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Número 626, enero de 2022
3 MENSAJE DEL PRESIDENTE
4 DIÁLOGO / POR UN NUEVO PERFIL DOCENTE QUE INFORME, FORME Y TRANSFORME / CARLOS A. HERRERA ANDA
8
TECNOLOGÍA / EL RETO Y LA PROMESA DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL EN LA INGENIERÍA CIVIL / SILVIA RAQUEL GARCÍA BENÍTEZ
14 HIDRÁULICA / ÍNDICE DE SEGURIDAD HÍDRICA A NIVEL ESTATAL EN MÉXICO / VELITCHKO G. TZATCHKOV Y COLS.
20 TEMA DE PORTADA: PLANEACIÓN / LA SOCIEDAD EN EL PROCESO DE PLANEACIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA / ESTEBAN FIGUEROA PALACIOS
24 INGENIERÍA FORENSE / CAUSAS DE FALLAS Y COLAPSOS DE ESTRUCTURAS / MARTÍN EDUARDO POLIMENI
Consejo Editorial del CICM
Presidente
Luis Rojas Nieto
VicePresidente
Alejandro Vázquez Vera consejeros
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
Contenidos
Ángeles González Guerra
Diseño
Diego Meza Segura
Dirección comercial
Daniel N. Moser da Silva Comercialización
Laura Torres Cobos
Victoria García Frade Martínez
Dirección operativa
Alicia Martínez Bravo
Administración y distribución
Nancy Díaz Rivera
Realización
HELIOS comunicación
+52 (55) 29 76 12 22
28
ENERGÍA / UNA MIRADA ALTERNATIVA A LA REFORMA ELÉCTRICA / VÍCTOR RODRÍGUEZ PADILLA 32
MEDIO AMBIENTE / RETOS DE ORDEN AMBIENTAL, SOCIAL Y DE SOSTENIBILIDAD PARA EL INGENIERO CIVIL / LUIS E. MONTAÑEZ CARTAXO Y COLS. 36
40
ALREDEDOR DEL MUNDO / ESTADIOS DE QATAR PARA LA COPA MUNDIAL DE FUTBOL
CULTURA / LIBRO TEZOZÓMOC EL TIRANO OLVIDADO / SOFÍA GUADARRAMA COLLADO
AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…
IC Ingeniería Civil, año LXXII, número 626, enero de 2022, 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: Ediciones de la Sierra Madre, 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 diciembre de 2021, con un tiraje de 4,000 ejemplares.
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Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.
La implementación de proyectos de infraestructura es imprescindible para un país en desarrollo que aspira al fortalecimiento de su economía. En el escenario de incertidumbre generado por la pandemia de COVID-19 son varios los países que han anunciado programas emergentes de inversión en infraestructura para reactivar su economía, generar empleos de manera inmediata y transitar a una nueva normalidad con mejores condiciones. La planeación y ejecución de los proyectos de infraestructura, además de contribuir a los Objetivos de Desarrollo Sostenible, deben considerar impactos que rebasan por mucho un periodo de gestión de gobierno de cualquier país. Con la competitividad de México en los mercados globales, la protección y uso eficiente de los recursos naturales, la seguridad energética, hídrica y alimentaria, la protección del ambiente y la lucha contra el cambio climático están dadas las condiciones para garantizar el bienestar y el desarrollo de los mexicanos y sus familias. En este contexto, nuestro colegio y la ingeniería civil mexicana en su conjunto cumplen su misión. La ingeniería mexicana ha construido la infraestructura durante los últimos 75 años, y si bien de ello nos enorgullecemos, estamos conscientes de que tenemos grandes tareas por realizar entre los profesionales y los empresarios, bajo la dirección estratégica de las autoridades de los distintos niveles de gobierno. Hay grandes proyectos que son emblemáticos, que están destinados a potenciar el desarrollo nacional y regional y generan grandes expectativas, pero también hay miles y miles de proyectos locales que tienen que ver con la movilidad de las personas y el traslado de mercancías, obras hidráulicas para llevar agua de calidad a las familias, energía eléctrica para iluminar los hogares e impulsar a la industria y el comercio, escuelas y universidades, hospitales, centros de salud comunitaria… en fin, el gran compromiso de la ingeniería civil está en cada momento de la vida cotidiana de las personas a través de servicios de infraestructura de calidad, porque el fin último de la infraestructura es servir. Esta es una tarea que nunca termina, porque cada día #TodosConstruimosMéxico.
Luis Rojas Nieto XXXVIII Consejo DirectivoXXXVIII 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
CARLOS A. HERRERA ANDA
Ingeniero civil con maestría en Administración.
Cuenta con 17 años de trayectoria docente en licenciatura y posgrado. Director de la Facultad de Ingeniería de la Universidad La Salle.
Debemos trabajar por una ingeniería con visión sistémica, profunda en conocimientos, comprensiva e innovadora en su práctica, con mayor dominio de tecnologías de la información y la comunicación, con mentalidad competitiva, sensibilidad social, que incorpore a los conocimientos tradicionales habilidades empresariales y gerenciales y competencias para comunicar, para trabajar en equipo, para liderar grupos, para generar conciencia de las implicaciones sociales, ecológicas y éticas que los proyectos de los futuros ingenieros conlleven.
IC: ¿Cuál es la vocación del plan de estudios de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad La Salle?
Carlos Herrera Anda (CHA): Acabamos de actualizar los planes de estudio de siete ingenierías operadas por la facultad: biomédica, cibernética, civil, electrónica, industrial, mecánica y mecatrónica. Entrarán en operación en agosto de este año. Este trabajo se hace cada cinco años, pero por motivos de la pandemia se retrasó un año; aunque hay que reconocer que, derivado de los cambios tecnológicos, los saberes de la ingeniería se modifican rápidamente, lo que exige mecanismos más eficientes y eficaces en estos procesos de actualización de planes de estudio.
Particularmente, lo que planteamos para Ingeniería civil se desprende en buena parte de la Visión 2025 de la American Society of Civil Engineers; ellos conciben que los ingenieros civiles deberán prestar servicios como maestros constructores, ser custodios del medio ambiente, innovadores, integradores y gestores de los riesgos e incertidumbres; además serán líderes que conformen la política pública de su sociedad.
De forma general, la vocación que tratamos de imprimir a nuestros siete planes de estudio está aunada a la Visión 2030 de la ANFEI, que es la Asociación Nacional de Facultades y Escuelas de Ingeniería: una ingeniería con visión sistémica, profunda en conocimientos, comprensiva e innovadora en su práctica, con mayor dominio de tecnologías de la información y la comunicación (TIC), con mentalidad competitiva, sensibilidad social, que incorpore a los conocimientos tradicionales habilidades empresariales y gerenciales y competencias –que llamamos habilidades blandas– para comunicar, para trabajar en equipo, para liderar grupos, para generar conciencia de las implicaciones sociales, ecológicas y éticas que los proyectos de los futuros ingenieros conlleven.
IC: ¿Cuáles han sido los factores más determinantes para hacer los ajustes al programa?
CHA: Son varios factores. Entre ellos, las recomendaciones desprendidas de procesos de acreditación ante el Consejo de Acreditación de la Enseñanza de la Ingeniería, CACEI, que ha acreditado a todos nuestros programas; la vinculación con empresas y los gremios; la posibilidad de ofrecer una educación dual, es decir, en el aula y en el sistema productivo; la internacionalización y movilidad estudiantil; la globalización y nuevos ambientes productivos que exigen cada vez más competencias, habilidades y certificaciones relacionadas con innovaciones tecnológicas; el uso cada vez más intensivo de TIC, que debe responder a las necesidades del mercado, temas de automatización de procesos y los Objetivos de Desarrollo Sostenible planteados por la ONU. Todos estos factores aportan elementos que se consideraron en los trabajos de actualización curricular.
Por un nuevo perfil docente que informe, forme y transforme
IC: ¿Cuál ha sido la evolución de la matrícula en Ingeniería civil y las causas que ustedes atribuyen a los cambios que se aprecien?
