficiarse de un nuevo eje de transporte multimodal.

Fuente: FOA con base en ALC 2030. BID.

Figura 6. Algunas tecnologías relevantes aplicadas a la logística y cadenas de suministro.

aprovechando también el marco fiscal de impulso del que gozan actualmente (véase figura 5). Se ha identificado una cartera de alrededor de 100 proyectos de infraestructura logística que podrían implicar inversiones por más de 300 mil millones de pesos, abriendo así un amplio panorama para la participación de inversión privada en infraestructura, que tendrá necesariamente que transitar por fórmulas de asociación mixta con la participación de los sectores público, privado y social, en el marco de una nueva familia de proyectos de inversión en infraestructura con sentido económico y socialmente responsables. Esta cartera incluye 26 proyectos de infraestructura carretera, 22 de infraestructura ferroviaria y 11 de infraestructura portuaria. Más del 50% se ubican en el corredor México-Monterrey-Laredo, partiendo de ampliaciones de capacidad portuaria en Manzanillo (laguna de Cuyutlán) y la construcción de libramientos ferroviarios a lo largo de la ruta, hasta la ampliación del nuevo cruce ferroviario recientemente autorizado en Laredo. Se incorporan también 31 proyectos de cruces y puentes fronterizos (ampliaciones, modernizaciones y nuevos cruces) y 10 polos de desarrollo en el Corredor Interoceánico denominados Polos para el Desarrollo del Bienestar Social (Podebis). Nuevos megaproyectos logísticos 2024-2030 Se identifican dos nuevos megaproyectos que podrían asociarse a actividades logísticas para el comercio exterior, apoyándose principalmente en corredores ferroviarios. Éstos requerirían inversiones superiores a los 10,000 mdd, y podrían impulsarse para el periodo 2024-2030. El primero es el Corredor Trinacional desde Mazatlán-Monterrey-Laredo-Kansas-Chicago-Winnipeg. Requerirá importantes obras en México para el corredor ferroviario Durango-Mazatlán (modernización y un nuevo tramo de casi 90 km hasta el puerto de Mazatlán). Asimismo, la construcción de un nuevo puerto en Mazatlán. El otro es el Corredor Multimodal del Golfo de México, apoyado fuertemente por los potenciales del sector energético y la integración con Estados Unidos. Comprendería una infraestructura de transporte multimodal integrada por

La importancia de las nuevas tecnologías Otro punto fundamental es el uso de las nuevas tecnologías de información en apoyo a la infraestructura logística del país, pero también orientada a la seguridad de la carga que transita por las carreteras nacionales y al control adecuado de pesos y dimensiones. Aquí la oportunidad es tener una combinación de infraestructura y del uso de las nuevas tecnologías, entre las que destacan big data, blockchain, tecnologías ITS, inteligencia artificial, vehículos no tripulados, sensores, telemática e internet de las cosas. Las nuevas tecnologías están generando mejoras sin precedentes en la articulación y desempeño de las cadenas de transporte y suministro. Se espera alcanzar niveles de visibilidad inéditos en las cadenas de transporte y suministro, donde materiales, productos y objetos inteligentes serán utilizados para monitorear los procesos en tiempo real y tomar decisiones más efectivas, e incluso autónomas por parte de sistemas de inteligencia artificial. Ya antes de la pandemia, diversas tecnologías avanzaban rápidamente con la conexión de dispositivos (50 mil millones de dispositivos conectados en el mundo), un billón de sensores conectados para el seguimiento y monitoreo y un amplio volumen de almacenamiento de información (44 millones de gigabytes de información) para procesos de big data (véase figura 6). Comentario final y hoja de ruta propuesta Si México logró cuadruplicar las exportaciones a Estados Unidos durante el TLCAN, se abre un espacio para un crecimiento exponencial con el T-MEC, considerando que en los últimos 20 años China multiplicó 20 veces su exportación a Estados Unidos. Debemos aprovechar las siguientes oportunidades: • México es el principal socio comercial de EUA. Esto ocurrió a finales de 2019, cuando México superó a China en cifras absolutas de comercio exterior. • México tiene todas las posibilidades para ofrecer menores costos de logística que China. En efecto, no es lo mismo tardarse más de 20 o 25 días en tránsito con contenedores que vienen de China que colocar un contenedor desde México en cuatro o cinco días. • Menores costos de mano de obra que China. Complementariamente, México ya tiene menores costos de

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Infraestructura logística y nuevas tecnologías