CHA: Considero que la matrícula de Ingeniería civil ha disminuido; es una ingeniería muy tradicional, junto con la mecánica y la eléctrica. Su disminución, pienso, se deriva de la oferta de otras ingenierías y campos de estudio donde el componente tecnológico está más presente y llama la atención de los estudiantes. En Ingeniería civil, en particular, hemos omitido incorporar mayor manejo de TIC, el conocimiento de nuevos materiales, de nuevas tecnologías, procesos constructivos y herramientas digitales aplicadas a las ramas de la ingeniería civil. Es un error que debemos subsanar.
IC: ¿La falta de oferta de trabajo es otro factor?
CHA: La matrícula en Ingeniería civil creo que va muy ligada a los ciclos económicos que vive la sociedad; cuando hay mucha construcción, o cuando los estudiantes o sus padres ven obra y construcción por la ciudad, en el medio en que se desenvuelven, esto los anima, pero si ven que la construcción está parada, que el desarrollo de infraestructura no es creciente, que no hay campo de trabajo, o que los salarios son bajos, se desaniman a entrar a Ingeniería civil.
IC: ¿Puede entrar un poco más en detalle respecto a qué tipo de vínculos se están proponiendo con los sectores empresarial, gremial y público, y qué se está concretando?
CHA: La vinculación universitaria es el medio por el cual las instituciones educativas, mediante sus funciones sustantivas de docencia, investigación y extensión, se relacionan con el sector público, privado y social, desarrollando acciones y proyectos de beneficio. En nuestro país, las instituciones de educación superior públicas y privadas hacen grandes esfuerzos por tener una vinculación efectiva, pero muchas veces queda en la firma de un convenio con cláusulas muy abiertas y pocos resultados concretos. Hay que reconocer la labor del Colegio de Ingenieros Civiles de México y también de la Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción en colaborar con universidades. Algunos vínculos que se han concretado con estas asociaciones y también con algunas empresas, además de la posibilidad del servicio social, es su participación en nuestros procesos de actualización curricular y la posibilidad de que los estudiantes, en esa calidad, realicen prácticas profesionales para irse incorporando al mercado laboral. Otros esfuerzos, más difusos, han ido encaminados al desarrollo de proyectos, o bien a la mejora de procesos industriales y empresariales.
IC: Existen críticas en el sentido de que las empresas suelen requerir estudiantes que estén doctorados y que tengan experiencia; como que no hay muchas oportunidades para los recién egresados de licenciatura, y cuando las hay, no siempre son en las mejores condiciones.
CHA: Las nuevas propuestas curriculares que hacemos las universidades deben permitir que el estudiante se inicie lo antes posible en el ámbito gremial, deben ser más flexibles para que suceda. Esto no pasaba hace algunos años, pues los planes de estudio eran más rígidos y hacían que el estudiante asistiera a clases en la mañana y en la tarde, o en la mañana y en la noche, y eso les dejaba poco espacio. Creo que en las universidades nos hemos dado cuenta de que la vinculación empresarial, gremial y con el sector público es esencial para la inserción laboral de los estudiantes y los egresados. En ese sentido, hemos abierto otras posibilidades en cuanto a horarios, planes y programas de estudios flexibles, y las empresas ahora permiten y están interesadas en prácticas profesionales o servicio social para los casos en los que es posible. El estudiante comienza a insertarse en el ámbito laboral, la misma empresa se da cuenta y empieza a conocer las habilidades que tiene; es una puerta que antes estaba cerrada. Sí se han abierto estas oportunidades para que de los dos lados haya una mayor vinculación, al menos en este aspecto de prácticas profesionales y becarias, con la intención de que el estudiante vaya adquiriendo experiencia mientras estudia.
IC: La incertidumbre sobre el futuro… ¿no debería también abordarse desde la academia con prospectiva y propuestas a los sectores empresarial y público?
CHA: La Alianza para la Formación e Investigación en Infraestructura para el Desarrollo de México, A.C., junto con la Academia de Ingeniería, ha generado buenos documentos sobre la prospectiva de la ingeniería; algunos de ellos sugieren, incluso, que los campos profesionales gravitarán en torno a ingenierías básicas, como civil, mecánica y eléctrica, e incorporarán nuevas prácticas como nanotecnología, tecnología de materiales, ingeniería aeroespacial, nuevas energías, la biónica, la robótica o la mecatrónica, o las que están más relacionadas con inteligencia artificial.
IC: ¿Cuál es el perfil de profesores que se plantea la ingeniería civil, y en general las ingenierías?
CHA: Un documento de los Hermanos Lasallistas, “Declaración de la misión educativa lasallista”, menciona que los maestros tienen una función irremplazable, pero necesitan prepararse para ella, es decir, quien se atreva a enseñar, que nunca deje de aprender. Para operar los nuevos planes de estudio hacia donde queremos orientar los programas y los egresados, necesitamos un nuevo perfil docente que enfatice el aprendizaje basado en proyectos, que no sólo califique, sino que también evalúe; que no sea enciclopédico, que trate de conectar lo que se aprende en la universidad con la vida real. Se requiere un nuevo perfil docente, que no solo informe sino que también forme y transforme al estudiante. Anteriormente la enseñanza se basaba en transmitir conocimiento; ahora hablamos de enseñanza centrada en el estudiante, en la que les ayudemos a construir su
pasión, fomentemos su curiosidad, les enseñemos la perseverancia y a no rendirse ante el fracaso.
Debemos enfatizar el aprendizaje basado en proyectos, es decir, que no sólo se califique al estudiante, que no sólo se le prepare para llegar al examen, sino que realmente haya una evaluación que conecte el aprendizaje académico con la vida real. Por eso las universidades tienen que vincularse con las empresas, con los gremios, el sector público y los egresados.
IC: ¿Cómo califica el impacto de las políticas que se han tomado ante la pandemia de COVID-19? ¿Cómo se armonizaron estas medidas con el desarrollo de la formación académica?
CHA: Fue positivo. Creo que todo esto vino a revolucionar la forma en la que enseñamos y no lo teníamos previsto. Pienso que las universidades no estaban completamente preparadas para esta condición en la que hubo que aprender de nuevo a dar clase; considero que la contingencia ayudó a revalorar el trabajo docente.
La forma virtual no puede ser ni base ni sustituto de la enseñanza presencial; tenemos que procurar que lo digital no supla, sino que complemente lo que ya hacemos de forma presencial.
La tecnología, seleccionada y gestionada adecuadamente, puede contribuir a un proceso más rico, con mayor interacción. La podemos usar, pero no puede ser la protagonista. De nuevo, insisto, el protagonismo debe estar centrado en el aprendizaje de los estudiantes. Las técnicas de transmisión de conocimientos, aun sofisticadas, no pueden reemplazar por entero el contacto vivo prolongado.
Por otro lado, no es para frustrarnos, hay que reconocer que no todo lo que hemos estado haciendo durante la contingencia es educación en línea. Decir que damos clases en línea porque hacemos lo mismo que hacemos en clase, sumándole una cámara enfrente, es lo mismo que decir que tenemos 20 años de experiencia docente, cuando realmente hemos replicado 19 veces lo que
hicimos el primer año. Ahora estamos intentando usar algunas tecnologías para disminuir el distanciamiento social y creo que por ahora es lo único viable a nuestro alcance y por eso no estoy de acuerdo con estudiantes, papás y también profesores que cuestionan si la calidad de la educación no presencial resuelve todos nuestros problemas… la verdad es que la presencial tampoco lo hace, pero nos aferramos a viejos paradigmas.
IC: He recibido opiniones de ingenieros civiles que dan clases y hacen referencia a que resulta perjudicial dar clases de manera virtual; citan una cantidad importante de ejemplos, y refiero uno: consideran que es prácticamente imposible hacer una calificación justa, apropiada, efectiva del conocimiento de los alumnos mediante exámenes o ejercicios virtuales. Plantean que a veces los alumnos ponen su foto o aparecen como conectados pero no lo están. Un profesor me contó que para darse cuenta de lo que estaba pasando terminó la clase pero dejó abierta la sesión y hasta dos horas después había alumnos que aparecían conectados. ¿Qué opina de estos casos?