mano de obra que China. Desde hace algunos años el costo de la mano de obra de China es el doble de la mexicana, con lo cual se tiene mayor competitividad. Aun cuando el nuevo T-MEC ha puesto especial atención para elevar los salarios de la mano de obra mexicana, persistirá esta ventaja, que habrá que sustituirla gradualmente por otros elementos de competitividad basados en diseño y manufactura competitiva. • Interés por proveedores más cercanos (nearshoring). Los cambios en los procesos de logística orientan la decisión de los corporativos de disponer de proveedores regionales más cercanos. • Cadenas logísticas integradas. México dispone de varias cadenas logísticas integradas, como la automotriz, la electrónica y la aeroespacial, por mencionar algunas de las más importantes. • Nuevo T-MEC. Por último, la entrada en vigor en julio de 2020 del nuevo T-MEC con EUA y Canadá. Para capitalizar de manera efectiva las oportunidades derivadas de la pandemia en el contexto del reagrupamiento comercial logístico con América del Norte y la entrada en vigor del nuevo T-MEC, se proponen las siguientes 10 líneas de acción: 1. Sostener un nuevo diálogo económico de alto nivel (DEAN) para la nueva realidad (tomar ventaja de la integración regional). En el pasado reciente se logró articular un esquema muy efectivo de colaboración, que podría retomarse si se confirman los resultados de las recientes elecciones en Estados Unidos, que favorecen al candidato demócrata. 2. Crear una Comisión Intersecretarial para la Rearticulación Regional (CIR2) a la que se una el sector empresarial. 3. Preparar un programa especial de infraestructura y tecnología para la nueva realidad: § Plataformas logísticas, incluido el Corredor Interoceánico § Programa de ampliación de cruces y puentes internacionales (160 proyectos) § Programa de modernización de corredores multimodales y puertos marítimos § Programa de ciudades inteligentes con planeación integral § Infraestructura energética de interconexión 4. Implementar un programa de atracción de industrias seleccionadas por efecto del reshoring. 5. Articular mecanismos de financiamiento (Fonadin + NadBank + USTDA). Mayor espacio fiscal gubernamental, recuperable vía el aumento de impuestos por mayor actividad económica. Participación privada vía APP en infraestructura resiliente, sostenible y socialmente responsable (criterios ESG + R). 6. Desplegar un programa sin precedentes de IED + inversión nacional en la frontera, con contratos de transferencia tecnológica. IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 614 noviembre-diciembre de 2020

7. Relanzar un programa de formación de capital humano con profesionales en las ramas de la ingeniería, I+D y nuevas tecnologías, entre otros. 8. Diseñar e instrumentar un programa intensivo de nuevas tecnologías. 9. Participar en el desarrollo de estándares para uso de nuevas tecnologías (binacional). 10. Articular un programa específico de colaboración de la industria, la academia y el gobierno. La capitalización de estas oportunidades permitiría posicionar a México para ejercer un liderazgo claro hacia Centroamérica y América Latina en general, propiciando una integración regional “hacia abajo” y generando con ello también una mayor diversificación y disminución de riesgos de carácter económico y político. Ello propiciará también el diseño de un programa de infraestructura de interconexión con los países del triángulo norte de Centroamérica y la atenuación de las corrientes migratorias de paso por México, pero con destino final en el vecino país del norte

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OBRAS CENTENARIAS

Sistema Hidroeléctrico Necaxa La construcción de la planta de la presa Necaxa se realizó durante el gobierno de Porfirio Díaz y partió de la necesidad de satisfacer una creciente demanda de energía eléctrica en el centro del país, que las compañías que entonces operaban en la zona ya no podían cubrir con las condiciones técnicas y económicas de las que disponían. La cascada de Necaxa, localizada al norte del estado de Puebla, representaba una gran oportunidad para un proyecto de gran envergadura. La región de Necaxa se encuentra aproximadamente en los 20° 15’ de latitud norte y a los 98° al oeste del meridiano de Greenwich; su altitud varía desde los 500 hasta los 2,500 metros sobre el nivel del mar (msnm). En la zona, situada en su mayor parte en el ex distrito de Huauchinango, al extremo norte de la Sierra Norte de Puebla, las lluvias comúnmente son intensas; en un año normal alcanzan hasta 3 metros. El 25 de junio de 1895, el francés J. Arnold C. Vaquié formó la Société du Necaxa y obtuvo la concesión para explotar las aguas del río Necaxa con el propósito de generar energía. Adquirió para ello los terrenos de Salto Chico y Mesa de las Flores. Estableció sus oficinas en La Mesa y se iniciaron los trabajos de perforación de un túnel que iba a atravesar en dirección suroeste noreste, pero este túnel nunca fue terminado. En 1900, el ingeniero electricista Fred S. Pearson efectuó estudios en la zona, negoció la concesión con

Esquema general del funcionamiento hidrológico del sistema Necaxa.

las autoridades del país y gestionó el financiamiento de capitalistas canadienses, con quienes fundó The Mexican Light and Power Company Limited, que daría origen a la Compañía Mexicana de Luz y Fuerza Motriz. Obtuvo así el control sobre las aguas de jurisdicción federal en el año 1902 “para ejecutar y conservar las obras hidráulicas, mecánicas y eléctricas, necesarias o convenientes para el aprovechamiento como fuerza motriz, tanto de las aguas como de las caídas naturales actualmente existentes y las que puedan producirse en los ríos de Tenango, Necaxa y Xaltepuxtla”. El compromiso fue que en un plazo de cuatro años se establecieran las obras mecánicas, hidráulicas y eléctricas suficientes para producir 15 mil caballos de fuerza (11,190 kW), y en 10 años, tener establecidas las obras que fueran necesarias para producir 30 mil caballos de fuerza (22,380 kW). Obtenida la concesión, se desplegó una intensa actividad en las obras, y en 1905 se puso en servicio la planta con su primera unidad de 5,000 kW. En diciembre, la energía generada en esta planta llegaba a la Ciudad de México mediante líneas de transmisión de 60,000 V. Antes de finalizar los plazos impuestos por el gobierno, el generador número 3 quedaba en condiciones de ser puesto en servicio para hacer la primera prueba, que fue efectuada el 3 de diciembre de 1905; tres días después, se transmitió por primera ocasión energía eléctrica desde Necaxa hasta la Ciudad de México. Esta nueva planta sería el punto de partida de una de las compañías más importantes de la República mexicana y el impulso primario y definitivo de su progreso industrial, agrícola y comercial. No podía ser de otra manera: las empresas privadas organizadas a fines del siglo XIX resultaban insuficientes, por su capacidad, para atender las demandas de energía eléctrica de un país que iniciaba la estructuración de su economía. Los trabajos previos a la construcción de la nueva planta de energía en el río Necaxa fueron numerosos.

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Sistema Hidroeléctrico Necaxa

2300

La Laguna (40.6 Mm3) 2183

Los Reyes (24.0 Mm3)

2200

2165

2100

1ª división Q = 4.79 m3/s

2000 1800 1700 1600 1500

Río Laxaxalpan Toma 26 15656

1400 1300 1200

Nexapa (12.6 Mm3) 1360

3ª división Q = 7.76 m3/s

1000 900 800 700

Tenango (26.8 Mm3) H = 139 Necaxa (29.1 Mm3) 1345 1338

Tezcapa 1526 1365 Acatlán

2ª división Q = 2.09 m3/s

H = 443 m CH Necaxa (115.5 MW) 895

893 H = 210 m

600 500

683

CH Tepexic (45.0 MW) H = 197 m 486

400

CH Patla (45.6 MW) Río Necaxa

Sistema hidroeléctrico Necaxa.

Hubo que construir carreteras y ferrocarriles para transportar materiales y equipos eléctricos al sitio; tuvieron que tenderse casi 50 km de vía y se establecieron tres pueblos como parte del proyecto para proporcionar viviendas a los residentes de las aldeas que luego fueron inundadas por la represa. También tuvo que proporcionarse vivienda a unos 4 mil trabajadores en el sitio de construcción principal. Todas las piezas de maquinaria, equipo de construcción y materiales tuvieron que ser bajados por un acantilado hasta el sitio de construcción en un elevador especial; incluso se construyó una planta de energía temporal para proporcionar electricidad para el proyecto de construcción. Es también digno de mencionarse que el ingeniero hidráulico James Dix Schuyler fue el encargado del desarrollo de todo el sistema de túneles, tuberías y represas para conducir el agua hasta la casa de fuerza de Necaxa, y fue suyo el diseño y construcción de la cortina de la presa de Necaxa. La publicación de su trabajo sobre los avances de la construcción del sistema hidráulico de Necaxa le valió el premio Thomas Fitch Rowland del año 1907 que otorga la American Society of Civil Engineers. Por otro lado, la construcción de esta magna obra rompió varios récords mundiales en su época: • Ostentó el récord de la cortina con núcleo de arcilla más alta del mundo de 1907 a 1909, con 56 metros.

• La línea de transmisión que salía de Necaxa hacia Pachuca y la Ciudad de México, así como a la mina El Oro en el Estado de México, se consideró la más larga del mundo, con más de 300 kilómetros. • El muro de la presa de Tenango se consideró el más largo del mundo, con 2,912 metros de longitud. Más allá de estas marcas, se implementó tecnología de punta en los equipos y materiales utilizados. Además, se utilizó cemento que fue traído desde Inglaterra, primero por barco y después por tren hasta Necaxa, para lo cual la empresa encargada se vio en la necesidad de tender una vía férrea de 33 kilómetros, ya que los gigantescos tractores de vapor utilizados en la época, por su peso, las condiciones de terreno y el clima terminaban atascados en el lodo que se formaba en los agrestes caminos de la sierra. Evolución del sistema El desarrollo de las obras hidroeléctricas de Necaxa fue espectacular si se considera la velocidad con la que se llevaron a cabo los trabajos, la cantidad de dinero que se invirtió, la tecnología de punta que se introdujo, las dimensiones geográficas consideradas para aprovechar los recursos hidráulicos y la enorme distancia a la que se esperaba transmitir. No obstante que la planta de Necaxa empezó a suministrar energía desde finales de 1905 (con una primera unidad de 5,000 kW) y un año después tenía

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Sistema Hidroeléctrico Necaxa

una capacidad de 30,000 kW (seis unidades de 5,000 kW cada una), las obras continuaron durante medio siglo. Todavía en 1954 se inauguró una planta más con la que se alcanzó a producir 210,967 kW considerando todo el sistema (plantas de Necaxa, Tezcapa, Tepexic y Patla). Su desarrollo tuvo lugar en los siguientes términos: en 1906 la planta de Necaxa había alcanzado una capacidad de 30,000 kW. En 1913 se concluyeron las obras de captación de agua, que comprendían más de 30 km de túneles para conducir el agua al vaso de Necaxa, y se terminaron de construir cuatro grandes vasos más para alcanzar una capacidad total de almacenamiento de 173,000,000 m3. En 1914, la capacidad de la planta aumentó a 51,000 kW, ya que se colocaron dos unidades más con una potencia de 10,500 kW cada una. En 1922 aumentó a 75,000 kW con una unidad más (en total, nueve unidades). En 1923 se inauguró la planta de Tepexic con dos unidades de 13,000 kW cada una, y en 1927 se puso en marcha una tercera unidad, con lo cual suministraba un total de 45,000 kW. En 1937 se reconstruyeron las nueve unidades de la planta de Necaxa y su capacidad llegó a 99,000 kW. En 1950 se anexó a la planta la décima unidad de 16,000 kW, de manera que su capacidad llegó a 115,000 kW. En 1951 se iniciaron las obras de la planta de Patla, que contemplaba la construcción de un túnel de más de 6 km de longitud que conduciría las aguas de la planta de Tepexic a Patla; ésta se inauguró en 1954 con capacidad de 45,600 kW. El total de la capacidad del sistema de Necaxa llegó a 210,967 kW. Contaba con dos subestaciones para transformación de voltaje (una en Cerro Gordo, Estado de México y la otra en Necaxa, ubicada en El Salto), y dos circuitos de transmisión a 220 kilovoltios. Para 1954, el sistema de Necaxa contaba con 40 km de túneles y se había convertido en el más extenso construido en el país. La presa de Necaxa llegó a tener 56 m de altura, 384 m de longitud y una superficie de embalse de 189 ha. Si se contaba la interconexión que