CHA: En parte tienen razón, pero yo creo que es un compromiso de los dos lados; no podemos culpar completamente al profesor o al estudiante. Sí requerimos a un profesor con nuevas habilidades, con un nuevo perfil, pero también en estos nuevos modelos que nos vino a traer la contingencia –algunos de los cuales llegaron para quedarse– necesitamos estudiantes que sean autogestivos, más responsables de sus procesos de enseñanza-aprendizaje, un poco más orientados a ser autodidactas, a revisar la información, a hacer las actividades: tenemos que formarlos en ello.
Es cierto, la evaluación es un reto en el sentido de que debe ser diversificada, con distintas fuentes que nos den información sobre el progreso de los estudiantes, que sea formativa, continua. Ahora debe centrarse más en el procedimiento que en un dato como resultado.
He escuchado a estudiantes que se quejan de la gran cantidad de tareas y trabajos cuando están estudiando a distancia, y creo que una sobrecarga de actividades de evaluación no asegura un mejor aprendizaje por parte de los estudiantes. La evaluación está sobrevalorada, tal vez porque nos falta inventiva y porque queremos seguir haciendo lo mismo que hicieron con nosotros. Nuestra misión como docentes es que los alumnos aprendan, no solo calificarlos y entonces, visto así, lo más importante ya no es la enseñanza, sino el aprendizaje. El reto es, me parece, plantear una evaluación que sirva para aprender, porque normalmente la consideramos como una herramienta que sirve para acreditar lo que el estudiante sabe o ha aprendido. Y evaluar no es calificar; si partimos de ahí, entonces estamos fomentando que el estudiante busque, de cualquier forma, pasar el examen que le planteamos, en vez de verdaderamente buscar aprender. El reto para profesores y estudiantes es diferenciar entre evaluar para calificar y evaluar para aprender, y no lo vamos a superar
Por un nuevo perfil docente que informe, forme y transforme
mientras sigamos pensando que la evaluación en línea es complicada, difícil de llevar a cabo o poco confiable.
IC: ¿Qué pasa en el caso particular de la ingeniería civil, cuando era habitual, necesario o incluso imprescindible, además de las clases en el salón, ir a los laboratorios de hidráulica, de materiales, de estructuras?
CHA: Por eso decía que lo digital no puede suplir, sino que debe complementar la parte presencial, la parte de convivencia, talleres, visitas a obra, indispensables en la formación del ingeniero civil. Eso tiene que seguir existiendo. El estudio de la ingeniería civil no puede ser completamente a distancia.
IC: Respecto a cómo encarar la enseñanza, mencionaba los aspectos técnicos, pero también los de orden ambiental, ético, social, económico, porque la carrera de Ingeniería civil, como la de Medicina, tienen un impacto en lo social y político muy relevante. Se habla de las maravillas de edificios y obras lujosas, ostentosas, al tiempo que hay decenas de millones de personas que no tienen un techo donde cobijarse. Sin dejar de lado la importancia de la evolución tecnológica, ¿no es prioritario atender las necesidades sociales de esas decenas de millones de personas que no tienen acceso a recursos y servicios básicos?
CHA: Coincido plenamente con usted, por eso pienso que debemos orientar para generar conciencia de las implicaciones éticas, ecológicas y sociales que tienen los proyectos de ingeniería. Un ingeniero debe ser custodio del medio ambiente, debe ser innovador, gestor de riesgos, pero coincido con lo que usted dice: no es nada más construir o hacer una carretera, hacer un aeropuerto, hacer una refinería, sino ver el impacto ecológico y social que tienen los proyectos en los que participan. Los programas de estudio deben considerar formar a los estudiantes para que formulen soluciones a los retos que plantean los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU.
IC: ¿Qué retroalimentación ha recibido de los alumnos y profesores respecto de este proceso de reclusión que se ha vivido en los últimos dos años?
CHA: Los alumnos han valorado el esfuerzo de los profesores por enseñarles a distancia. Algunos se quejan, otros quieren ya regresar y reconocen que aprenden mejor en lo presencial, les cuesta trabajo hacerlo en línea, sienten que tienen más tareas y trabajo en casa. Comprendo que estar en una videoconferencia en grupo durante un largo tiempo no solo es cansado, aburrido y no motiva a un estudiante… ahora imagínese si termina una clase de hora y media de videoconferencia y sigue con otra clase igual. Al final del semestre pasado tuvimos clases en modelo mixto o híbrido. Asistían a prácticas y talleres en su mayoría y lo hacían con gusto, regresaron incluso más receptivos, pero también hay estudiantes que prefieren estar en su casa tomando clase y hacen pocos esfuerzos por asistir a actividades presenciales.
IC: ¿Y los profesores?
CHA: Ellos también. Es mayor el número de profesores que prefieren lo presencial; realmente lo valoran, porque prefieren el contacto con el estudiante. Creo que mucho de lo que hace que uno se dedique a la docencia es esa parte humana, de calidez, de crear relaciones educativas intensas; eso inspira la labor del maestro. Pero puede ser también porque les cuesta trabajo preparar materiales, por ejemplo. Hay profesores que no lo son de tiempo completo, y valoran mucho que sean clases virtuales porque no tienen que salir corriendo de su trabajo para llegar a dar su clase, y pueden impartirla en la comodidad de su casa. Hay profesores que viajan mucho, y a veces pierden la clase; eso sucede principalmente en posgrado. Si el estudiante también está trabajando, entonces se le facilita mucho, pero sí creo que hay una pérdida importante cuando se evita la parte presencial.
IC: Hace unos días hubo una polémica entre la jefa de Gobierno de la Ciudad de México y la oposición porque le estaban pidiendo instaurar el semáforo naranja. Ella dijo que su gobierno no se maneja con base en prejuicios, sino en función de las recomendaciones de las autoridades de salud, las cuales indican que hay que cuidarse, tomar precauciones, pero eso no implica cerrar la economía o el sector académico ¿Qué opinión tiene sobre eso?
CHA: Debemos evitar que se repita una contingencia como la que vivimos a partir marzo de 2020, actuando con base en la experiencia recogida en estos más de dos años. Porque el impacto económico es tan grave que afecta a decenas de millones de personas, especialmente de los sectores más populares. Debemos ser resilientes, aprender a vivir con este nuevo virus como lo hemos hecho con tantos otros, siempre con base en la información científica, sin caer en pánico por subjetividades especulativas, respetando la normatividad que establecen las autoridades correspondientes.
IC: ¿Se han hecho evaluaciones respecto del impacto que ha tenido la modalidad virtual o la combinada en el aprendizaje?
CHA: Aún no podemos medir el impacto; será hasta pasados unos meses o años, en los que veamos el desempeño del egresado en la industria, en el campo laboral. Lo que sí creo es que las universidades tienen que estar preparadas para lo que venga en los siguientes años, cuando se vea que el estudiante de primaria, de secundaria y de preparatoria no fue lo suficientemente hábil para aprender todo lo que requería para el ingreso a la universidad. Debemos estar preparados para eso y para poder solventar las deficiencias académicas con las que pueden llegar los estudiantes
Entrevista de Daniel N. Moser
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SILVIA RAQUEL GARCÍA BENÍTEZ Doctora en Ingeniería. Investigadora en el Instituto de Ingeniería de la UNAM; desarrolla trabajos en el área de dinámica de suelos, ingeniería sísmica, obras civiles subterráneas y presas.
Las empresas y las economías que explotan la inteligencia artificial están empezando a cosechar beneficios, pero la adopción aún se encuentra en una etapa relativamente temprana y desigual, con una enorme variación entre empresas, sectores productivos y países. El futuro está mostrando su rostro, y el impacto de la IA en el trabajo y las ocupaciones, sin duda, será muy profundo. En este escenario la ingeniería civil tiene el deber de incursionar.