Cortina de la presa.

mantenía con el de Lerma, entonces su capacidad ascendía a 499,734 kW (en 1951). El sistema hidráulico Necaxa consta de una variedad de tomas de agua que captan aproximadamente unos 40 ríos de la zona norte de la Sierra de Puebla. El caudal se conduce por varios canales y túneles para almacenarlo en cinco presas, que son las siguientes: • Necaxa, 43.0 hm3 • Tenango, 43.1 hm3 • Nexapa, 15.5 hm3 • Laguna, 43.5 hm3 • Los Reyes, 26.1 hm3 De las cinco presas con que cuenta el sistema, dos de ellas, Laguna y Los Reyes, se hallan en el estado de Hidalgo. Las otras tres –Nexapa, Tenango y Necaxa– se localizan en el estado de Puebla. El área total de la cuenca tiene una superficie de 1,376 km2, y para su control está separada en tres divisiones: la primera, con un área de 351 km2; la segunda con área de 130 km2 y la tercera, con área de 895 km2. El río Necaxa, que constituye el tronco de la primera división, es seguramente el segundo en importancia en la zona. Antes de ser captado y conducido por tuberías a la planta de Necaxa, formaba las cataratas de Salto Chico y Salto Grande, de 120 y 230 m de caída, respectivamente, que en tiempo de lluvias deben haber descargado caudales del orden de 300 m3 por segundo. La segunda división la componen los ríos Hueyatlaco, Xilocuautla, Matzontla, Cuacuila, Acaxotla y Piedras de Amolar, que descargan en la toma de Acatlán, de donde se pueden derivar las aguas a la presa de Tenango o a Necaxa. La línea de túneles que constituye la tercera división es una obra maestra de ingeniería, consistente en un túnel revestido de concreto de 30 km de longitud que atraviesa las montañas de la Sierra de Puebla en dirección sur-norte, localizado entre Zacatlán y Necaxa. Este túnel tiene una capacidad de conducción de hasta 30 m3/s y capta 26 ríos superficiales y varios ríos subterráneos; trabaja además como galería filtrante de las montañas en toda su longitud. El río más importante que alimenta al sistema es el Laxaxalpan, cuyas crecientes suelen ser de 500 m3/s. Se inicia en la toma 26 cerca de Zacatlán, Puebla, y descarga en el río Xaltepuxtla; se deriva a su vez a la presa de Nexapa o sale del sistema cuando los vasos están llenos. El agua captada en las tres divisiones llega al vaso de Necaxa y de allí pasa a las plantas generadoras de Necaxa, Tepexic y Patla. El porcentaje de agua que aporta cada división es del 20, 15 y 65%, respectivamente. La cortina de la presa y la torre toma de la presa de Necaxa constituyen también maravillosas obras de ingeniería, pues dada la carencia de piedra apropiada y la falta de materiales resistentes, en la época en que se inició su construcción los ingenieros encargados de la obra decidieron utilizar, como único material, la

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Sistema Hidroeléctrico Necaxa

arcilla originaria de este lugar, que es de muy buena calidad. Para la formación del corazón impermeable del dique, que es su parte medular, se construyeron diques auxiliares de tierra que formaron posteriormente los paramentos de la obra. Éstos fueron subiendo de nivel a medida que avanzaba la construcción. La hondonada que se formó entre los paramentos se fue llenando con agua mezclada con arcilla obtenida por el deslave en lugares cercanos (relleno hidráulico). Esa arcilla se depositaba en el fondo de la superficie anegada, en partículas muy finas, y el agua que servía para acarrearla se evaporaba por acción del sol y el aire. En esta forma fue subiendo la cortina milímetro a milímetro hasta alcanzar su altura final, que es de 56 metros; se requirieron 12 años para llevar a cabo la obra. Finalmente, el dique quedó concluido con una longitud de 384 m, con altura máxima de 56 m sobre el fondo del río, quedando la cresta a 1,344 msnm. Los paramentos seco y mojado se cubrieron con piedra para protegerlos de deslaves que podían provocar las lluvias. El vertedor sur se construyó para una capacidad máxima de descarga de 1,000 m3/s; la plantilla quedó a 1,338 msnm. El agua que mueve las turbinas de Necaxa normalmente viene de la torre toma de la presa de Necaxa, o puede ser alimentada del túnel Tenango-Necaxa de la presa de Tenango. En 1942 Karl Terzaghi estuvo a cargo de la evaluación de la seguridad de la presa, y colaboró con él Leonardo Zeevaert. Ruth Doggett, esposa de Terzaghi, llevó a cabo la inspección geológica del sitio y el joven Zeevaert se encargó de colocar los piezómetros necesarios. Terzaghi concluyó que la cortina de la presa era segura. En 1970, por el riesgo de tubificación, fue necesario rehabilitar el corazón impermeable de la presa. Sistema eléctrico El sistema de Necaxa estaba integrado por cuatro plantas escalonadas y situadas a diversa altitud (véase tabla 1). Tres de ellas –Necaxa, Tepexic y Patla– generan energía eléctrica que se concentra en la subestación El Salto; la cuarta, Tezcapa, es comparativamente más pequeña y su energía generada se integra a la red de distribución de 23 kV; las subestaciones Carmen y El Salto con sus bancos alimentan la red de distribución de la zona. Tabla 1. Sistema de Necaxa en 1954 Planta

Caída (m)

Capacidad (kW)

Necaxa

443

115,000

Tepexic

203.5

45,000

Patla

197

45,600

Tezcapa

135

Total

5,367 210,967

Fuente: Archivo Histórico del Agua, Sistema Hidroeléctrico de Necaxa, México, s.n., s.f., p. 1.