Finalmente estamos viviendo el momento de la inteligencia artificial (IA). Después de casi 60 años con periodos de exageración seguidos de varios con “sequía de aplicaciones”, hoy las técnicas que permiten un rendimiento superhumano de las máquinas son una realidad. Las aplicaciones de IA a nuestro alrededor (reconocimiento facial, traductores y asistentes como Siri y Alexa) son tantas y tan diversas que apenas notamos que somos consumidores directos de ellas. Las empresas y las economías que explotan la IA (en la productividad y en la innovación) están empezando a cosechar beneficios, pero la adopción aún se encuentra en una etapa relativamente temprana y desigual, con una enorme variación entre empresas, sectores productivos y países. El futuro está mostrando su rostro, y el impacto de la IA en el trabajo y las ocupaciones, sin duda, será muy profundo. Ocupaciones y habilidades serán modificadas o desaparecerán, y las capacidades humanas evolucionarán conectando con las de las máquinas. Los desafíos sociales, derivados de amenazas de todos tipos, también podrán ser afrontados con IA, sin dejar de lado que estas mismas técnicas podrían introducir o exacerbar otros problemas a través de su uso y mal uso, el sesgo, la privacidad y la seguridad. Éste es el escenario tecnológico-social en el que la ingeniería civil tiene el deber de incursionar, prácticamente de inmediato.
El primer acercamiento de un ingeniero civil a las disciplinas que integran la IA (informática, control, lingüística,
neurociencia, psicología y filosofía, entre otras) o a su concepto (capacidad de una máquina o artefacto para ejecutar funciones de la mente humana, entre otros) normalmente es estéril y poco encuentra relacionado con su quehacer profesional, en campo o en gabinete. Nuestra tendencia a pensar y actuar dando prioridad a las consideraciones prácticas, a las soluciones más que a las promesas, ha hecho que nuestra entrada en esta revolución tecnológica sea lenta, desequilibrada y desarticulada. Parte de esta reticencia al uso o explotación proviene del desconocimiento o la ignorancia sobre las potencialidades de las tecnologías. Un fenómeno interesante entre el gremio es que, a pesar de usarlas muy
poco (o prácticamente no usarlas), las herramientas son bien vistas y la opinión generalizada es que debemos hacerlas intervenir en todos nuestros procesos.
¿De qué manera mostramos la viable e interesante oportunidad que la IA ofrece a nuestra profesión?
Multiplicando los lugares de formación: sitios virtuales o reales en los que se facilite el acceso y el manejo de las herramientas, el entrenamiento, la observación, el estudio y la profesionalización.
El producto más visible de la etapa de desarrollo (de 1990 al presente) de la IA son las redes neuronales como una forma alternativa de resolver problemas complejos y mal (o escasamente) definidos; es la oferta mejor posicionada para aprender de los ejemplos con fuerte tolerancia a las fallas (datos contaminados o incompletos), capacidades para manejar problemas altamente no lineales, así como para el modelado, identificación, optimización, predicción y control de sistemas complejos.
En la ingeniería civil, la digitalización y la “inteligencia” han permitido aumentos sustanciales en la automatización, el rendimiento y la fiabilidad de nuestros procesos, así como en la conexión activa entre la construcción física y la digital (véase figura 1). Sin duda la construcción, como gran sector económico, con su poderosa influencia en el crecimiento y el desarrollo de las naciones y la configuración de las bases del crecimiento a largo plazo, es la vertiente que más se ha beneficiado de la IA con reales ventajas competitivas para quien la aprovecha.
Sin embargo, nuestros desarrollos en ingeniería civil son de IA estrecha (una máquina realiza una tarea y toma decisiones sobre ese único aspecto de su entorno), y en el mercado llevan décadas mostrando su exitoso desempeño, más ampliamente en optimización estructural, evaluación de estados (sobre todo estructurales), seguimiento de la “salud” de las obras de ingeniería, manejo de la construcción, diseño y modelado de puentes y carreteras, categorizaciones geotécnicas, etc. Más recientemente, las tecnologías de big data y el aprendizaje profundo se han aplicado con éxito en algunos aspectos de la ingeniería civil,
entre los que destaca el mantenimiento estructural. La visión por computadora, basada en el aprendizaje profundo, ha permitido la supervisión de la salud de la estructura con mejoras muy importantes sobre las categorizaciones, las predicciones y la demanda de actuaciones –aspectos normalmente sesgados por las experiencias de los involucrados o la imposibilidad de observación (sitios de difícil o peligroso acceso)–. El aprendizaje profundo ha permeado poco en otros aspectos de la ingeniería civil, a pesar de que en la era de los datos, el aprendizaje profundo se convierte en la herramienta obligada para aprovechar al máximo la información contenida en big data.
Algo de lo más nuevo (probado y aceptado)
Redes neuronales aparte, los algoritmos genéticos, inspirados en la teoría de la evolución de Darwin, han dado muestra de su enorme potencial en la ingeniería civil. El monitoreo de la salud estructural se está volviendo cada vez más atractivo debido a su capacidad potencial para detectar y anticipar el daño y, en este sentido, trabajos como el de Silva et al. (2016) y su exitosa aplicación en el puente Tamar en Reino Unido, así como el seguimiento del cambio de tensión de cables a lo largo del tiempo para evaluar el estado de salud de puentes atirantados (Zarbaf et al., 2017) son aplicaciones impactantes. Los algoritmos para aislamientos de base (sísmicos) son sistemas de control pasivo relativamente perfectos cuando se enfrentan a las soluciones convencionales. El caso de Mehrkian et al. (2019), que lograron, con un controlador genético difuso multiobjetivo, reducir la vibración en estructuras internas de un edificio aislado de base irregular ante diferentes escenarios de terremotos, es un buen ejemplo. De la misma forma muestran notable superioridad trabajos como el de Mroginski et al. (2016), con su algoritmo para la optimización de secciones transversales (tubos sólidos) de estructuras de celosía con búsquedas en el espacio evolutivo, veloces y confiables, basadas en áreas de la sección transversal de la viga, los miembros de la columna y los tipos de conexiones, por mencionar sólo algunas de las
variables que participan en el proceso de optimización. Truong et al. (2017) y Artar y Daloglu (2018), sobre esta misma línea, optimizan excepcionalmente el diseño de marcos de acero sobre combinaciones paramétricas muy complejas.
La inteligencia de enjambre, propuesta por primera vez en 1992 por académicos estadounidenses (véase figura 2), se basa en la idea del sistema de autómatas moleculares con autoorganización regida por la interacción entre individuos adyacentes en una cuadrícula espacial (inspirada en el comportamiento colectivo de los insectos y otros animales). En estos algoritmos, cada partícula tiene un vector de posición y un vector de velocidad que se ajustan en la iteración aprendiendo sobre el vector local óptimo de la propia partícula y el vector global óptimo de toda la población. Ejemplo de estas aplicaciones es la evaluación de la deformación de la roca circundante en el proceso de excavación, con lo que se reduce el riesgo y se proporcionan parámetros de diseño para el avance seguro. Especialmente importante es garantizar la seguridad sísmica de los edificios, y sobre esto Chen et al. (2018) tienen un modelo para predecir la resistencia al corte de muros durante un terremoto, el cual establece conexiones globales en el edificio, que evoluciona durante los segundos que dura el evento; esta idea ha sido aplicada a estructuras de puentes, como el viaducto Jalón en España (Qin et al., (2018). Estos algoritmos han sido también presentados como modelos sustitutos de los tradicionalmente complicados de elementos finitos, con características ventajosas de uso de parámetros simples, convergencia rápida y buena, y robustez. Algoritmo de colonia de hormigas, algoritmo de colonia de abejas, algoritmo de luciérnagas, búsqueda de cucos, así como el algoritmo de manada de krill (animal marino) son algunas de las ofertas genéticas que se han usado con éxito en la ingeniería civil.