Casa de máquinas Necaxa.

Tezcapa Esta central sirve como interconexión de las presas altas, Laguna y Los Reyes, con la presa de Necaxa. El agua que sale de estas presas altas es llevada por el túnel y los ríos de la toma del canal de Tezcapa, un canal que tiene una longitud de 5,680 m y una capacidad de 5.0 m3/s. Necaxa La caída hidráulica estática con que trabaja la planta de Necaxa es de 444 m, aproximadamente. El consumo máximo de agua de la planta es de 32 m3/s, dando una potencia efectiva aproximada de 154,000 HP, que equivalen aproximadamente a 120,000 kW. Tiene 10 generadores: seis de 8,250 kW con turbinas de 22,000 HP cada uno. Tepexic La planta de Tepexic se encuentra a 680 msnm. El agua que sale del cárcamo de las turbinas de Necaxa entra a la toma o pequeño vaso regulador de Tepexic; esta toma tiene una compuerta automática de 50 m3/s de capacidad y dos compuertas eléctricas de 20 m3/s cada una. El agua es llevada desde esta toma a través de un túnel de 3,773 m y diámetro promedio de 3.11 m, con un gasto de 27 m3/s de capacidad al pozo de oscilación de Tepexic que está a su final. Patla La planta de Patla se alimenta con el agua que descarga la de Tepexic, aumentada del caudal que se deriva de los ríos de Xaltepuxtla y Necaxa. La toma respectiva puede

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Sistema Hidroeléctrico Necaxa

verse inmediatamente debajo de la planta de Tepexic, que cuenta con modernísimas compuertas de descarga, una de ellas automática y las otras dos controladas mecánicamente para conservar el nivel del agua a una altura apropiada para el funcionamiento de la toma y el túnel. El túnel de Patla tiene una longitud total aproximada de 6,200 m, un área útil de 10 m2, una capacidad de conducción de 30 m3/s y un diámetro de 3.60 metros. Termina en una chimenea o tanque de oscilación, de donde se derivan tres tuberías que corresponden a cada una de las turbinas de la planta. Subestaciones El Salto y El Carmen La construcción de El Salto se inició a fines del año de 1953, con objeto de controlar y distribuir el grueso de la energía eléctrica generada en las plantas de Necaxa, Tepexic, Tezcapa y Patla. En esta subestación, ubicada en las inmediaciones de Nuevo Necaxa, están instalados dos bancos de transformadores de 100,000 kVA de capacidad cada uno y un transformador de reserva, además de barras colectoras de 100 y 230 kV; a las primeras llegan ocho circuitos en total, cuatro procedentes de Necaxa, dos de Tepexic y dos de Patla; de estas barras de 100 kV, parten dos de los cuatro circuitos de transmisión que operan entre Necaxa y la Ciudad de México, ya que los dos circuitos restantes serían desmantelados al entrar en operación la nueva línea de 220 kV, que parte precisamente de las barras de 230 kV. El Carmen está ubicada en Beristain, municipio de Ahuazotepec, Puebla. Es alimentada por las líneas Salto-1 y Carmen, ambas de 85 kV. Tiene dos bancos trifásicos de 15,000 kVA cada uno y cuatro alimentadores de 24 kV para la carga de la zona y el bombeo de Pemex, así como para una parte de la zona de Tulancingo. Línea de transmisión a 220 kV Al aumentarse la generación del fluido eléctrico con la instalación de la planta hidroeléctrica de Patla, se hizo necesario construir una nueva línea de transmisión (la más importante de la República para esa época y que sustituyó a la antigua línea construida entre 1903 y 1905) a 220 kV, por ser insuficiente la capacidad de los cuatro circuitos de 85 kV entre Necaxa y la Ciudad de México que operaron hasta finales de 1954. De estos cuatro circuitos se desmantelaron dos, y dos se dejaron para la transmisión de energía a la ciudad de Pachuca y la zona minera de la región, así como a otros lugares ubicados a la altura de los kilómetros 42,75 y 110 de la carretera México-Tuxpan. Esta nueva línea de transmisión de alta potencia, que tiene una longitud de 138 km, comprende 382 torres de acero, sobre las que están instalados dos circuitos de tres cables de aluminio con refuerzo de acero, de 400 mm2 de sección. Las torres de transmisión tienen una altura de 37 m, y sus pesos varían entre 11 y 37 toneladas cada una. Para

El agua es llevada desde la toma de Tepexic a través de un túnel de 3,773 m y un diámetro promedio de 3.11 m.

el año 1955 la línea de transmisión tendría una capacidad de conducción de hasta 300,000. Esta línea conductora parte de la subestación El Salto, en Necaxa, y termina en Cerro Gordo, en el Estado de México. El valor histórico de la construcción de la presa Necaxa es innegable; los beneficios económicos y sociales fueron de gran magnitud para nuestro país, porque la energía eléctrica fue el punto de partida para el desarrollo económico de muchas industrias, de nuevas tecnologías. La planta hidroeléctrica de Necaxa contribuyó en gran medida a la actividad económica de México. Tuvo un gran impacto, ya que fue la primera planta de América Latina con la capacidad de vender energía eléctrica Elaborado por Helios Comunicación con base en las siguientes fuentes: Archivo Histórico del Agua (s.f.). Sistema Hidroeléctrico de Necaxa. p. 1. Documento del Comité para la Defensa del Patrimonio Cultural, Tecnológico e Industrial del Sector Eléctrico (2011). Codepacuti. Secretaría de Energía. González, L. (2003). La hidrolectrificación en México. El caso de Necaxa, 1895-1906. Tesis de licenciatura en Historia. México: UAM-I. Martínez M., E. A., y M. P. Ramos L. (2006). Funciones de los ingenieros inspectores al comienzo de las obras del complejo hidroeléctrico de Necaxa. Historia Mexicana (1)221:231- 286. El Colegio de México. Oropesa, Gabriel (1898). El río de Necaxa y sus caídas de “La Ventana” y de “Ixtlamaca”. Memorias de la Sociedad Científica Antonio Alzate, t. 12, núms. 1, 2 y 3. Oropesa, Gabriel (1918). Las obras hidroeléctricas de Necaxa. Memorias de la Sociedad Científica Antonio Alzate, t. 37. Ortega Morel, J. (2000). El Sistema Hidroeléctrico de Necaxa: extraordinario patrimonio industrial eléctrico en operación. Arqueología Industrial, año 3, núm. 7. Revista LyF 2, octubre de 1954, y 10, junio de 1955. siemens.com ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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Aeropuerto BerlínBrandemburgo Como capital de un importante país europeo, la ciudad de Berlín, Alemania, ha tenido un gran problema con la rápida expansión de los volúmenes de tráfico aéreo. Las instalaciones aeroportuarias en Tempelhof, Tegel y Schönefeld han resultado inadecuadas para el tráfico aéreo proyectado para la ciudad. Tegel y Tempelhof no se pueden ampliar, ya que están rodeados de zonas urbanas, y dejaron al aeropuerto de Schönefeld, en el sureste de Berlín, como la única opción para la ampliación de las instalaciones aeroportuarias. Ante el creciente volumen de tráfico aéreo, el ayuntamiento de Berlín consideró que la única opción era ampliar el aeropuerto de Schönefeld (18 km al sur de Berlín) para conformar el nuevo aeropuerto internacional de Berlín (Flughafen Berlin Brandenburg Willy Brandt, o Berlin Brandenburg International, BBI), que sería capaz de manejar todas las necesidades de tráfico aéreo de la ciudad, y cerrar Tegel y Tempelhof. El aeropuerto toma su nombre del estado federado de Brandemburgo, en el que se encuentra la ciudad de Schönefeld. Los planes para el BBI fueron resultado de la expansión del aeropuerto de Schönefeld en 970 hectáreas a una superficie total de 1,470 hectáreas; se presentaron por primera vez en el año 2000, pero por problemas legales y financieros se retrasaron. Se invirtieron 2,400 millones de euros y se realizaron inversiones adicionales para desarrollar las carreteras y conexiones ferroviarias con el aeropuerto. También se planificó el desarrollo de una ciudad aeroportuaria y un parque empresarial. El costo total del proyecto se consideró en 3,600 millones de euros. En octubre de 2008, el gobierno presentó garantías para asegurar plenamente el importe total del préstamo de 2,400 millones de euros para construir el nuevo aeropuerto BBI. Construcción del BBI y caso judicial El permiso oficial de construcción para la ampliación del aeropuerto de Schönefeld se concedió en 2003; seguidamente, se finalizó la financiación y se hizo una planificación y preparativos detallados para la construcción. El principal obstáculo para que la construcción comenzara correctamente fue un caso judicial relativo a la ampliación, que finalmente se examinó en el tribunal administrativo alemán. En marzo de 2006, tras una batalla de diez años, se dio luz verde al proyecto. No se admitió apelación alguna contra la decisión, y se estableció una indemnización para los residentes de las zonas aledañas, junto con restricciones en los vuelos nocturnos.

La construcción comenzó a principios de septiembre de 2006 y estaba previsto que el aeropuerto concluyera a finales de 2011. En mayo de 2012 se anunció su aplazamiento “debido a problemas en materia de seguridad contra incendios”. A raíz de este suceso, se fueron desgranando las razones de los retrasos, que iban más allá del sistema contra incendios. • Según informes periciales posteriores, el proyecto contaba inicialmente con varios errores: la estimación de fechas de finalización no eran factibles, arquitectónicamente contaba con “fallas constructivas” y, en cuanto al diseño, había “errores de planificación”. • Las empresas contratadas anunciaban continuos retrasos en la ejecución. La encargada del suministro eléctrico, la calefacción, el sistema de aire acondicionado y las conducciones de agua se declaraba en bancarrota. • Se creaban tramas de corrupción con pagos a empresas por trabajos no realizados. • Debido a todo lo anterior, el presupuesto inicial calculado en 2,400 millones en 2006 ascendió a más de 7,000 millones en 2018. El código IATA del nuevo aeropuerto iba a ser BBI, pero dicho código identifica actualmente al aeropuerto de Biju Patnaik en Bhubaneswar, India, por lo que el código finalmente adoptado es BER, que ahora identifica conjuntamente a todos los aeropuertos berlineses. Se determinó que el aeropuerto tendría la capacidad de manejar hasta 27 millones de pasajeros al año. Dependiendo del desarrollo de la demanda, puede ampliarse hasta para 40 millones de pasajeros. Expansión del aeropuerto La pista norte de Berlín-Schönefeld fue cerrada y demolida a mediados de 2008. La pista sur se alargó de 3,000 a 4,000 m, y una pista completamente nueva se construyó