Sobre big data, su presentación ha sido tan impresionante, que empresarios y gobiernos de todo el mundo han apostado por esta tecnología; en la ingeniería civil, los ejemplos sobre su explotación no son muchos, pero los que hay son excepcionales. A gran escala, el monitoreo de los componentes estructurales de los puentes es la consideración principal para su mantenimiento y operación. Sin embargo, la monitorización de partes mecánicas y eléctricas y otros componentes esenciales (sobre todo para los complejos puentes móviles) hace necesaria la intervención de algoritmos de aprendizaje automático que procesen las grandes cantidades de datos recolectados, como lo hace el Sunrise Bridge en Florida. Si tan sólo hablamos de acelerómetros, el monitoreo para estudiar las vibraciones tiene enfoques diversos: desde la caracterización de la variable, el análisis evolutivo, el seguimiento de errores y la realimentación para entrenamiento de modelos hasta la evaluación de la capacidad de servicio para emisión de alertas/recomendaciones, todos juntos configurando una matriz de
datos tan grande y compleja que la mente humana, en solitario, sería incapaz de abordar. Tal es la importancia de esta vertiente, que en el National Bridge Inventory (gestionado por la Administración Federal de Carreteras de EUA) se pueden encontrar datos sobre numerosas estructuras (véase figura 3). Aunque muchos grandes esfuerzos son necesarios para contar con un repositorio completo, con suficientes datos acumulados, los esfuerzos son prometedores, como el de Kim et al. (2017), con una base que contiene 1,002,172 cubiertas de puentes y superestructuras que se utiliza para explorar la tendencia a la degradación y su introducción como componente obligatorio del modelado (normado).
Las investigaciones sobre detección de daños se centran en la utilización de redes de sensores inalámbricos, pero los datos compilados, hasta hace poco, eran inmanejables. Para gestionar y analizar de forma eficaz los enormes conjuntos de datos de sensores, trabajos como el de Rosales et al. (2017) significan la posibilidad de la extracción exitosa de características en el dominio del tiempo, aunque todavía es un gran desafío elegir los parámetros adecuados como entradas del modelo de análisis. En cuanto al modelado de información de construcción (BIM) para almacenar y manejar datos estructurados de edificios, se ha avanzado en capturar el conocimiento estructurado y no estructurado de datos utilizados en la operación de sistemas de construcción. Una gran aportación lo han sido los sistemas de diálogo hablado para integrar el conocimiento de las operaciones de construcción en el sistema BIM y conseguir instrucciones operativas, especialmente el mantenimiento y la renovación de edificios.
Tráfico y carreteras deben ser vistos como un total desafío. El modo de gestión anterior es básicamente incapaz de lograr una gestión científica de la calidad de la ingeniería de transporte, por lo que se requieren análisis profundos de creación, almacenamiento, procesamiento y caracterización de datos masivos generados por el seguimiento de la calidad en la ingeniería de carreteras. El manejo adecuado permite hoy en varias ciudades del mundo la reducción de la cadena de congestión y permite que los datos fluyan continuamente a lo largo del ciclo de vida del activo, para lograr un trabajo natural, colaborativo y eficiente.
Ejemplos y temas hay muchos más, tan emocionantes como impresionantes. Pero hay que pasar del asombro a la respuesta; es tiempo de hacerlo. El envejecimiento de la profesión ha comenzado, pero somos capaces (y responsables históricos) de modificarlo hacia un estado de madurez y creación.
El desafío de la implementación. A pesar de que la ingeniería civil tiene interés en adoptar la IA, dadas sus posibles contribuciones al valor empresarial, al crecimiento económico y al bien social en un momento en el que muchas economías necesitan impulsar la pro-
ductividad, su instauración amplia y profunda requiere acelerar el progreso sobre los desafíos técnicos, así como asegurarse de que todos los usuarios potenciales tengan acceso a las soluciones inteligencia artificial más ingeniería civil (IA+IC) y puedan beneficiarse de ellas. Entre las medidas que pueden ser necesarias están las siguientes:
• Invertir y continuar avanzando en la investigación e innovación de la IA+IC garantizando que todos puedan compartir los beneficios.
• Ampliar los conjuntos de datos disponibles, especialmente en áreas donde su uso generaría beneficios más amplios para la economía y la sociedad.
• Invertir en infraestructura y capital humano relevantes para la IA+IC, ampliar la base de talentos capaces de crear y ejecutar soluciones para mantener un ritmo que nos acerque a los líderes mundiales en IA.
• Fomentar una mayor alfabetización en IA+IC entre los líderes empresariales y los responsables políticos, para guiar la toma de decisiones informada.
• Respaldar los esfuerzos de digitalización existentes, que forman la base para un eventual despliegue de IA+IC, tanto para organizaciones como para países.
El desafío del trabajo del futuro. Un punto de partida para abordar los posibles impactos disruptivos de la automatización en la ingeniería civil será garantizar un sólido crecimiento económico y de la productividad, que es un requisito para el crecimiento del empleo y una mayor prosperidad. La mancuerna gobierno-empresa debe ser más dinámica, cambiar el espíritu de su relación y trabajar hacia la formación de nuevas organizaciones
(así sean promesas a largo plazo), de forma que se impulse la productividad y la creación de empleo en IA+IC. Abordar los problemas relacionados con las habilidades, los trabajos y los salarios requiere medidas más específicas que podrían incluir:
• Creación (o protección) de sistemas educativos y lugares de trabajo centrados en la creatividad, el pensamiento crítico y el aprendizaje permanente.
• Inversión de los sectores público y privado en capital humano.
• Mejora del dinamismo del mercado laboral mediante el apoyo a una mejor acreditación y emparejamiento.
• Replanteo del significado de los “ingresos” considerando y experimentando con programas que no sólo proporcionarían retribuciones por trabajar, sino que también dan a las acciones sentido y dignidad.
• Proyección del apoyo a la transición y creación de redes de seguridad para los trabajadores que obligadamente se verán afectados.
El desafío de la IA responsable. La IA+IC no cumplirá su promesa si el público pierde la confianza en ella como resultado de violaciones a la privacidad, prejuicios o uso malintencionado, o si gran parte de la población la culpa por exacerbar la desigualdad. Será fundamental establecer la confianza en sus habilidades para hacer el bien, al mismo tiempo que se desenmascaran los usos indebidos. Los enfoques podrían incluir:
• Fortalecimiento de las protecciones de los consumidores, los datos, la privacidad y la seguridad.
• Establecer un marco y un conjunto de principios para el uso beneficioso y seguro de la IA en la IC.
El reto y la promesa de la inteligencia artificial en la ingeniería civil
• Intercambio de mejores prácticas e innovación continua para abordar cuestiones como la seguridad, el sesgo y la explicabilidad.
• Lograr el equilibrio adecuado entre la competencia empresarial y la competencia nacional para liderar la IA, de forma que se garantice que los beneficios de la IA+IC estén ampliamente disponibles y sean compartidos sin sesgo.
A medida que los sistemas inteligentes ayuden o incluso reemplacen ciertas acciones del pensamiento humano y la mejora en procesos acelere varios engranajes (incluso ponga en movimiento algunos de cuya existencia no sabíamos), la ética que subyace a la profesión también deberá reconsiderar su papel. El reto y la promesa de la IA+IC son fantásticos, pero es un hecho que la ingeniería civil necesita moldear conscientemente la introducción de estos cambios con una absoluta claridad de lo que buscamos para el futuro como gremio y para la humanidad
Referencias
Artar, M. y A. T. Daloglu (2018). Optimum weight design of steel space frames with semi-rigid connections using harmony search and genetic algorithms. Neural Computing & Applications (11) 29: 1089-1100.
Chen, X. L. et al. (2018). Prediction of shear strength for squat RC walls using a hybrid ANN-PSO model. Engineering with Computers (2) 34: 367-383.
Kim, Y. J., y L. B. Queiroz (2017). Big data for condition evaluation of constructed bridges. Engineering Structures 141: 217-227.
Mehrkian, B., A. Bahar y A. Chaibakhsh (2019). Semiactive conceptual fuzzy control of magnetorheological dampers in an irregular baseisolated benchmark building optimized by multi-objective genetic algorithm. Structural Control & Health Monitoring 26: 1-28.