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Aeropuerto Berlín-Brandemburgo

al sur de la nueva terminal BER. Esto proporciona al nuevo aeropuerto dos pistas paralelas con un edificio terminal al centro del campo para ahorrar espacio. La pista extendida es de 60 metros de ancho y está equipada con un sistema de alerta temprana para el hielo que ofrece una mejor seguridad en condiciones meteorológicas adversas. El aeropuerto está equipado con pistas de aterrizaje y pistas de rodaje capaces de manejar incluso los superjumbos más grandes, como el nuevo A380. El aeropuerto también se integrará en una nueva infraestructura vial y ferroviaria para permitir una buena comunicación con el centro de Berlín y el resto de Alemania. Las vías incluyen una conexión directa con la autopista A113. El contrato para la carretera se adjudicó en octubre de 2007, e incluye una carretera de conexión de 700 metros a la A113 y una conexión a la B96A y a la A111 (el contrato implica la construcción de 19 puentes). El nuevo tramo de la autopista se inauguró el 23 de mayo de 2008 y da al nuevo aeropuerto plena conectividad con la red de autopistas alemana. Además, en octubre de 2007 comenzó la construcción de la estación de tren de alta velocidad ICE, situada debajo de la terminal, que puede acoger dos trenes a la vez. La estación de seis plataformas (dos vías urbanas y suburbanas y cuatro plataformas de larga distancia) tiene 405 m de largo y 60 m de ancho. Se podrá tomar un tren que en menos de 20 minutos conducirá al centro de Berlín. La ciudad estará a sólo 30 minutos en automóvil o autobús. El nuevo aeropuerto le dará a Berlín la distinción de ser la capital europea con la distancia más corta a un aeropuerto internacional. Privatización del sistema aeroportuario de Berlín Parte de la complejidad del proyecto está relacionado con la renuencia a privatizar el Berlin Brandenburg Flughafen (BBF), ahora Flughafen Berlin-Schönefeld (FBS), propietario de los aeropuertos de Berlín. La empresa se creó como una operación de propiedad pública, con la mayoría de las acciones en manos del gobierno de Brandemburgo (37%) y la autoridad de Berlín (37%); el resto está en poder del gobierno federal (26%). La conclusión de las negociaciones se produjo en noviembre de 2002, cuando un consorcio ofreció comprar el 100% de las acciones, aportar 650 millones de euros de capital y adquirir cualquier terreno adicional necesario para la ampliación del aeropuerto. Los planes preveían la inversión de 1,700 millones de euros, incluidos los equipos técnicos. El 75% de los servicios necesarios se abrió a licitaciones para fomentar la competencia, y el gobierno federal decidió sufragar los costos de la infraestructura ferroviaria (496 millones de euros) y carretera (76 millones de euros). Además, en los planes se preveía la reubicación de varios asentamientos. El gobierno acordó reubicar a los habitantes de Diepensee (300) y Selchow a un costo de 32.7 millones y 81.8 millones, respectivamente. El periodo de concesión de BER es de 99 años. Para

evitar cualquier obstáculo con la expansión de las instalaciones, una organización independiente, Transparency International Deutschland, fue nombrada para supervisar todas las demás transacciones comerciales. Preparación de la construcción y calendario Los sitios donde se ubicaban los asentamientos fueron examinados por un equipo de arqueólogos para localizar cualquier hallazgo importante antes de que quedaran cubiertos bajo la construcción. Se construyó una cuenca de filtración 1.9 km al sur del aeropuerto actual para manejar las aguas residuales de la obra y evitar la contaminación de las aguas subterráneas. En el segundo semestre de 2006 las actividades incluyeron la instalación del sitio de obra; la construcción de los caminos de acceso; la instalación de la planta de mezcla de concreto; la instalación de los sitios de construcción; el comienzo de la reubicación de las líneas; la licitación para las obras iniciales y la construcción de las conexiones de la pista de aterrizaje con la pista norte. El contrato para la construcción de la pista sur y las pistas de estacionamiento se adjudicó en agosto de 2007, y la construcción comenzó en septiembre de 2007 (con 1.4 millones de metros cuadrados de superficie de aviación). Las obras de 2008 incluyeron el inicio del edificio terminal y la construcción de carreteras operativas, así como la demolición de la actual pista norte (la nueva pista es de 4,000 metros). En 2009 se llevaron a cabo la ampliación de la estación de tren subterráneo, la consAeropuerto Internacional Berlín-Schönefeld (SXF) En uso Planes para construcción del BER

Antigua autopista norte 07R/25L

Estacion de tren Berlín Schönefeld Flughafen Vieja terminal

Nuevo Autobhan A113

Antigua autopista sur 07R/25L

Nueva estacion del tren

Terminales adicionales

Nueva terminal Nuevo túnel del tren Nueva autopista sur

Localización del aeropuerto Berlín Schönefeld y del nuevo proyecto.

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Aeropuerto Berlín-Brandemburgo

Vista aérea del Aeropuerto Berlín-Brandemburgo Willy Brandt.

trucción de la torre aeroportuaria del DFS (autoridad de seguridad aérea) y el trabajo estructural del túnel ferroviario. El departamento contra incendios comenzó a operar en 2010, junto con un nuevo edificio, para manejar el equipo y proporcionar servicios en invierno. En febrero de 2012 comenzaron las operaciones de prueba. Se instaló un sistema de protección contra el ruido y a mediados de 2012 se inauguró un nuevo centro de visitantes. Instalaciones aeroportuarias El aeropuerto consta de tres terminales (1, 2 y 5) y dos pistas; la situada más al norte de las dos era la única pista del aeropuerto Berlín-Schönefeld. En el futuro, la capacidad podrá expandirse con la construcción de la Terminal 3, la Terminal 4 y una terminal satélite. El edificio terminal principal tiene una superficie total de 220,000 m² y está diseñado en forma de U. Consta de las secciones A, B, C y D; se encuentra entre las dos pistas, creando un aeropuerto midfield sobre la estación de tren subterráneo. La terminal tiene cuatro niveles públicos designados 0, 1, 2 y 3. El área de embarque se encuentra en el área pública nivel 1 y alberga 118 mostradores organizados en ocho grupos. En mayo de 2015 se habían añadido dos extensiones a ambos lados de la zona principal de facturación, con 12 mostradores de facturación más y ocho carriles de seguridad cada uno para evitar el hacinamiento en la sala principal. El área aire es accesible sólo para pasajeros con boletos. Securitas Alemania proporciona personal para las 35 estaciones de control. El aeropuerto está equipado con 25 puentes de acceso a las aeronaves y 85 posiciones para aviones en la plataforma. Las áreas de embarque y llegada se dividen en tres muelles, el principal de 715 metros de largo y los muelles norte y sur, de 350 metros cada uno. El muelle principal cuenta con 16 puentes de acceso a las aeronaves; todos menos uno tienen dos niveles, separando así a los pasajeros que llegan de los que salen.