Mroginski, J. L. et al. (2016): A selective genetic algorithm for multiobjective optimization of cross sections in 3D trussed structures based on a spatial sensitivity analysis. Multidiscipline Modeling in Materials and Structures (2) 12: 423-435.
Qin, S. Q. et al. (2018). Dynamic model updating for bridge structures using the kriging model and PSO algorithm ensemble with higher vibration modes. Sensors (6) 18: 1879.
Rosales, M. J., y R. Liyanapathirana (2017). Data driven innovations in structural health monitoring. 12th International Conference on Damage Assessment of Structures, Japón.
Silva, M., et al. (2016). A novel unsupervised approach based on a genetic algorithm for structural damage detection in bridges. Engineering Applications of Artificial Intelligence 52: 168-180.
Truong, V. H. P. C. Nguyen y S. E. Kim (2017). An efficient method for optimizing space steel frames with semi-rigid joints using practical advanced analysis and the microgenetic algorithm. Journal of Construction Steel Research 128: 416-427.
Zarbaf, S. E. et al. (2017). Stay cable tension estimation of cable-stayed bridges using genetic algorithm and particle swarm optimization. Journal of Bridge Engineering (10) 22: 1-8.
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COLUMNAS DE MÓDULO CONTROLADO (CMC)
COLUMNAS DE GRAVA/ PILAS DE AGREGADO
INCLUSIONES RÍGIDAS
VIBROCOMPACTACIÓN COMPACTACIÓN DINÁMICA
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CONSOLIDACIÓN POR VACÍO “MENARD VACUUM”
SUSTITUCIÓN DINÁMICA
SOIL MIXING
VELITCHKO G. TZATCHKOV
Tecnólogo del agua del IMTA.
FELIPE IGNACIO ARREGUÍN CORTÉS
Profesor de la Facultad de Ingeniería, colabora en el II UNAM.
JOSÉ RAÚL SAAVEDRA HORITA
Asesor en agua y energía para la empresa CIPRO, S.C.
JOSÉ MANUEL RODRÍGUEZ VARELA
Subcoordinador de Hidráulica Urbana en el IMTA.
PETRONILO EDILBURGO CORTEZ MEJÍA
Tecnólogo del agua en el IMTA.
OSCAR JESÚS LLAGUNO GUILBERTO
Tecnólogo del agua del IMTA.
ARIZABETH SAINOS
Tecnóloga del agua en el IMTA.
Muchas definiciones de seguridad hídrica han sido propuestas por diferentes autores, y se han empleado diversas metodologías para calcularla a través de índices. Como denominador común, las definiciones y metodologías propuestas consideran la disponibilidad y el acceso a una cantidad y calidad adecuadas de agua para la población y la industria, junto con un nivel aceptable de riesgo por los impactos de los extremos hidrometeorológicos y el deterioro ambiental.
Cada vez son más frecuentes los problemas y conflictos por el agua. En muchos países no se ha alcanzado la seguridad hídrica y, de hecho, ésta se encuentra cada vez más amenazada. El crecimiento poblacional, el desarrollo económico, la urbanización, la variabilidad climática resultado del calentamiento global y el propio deterioro ambiental continúan aumentando la presión sobre los recursos hídricos, de tal manera que se registran ya condiciones de escasez, permanente o recurrente, en algunas regiones.
Se requieren acciones y herramientas clave para enfrentar la situación de forma transversal, y para evaluar de manera confiable la cantidad y calidad del agua que demandan los diferentes usos; surge así el concepto de seguridad hídrica con los criterios determinantes para identificar y dimensionar brechas en cada uno de ellos, como punto de partida para hacer frente al problema del agua en el mundo.
El concepto de seguridad hídrica se introdujo por primera vez en las declaraciones ministeriales del Segundo Foro Mundial del Agua en La Haya, Holanda, en el año 2000, donde se indicó que el agua es vital para la salud de los seres humanos y los ecosistemas y un requisito básico para el desarrollo de los países. Sin embargo, los recursos hídricos y los ecosistemas relacionados están amenazados por la contaminación, el uso insostenible, los cambios en el uso de la tierra, el cambio climático y otras situaciones adversas. A pesar de todo, se han tenido avances en el análisis, comprensión y entendimiento (Gain et al., 2016), en función de variables como sequías, inundaciones, gobernanza, salud y otras que repercuten en la seguridad hídrica. El Plan Nacional de Seguridad Hídrica 2015-2050: Agua para Todos representa la hoja de ruta solidaria que México debe ejecutar como país para que el agua mejore nuestra calidad de vida, respalde nuestro crecimiento socioeconómico inclusivo y asegure la integridad de nuestro ambiente.
Introducción
México es un país de fuertes contrastes meteorológicos, hidrográficos y sociales. Aproximadamente dos terceras partes de su extensión se ubica en zonas áridas o semiáridas, que enfrentan escasez natural de agua, y sólo un tercio tiene abundancia relativamente alta de este líquido. La gestión del agua en México sigue un modelo de consejos de cuencas hidrográficas, de modo que la información sobre la disponibilidad y la gestión del agua se genera dentro de esos límites, pero la administración pública está organizada a nivel estatal. Por esta razón, es importante desarrollar índices de seguridad hídrica acordes con este nivel.
Muchas definiciones de seguridad hídrica han sido propuestas por diferentes autores, y se han empleado diversas metodologías para calcularla a través de índices. Como denominador común, las definiciones y metodologías propuestas consideran la disponibilidad y el acceso a una cantidad y calidad adecuadas de agua para la población y la industria, junto con un nivel aceptable de riesgo por los impactos de los extremos hidrometeorológicos y el deterioro ambiental. Entre estas metodologías, destaca la de Gain et al. (2016), quienes propusieron un índice global de seguridad hídrica (IGSH) para todos los países, según el sexto de los 17 objetivos globales para el desarrollo sostenible establecidos por la Organización de las Naciones Unidas, y lo calcularon en escala de país. Este IGSH tiene cuatro componentes: disponibilidad, accesibilidad a los servicios de agua y saneamiento, protección y calidad, y gestión.
En el trabajo que se reporta en este artículo, el concepto del IGSH se adapta a nivel estatal en México como un primer intento de establecer un marco de referencia común utilizando un método estandarizado para reportar y comparar la seguridad hídrica, con una definición de componentes y terminología unificada internacional.
Índice de seguridad hídrica a nivel estatal en México
Se emplearon datos oficiales en escala estatal para los componentes mencionados anteriormente; únicamente el indicador de gestión se integró con datos de las fuentes utilizadas por Gain et al. (2016). La metodología se describe en la figura 1, donde puede observarse el IGSH con sus cuatro componentes: disponibilidad, accesibilidad a los servicios de agua y saneamiento, protección y calidad y gestión del agua, con los porcentajes de ponderación mostrados en cada bloque. El componente de disponibilidad de agua se calcula a su vez a partir de tres índices:
• Índice de escasez de agua: se define como la relación entre la extracción total del agua y la suma del agua disponible más los requisitos de caudal ambiental; al considerar el volumen extraído, este índice contempla la demanda de agua para todos los fines como: público urbano, rural, industrial, agrícola, ganadero y otros.
• Índice de sequía: se obtiene del análisis de los municipios afectados por la sequía o por el porcentaje de área estatal que fue afectada, en un periodo de análisis, en este caso de 2003 a 2017. En México, el Servicio Meteorológico Nacional es el organismo oficial del gobierno federal responsable de detectar el estado actual y la evolución de la sequía, a través del Monitor de Sequía en México, que publica mensualmente un mapa nacional de las áreas afectadas por la sequía, según una escala de intensidades que comprende anormalmente seca (D0), sequía moderada (D1), sequía severa (D2), sequía extrema (D3) y sequía excepcional (D4) (Ortega-Gaucin et al., 2018).
• Índice de abatimiento de aguas subterráneas: se obtiene de acuerdo con la recarga natural de los acuíferos, los flujos de retorno del riego y la extracción anual de agua subterránea; si esta última es más que la recarga natural más los flujos de escorrentía, esto significa agotamiento, por lo que este índice corresponde a la relación entre la extracción de agua y la recarga natural más el retorno del riego.
El componente de accesibilidad a los servicios de agua se determina con base en la información del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (Inegi); se generan los siguientes dos indicadores, y de éstos, un índice:
• Indicador de acceso al agua potable: se obtiene al calcular la población con acceso al agua potable entre la población total.
• Indicador de acceso al saneamiento: es la población con acceso al saneamiento entre la población total.
El componente de protección y calidad se calcula con base en dos índices:
• Índice de calidad del agua: este índice se forma con los siguientes parámetros: oxígeno disuelto, conductividad eléctrica, pH, fósforo total y nitrógeno total. Debido a la dificultad para conseguir información de estos parámetros en los cuerpos de agua y ríos del país, se consideró la información que la Comisión Nacional del Agua (Conagua) publica de 4,999 sitios del país y cuya base de datos de calidad incluye: demanda bioquímica de oxígeno a los 5 días, demanda química de oxígeno, sólidos suspendidos totales y sólidos disueltos totales.
• Índice de frecuencia global de inundaciones: La Conagua publica reportes de fenómenos hidrometeorológicos por municipio a través del portal del Sistema de Información del Agua (SINA), donde se tiene la información de declaratorias de emergencia por eventos extremos emitidos del año 2000 al 2016. A partir de información publicada del periodo indicado, se obtuvo el número total de declaratorias de emergencia por municipio, que incluye ciclones, lluvias intensas, inundaciones, bajas temperaturas, fuertes vientos, nevada-helada y tornados.
El componente de gestión del agua se calcula con tres índices:
• Índice mundial de gobernanza: la gobernanza se compone de las instituciones por las que se ejerce la autoridad en un país. Esto incluye el proceso por el cual los gobiernos son seleccionados, monitoreados y reemplazados; la capacidad del gobierno para formular e implementar políticas acertadas de manera eficaz; y el respeto de los ciudadanos y del Estado por las instituciones que gobiernan las interacciones económicas y sociales entre ellos. Derivado de la falta de información de nivel estatal, se utilizó la base de datos nacional publicada por la ONU, en la que se incluye información sobre la efectividad del gobierno, la calidad regulatoria, voz y rendición de cuentas, estabilidad política, ausencia de violencia, Estado de derecho y control de la corrupción.
u El índice de sequía se obtiene del análisis de los municipios afectados por la sequía o por el porcentaje de área estatal que fue afectada, en un periodo de análisis. En México, el Servicio Meteorológico Nacional es el organismo oficial del gobierno federal responsable de detectar el estado actual y la evolución de la sequía, a través del Monitor de Sequía en México, que publica mensualmente un mapa nacional de las áreas afectadas, según una escala de intensidades que comprende anormalmente seca, sequía moderada, severa, extrema y excepcional.
• Índice del marco legal transfronterizo: se basa en el supuesto de que la gobernanza de una cuenca transfronteriza se rige por acuerdos legales vigentes y que estos acuerdos proporcionan un marco para la asignación de recursos para diferentes usos entre países. En el caso de México, comparte cuencas y acuíferos con otros municipios a lo largo de sus límites, al norte con los Estados Unidos de América y al sur con Guatemala y Belice.
• Índice de tensión política transfronteriza: contempla las tensiones que surgen en aquellas cuencas transfronterizas en las que se planea la construcción de infraestructura hídrica que puede tornarse una fuente común de disputas entre diversas naciones.
Índice de seguridad hídrica a nivel estatal en México
La información de referencia, así como los indicadores obtenidos para la aplicación de la metodología se integraron en un Sistema de Información Geográfica (SIG), con el que es posible observar de manera gráfica los resultados obtenidos. Todos los componentes y subcomponentes se valoran con la ponderación señalada en la figura 1.
El valor de IGSH obtenido depende de los pesos asignados a cada uno de los cuatro criterios de seguridad hídrica, que a su vez dependen de los pesos asignados a sus respectivos componentes. Depende también de los valores de los componentes en sí, que normalmente conllevan cierto nivel de incertidumbre. Se investigó si el IGSH propuesto es robusto con respecto a la elección de los pesos y la incertidumbre de los datos de entrada, por medio de un análisis de sensibilidad en relación con los pesos de los cuatro criterios de seguridad hídrica. Se obtuvo que el IGSH se desvía en menos del 7%, lo que demuestra que el índice es robusto con respecto a los cambios en las ponderaciones.
Para mayor detalle de esta metodología, se recomienda consultar el trabajo de Arreguín et al. (2020), reconocido con el Premio Miguel A. Urquijo al mejor artículo técnico de ingeniería civil del año 2019, otorgado por el Colegio de Ingenieros Civiles de México.
En la figura 2 se muestra el mapa de la República mexicana con sus índices globales de seguridad hídrica a nivel estatal, calculados con la metodología propuesta en este trabajo, con base en los datos disponibles.
La tabla 1 muestra la población, porcentaje de área urbana y grado de marginación estatal (GME) que expresa la condición económica general del estado. Siete estados (Baja California, Sonora, Sinaloa, Colima, Aguascalientes, Guanajuato y Ciudad de México) tienen valores del IGSH entre 0.46 y 0.52, que corresponden, de acuerdo con la clasificación obtenida, a un índice IGSH bajo. La población de estos siete estados es del orden de 26.08 millones de habitantes, lo que representa aproximadamente el 21.7% de la población total del país. Cabe señalar que el grado de marginación en tres de estos estados también es muy bajo.
Los estados en los cuales la situación es crítica, según el índice, son Sonora, Baja California y Guanajuato, seguidos de Ciudad de México, Colima, Aguascalientes y Sinaloa.
Los estados mexicanos más propensos a ser afectados por sequía son los que se encuentran en el noroeste de México (Baja California, Baja California Sur, Sonora y Sinaloa), en el centro-norte (Chihuahua, Coahuila, Duran-
Índice de seguridad hídrica a nivel estatal en México
La principal limitante para la construcción de un índice de seguridad hídrica en México es la falta de información. Existe una ausencia de medición, seguimiento y procesamiento de datos, e información asimétrica en diferentes niveles agregados (estatal y municipal).
Una recomendación para mejorar estos índices es incorporar a la metodología información relativa a los presupuestos autorizados y su empleo efectivo para el control de inundaciones, sequías, tratamiento de agua, mejora de los servicios de agua potable, etc., acciones que sin duda fortalecerían directamente la seguridad hídrica en México.
La principal dificultad para integrar aspectos como la gobernanza del agua, la coordinación institucional y los requerimientos ambientales del agua radica en la falta de información y monitoreo de aquellas variables que normalmente no se miden en México. Sería deseable determinar dichos indicadores, disponibles a nivel de país, para cada uno de los estados.
Por último, la metodología propuesta en este documento puede servir como ejemplo de cómo evaluar la seguridad hídrica, al menos como una primera aproximación, utilizando principalmente información libre y publicada oficialmente, combinada con información comparativa internacional de otros países
Referencias
Arreguín Cortés, F., et al. (2020). State level water security indices in Mexico. Sustaintable Earth 3
Gain, A. K., C. Giupponi, y Y. Wada (2016). Measuring global water security towards sustainable development. Environmental Research Letters 11 (12): 2-13.
Ortega-Gaucin, D., B. J. de la Cruz y B. H. V.
go, la parte norte de Nuevo León y Tamaulipas), centrooeste (Nayarit, Jalisco, Michoacán y Guanajuato) y sureste (Tabasco, Chiapas, Yucatán, Campeche y Quintana Roo). Aunque la gran mayoría de los estados y municipios más vulnerables a la sequía se halla en el norte de la República mexicana, incluso estados del sur como Guerrero, Oaxaca, Chiapas y Tabasco (que se caracterizan típicamente por ser regiones lluviosas) contienen municipios que tienen un alto grado de vulnerabilidad a la sequía y se ven gravemente afectados por este fenómeno.