El nivel 1 está destinado a los pasajeros de Schengen, mientras que el nivel 2 es para el resto de los pasajeros. Ocho de las puertas pueden albergar aviones de fuselaje ancho y una puerta se diseñó para el Airbus A380. La plataforma tiene espacio suficiente para permitir la instalación de un doble muelle que permite un rápido proceso de embarque y desembarque. En el nivel Z, un altillo en las puertas A21-22 y B21 permite realizar controles de seguridad adicionales antes del embarque para los que son considerados vuelos de alto riesgo. El muelle sur estaba reservado para uso casi exclusivo de Air Berlin y sus socios de Oneworld. La terminal sur contiene nueve puentes de un solo piso que acceden a las aeronaves. El muelle norte presenta un diseño más minimalista en comparación con los otros dos para satisfacer la demanda de viajes de bajo costo y no tiene pasarelas, aunque sí puertas de embarque con acceso directo a la plataforma. Terminal 2 Los planes para la construcción de una terminal aérea separada de bajo costo (200 millones de euros) fueron lanzados en marzo de 2016. La construcción de la Terminal 2 con sección B (que originalmente se construyó como parte de la Terminal 1) comenzó en 2018 y terminó a tiempo en septiembre de 2020 para proporcionar más capacidad especialmente a transportistas de bajo costo. Debido a la pandemia de Covid-19, la instalación permanece cerrada, ya que la capacidad no es necesaria en un futuro previsible. Terminal 5 La terminal 5 se compone de las instalaciones de la antigua terminal del aeropuerto de Berlín-Schönefeld, que fueron reformadas y renombradas. Se decidió dejar en funcionamiento las antiguas instalaciones para dar más capacidad a la afluencia de pasajeros prevista. También se utilizará la antigua pista de Schönefeld, que fue igualmente reformada. Esta terminal está programada para operar cuando se inaugure la Terminal 3, prevista para 2030. La terminal 5, situada en el lado norte, está conectada con las zonas centrales del aeropuerto (terminales 1 y 2) por medio de autobuses, así como con la autopista S-Bahn, entre la nueva estación del aeropuerto y la antigua que antes servía al aeropuerto de Schönefeld y se mantendrá en funcionamiento. Pistas El aeropuerto de Berlín-Brandemburgo tiene dos pistas paralelas con una separación de 1,900 metros; esto permite operaciones independientes sin interferencia. La pista norte de BER es la pista sur del antiguo aeropuerto de Schönefeld y ha estado en uso desde la década de 1960. Para adaptarla al nuevo aeropuerto, se renovó y extendió de 3,000 a 3,600 metros. La pista sur se construyó desde cero; tiene una longitud de

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4,000 metros y se puso en servicio oficialmente el 31 de mayo de 2012. Los apagones en la baliza de la pista sur dieron lugar a investigaciones sobre la seguridad del tráfico aéreo.

Air Berlin cesó sus operaciones desde el 28 de octubre de 2017. Ambos proporcionan suficiente espacio para trabajos de mantenimiento en cuatro a cinco aviones de fuselaje estrecho.

Torre de control de tráfico aéreo El aeropuerto cuenta con una nueva torre de control de 72 metros de altura; su construcción comenzó en abril de 2007 y se completó en abril de 2012. Cuenta con los sistemas de automatización más avanzados. En su consola se pueden integrar diferentes unidades de gestión del tránsito aéreo, dependiendo de los requisitos específicos; el operador instaló su sistema de procesamiento de datos de radar Phoenix, que muestra tanto la situación aérea y terrestre como los datos meteorológicos.

Horas de operación Las regulaciones sobre la reducción de ruido en la licencia de operación del aeropuerto establecieron la prohibición de despegues o aterrizajes entre la medianoche y las 05:00 h. El 13 de octubre de 2011, el Tribunal Administrativo Federal de Alemania rechazó una demanda presentada por residentes con el objetivo de prorrogar la prohibición de vuelos nocturnos de 23:00 a 06:00 horas. También se dictaminó que los residentes afectados debían recibir aislamiento acústico adicional

Carga y aviación general La terminal de carga norte, situada en medio del campo, tiene una capacidad de 60 mil toneladas de carga por año. Con la finalización de todas las expansiones previstas podría manejar hasta 600 mil toneladas anuales.

Elaborado por Helios Comunicación con base en las siguientes fuentes: https://www.airport-technology.com/projects/berlin https://centreforaviation.com/ https://www.bloomberg.com/news/features/2015-07-23/how-berlin-sfuturistic-airport-became-a-6-billion-embarrassment https://www.berlin-airport.de/en/company/about-us/history/berlin-brandenburg-airport/index.php https://en.wikipedia.org/wiki/Berlin_Brandenburg_Airport

Mantenimiento de aeronaves Los dos grandes hangares de BER serían utilizados por Lufthansa y Air Berlin, respectivamente. Sin embargo,

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