Castellano (2018). Vulnerabilidad, peligro y riesgo por sequía en el contexto del cambio climático en México. En: S. R. Lobato y C. A. A. Pérez (Eds.). Agua y cambio climático. Jiutepec: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua: 80-105.
Este artículo es una versión actualizada y ampliada del original publicado en inglés con el título “State level water security indices in Mexico”. Fue acreedor del Premio Miguel A. Urquijo 2019 que otorga el CICM al mejor artículo técnico. El original está disponible en: sustainableearth.biomedcentral.com/ track/pdf/10.1186/s42055-020-00031-4.pdf
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ESTEBAN FIGUEROA PALACIOS
Ingeniero civil con maestría en Planeación de infraestructura. Consultor en planeación y financiamiento de infraestructura por más de 35 años. Coordinador del Comité de Planeación en el CICM.
Anticipar el futuro ha sido el anhelo de la humanidad desde la antigüedad; conocer lo que ocurrirá pondría en ventaja a quien lo consiguiera, pues podría adelantar acciones para su beneficio o protección. La historia ha demostrado la imposibilidad de lograrlo porque el futuro lo crea la propia voluntad del ser humano de manera colectiva, expuesto, además, a fenómenos naturales fuera de su control.
La incapacidad de predecir el futuro no significa que no se deba prever empleando la capacidad de análisis y síntesis de los seres humanos. Guardar la memoria histórica, aplicar técnicas de análisis y concluir en posibles sucesos es el proceso intelectual que sustenta la visión del futuro. No significa tratar de adivinar, sino de generar posibilidades apoyadas en evidencias reales y sometidas a un análisis combinatorio, a veces probabilístico, para concluir en posibles escenarios que permitan diseñar acciones para adaptarse a ellos.
La planeación, como disciplina intelectual, es en realidad una forma distinta de entender el futuro, prepararse para él y administrar la incertidumbre, invariablemente inherente a la visión prospectiva.
La planeación de la infraestructura es, por otra parte, una tarea compleja porque involucra el empleo de ingentes recursos, siempre escasos; beneficia o afecta a grandes grupos sociales, constituye el andamiaje de la actividad económica y modifica, a veces irreversiblemente, el entorno natural. Si esta tarea se expande a una región o al país, el reto no es sólo planear un proyecto, sino el entorno de poblaciones enteras.
La planeación se constituye en instrumento clave para identificar los proyectos y acciones en materia de infraestructura, con el fin de responder al crecimiento de la población, que hacia 2050 se prevé que aumente de 33 a 52 millones de familias (considerando que 50% de los habitantes del país son menores de 30 años), las cuales habrán de exigir servicios, viviendas y nuevos empleos formales –cuya demanda será superior a la actual–, además del incremento constante de la productividad urbano-industrial y del impulso al medio rural para alcanzar, cuando menos, un producto interno bruto tres
veces mayor que el de hoy (con tasas de crecimiento promedio del orden del 4% anual). Estas futuras condiciones demandan ahora la obligación de responder a la todavía creciente población, con el fin de elevar la calidad de vida, que se reconoce como responsabilidad esencial de la ingeniería.
La planeación se deberá abordar en un espacio de carácter regional, debido en particular a la función articuladora de la infraestructura, que obliga a la demarcación de regiones con base en vocaciones económicas y condiciones sociales, y no en fronteras geográfico-políticas (de las entidades federativas, por ejemplo), pues las características físicas, climatológicas y culturales son las que integran una unidad geográfica, la cual facilita los acuerdos destinados a mejorar el aprovechamiento de los recursos disponibles.
Esta planeación regional deberá tomar en cuenta el acervo de infraestructura construida a lo largo de décadas que, por una parte, aporta soluciones y contribuye a satisfacer importantes demandas, aunque, por otra parte, exige análisis y soluciones a los graves rezagos, distorsiones e ineficiencias surgidos en el contexto de los escasos recursos humanos, materiales y financieros disponibles.
La frecuencia y profundidad del cambio en la estructura y actitud de las sociedades en los distintos países del mundo –con sus particularidades culturales, pero todas inmersas en la vertiginosa evolución tecnológica– ha dado lugar a la comunidad global mejor comunicada de la historia, y con acceso al mayor bagaje de información nunca disponible. Estos nuevos ciudadanos exigen más e influyen en gran medida en las decisiones de política
económica y social de sus comunidades. Ya no es posible, en distinta medida, según el grado de libertad en cada país, imponer decisiones autoritarias, aun cuando éstas estén sustentadas en criterios rigurosos y, desde la perspectiva de los tomadores de decisiones, racionales.
Enfoques estratégico y adaptativo
El enfoque estratégico, que se consideró adecuado para la planeación de empresas, instituciones y países en las últimas décadas del siglo XX, parecía satisfacer el sueño del ser humano de diseñar su futuro, imaginar objetivos de vida, de largo plazo, y trabajar para su consecución a partir de estrategias, políticas y acciones adecuadamente relacionadas para mantener el rumbo firme hacia ese futuro promisorio. Sin embargo, ese futuro deseable comenzó a ser inestable e inconsistente en un entorno que se modifica a un ritmo sin precedentes históricos; los objetivos estratégicos es preciso ajustarlos al nuevo ambiente en el que los mercados cambian, los consumidores modifican sus preferencias, las empresas se automatizan y la producción se segmenta no sólo en distintas instalaciones, sino en países muy distantes entre sí. La planeación de la infraestructura está obligada a observar este ambiente dinámico; la visión estratégica es adecuada para definir políticas de Estado, sustentar acciones para el desarrollo económico y social, y orientar la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías
y procesos de diseño, construcción y operación de las infraestructuras. Sin embargo, se debe entender que no todos los supuestos serán permanentes y que el cambio puede ser tan profundo que los planes y proyectos previstos perderán su eficiencia o, en el extremo, serán inútiles para el propósito que se concibieron. La planeación debe considerar que los proyectos contengan un cierto grado de flexibilidad, tanto en su desarrollo como en su objetivo, mediante la creación de opciones desde el momento de concebirlos. Los criterios de desarrollo por etapas o de reconversión de ciertos elementos de la infraestructura crean opciones valiosas para el futuro incierto. El desarrollo por etapas administra la incertidumbre de la demanda, cuando se planea la expansión no a partir de hitos temporales, sino de umbrales de demanda, mientras que el diseño de elementos de la infraestructura convertibles permite adaptarla a distintas exigencias de operación.
La resiliencia de la infraestructura es una característica auxiliar en la administración de la incertidumbre. La capacidad de recuperar la condición operativa de un proyecto o, en el extremo, no afectar a la población si sufre daños ante eventos agresivos, constituye un atributo que debe ser parte, desde la fase de planeación, de la visión de desarrollo de los proyectos. El riesgo de daño por fenómenos naturales se evalúa en los
La sociedad en el proceso de planeación de la infraestructura
proyectos dotándolos de resistencia ante las fuerzas naturales para oponerse a ellas; este criterio tiene, generalmente, un costo alto y no siempre consigue su propósito. Es preciso modificar la forma de dotar de resiliencia a la infraestructura con medidas creativas que, aunque supongan un cierto nivel de daños, éstos sean reparables a un costo razonable y no causen daño a seres humanos. El criterio debe ser administrar un costo probabilístico (el de reparación) y evitar un costo determinístico (el de construir para resistir).
La resiliencia se debe considerar en los proyectos desde la fase de planeación, no sólo en sus elementos estructurales para resistir fuerzas naturales, sino también en sus atributos de mercado para adaptarse a cambios de la demanda, que por lo general ocurren debido a disrupciones del macroambiente económico o por decisiones políticas. La planeación debe contemplar dotar a la infraestructura de cierta capacidad para recuperarse, y en ciertos casos sobrevivir económicamente a las nuevas circunstancias que algunos eventos fortuitos le exigen.
La dificultad para anticipar las condiciones en las que operará un proyecto, en un ambiente en permanente cambio, se incrementa por el largo ciclo de vida de la infraestructura. Ese ciclo de vida comprende no sólo la etapa operativa, sino también la de planeación, estudios, diseño y construcción, que, según el caso, puede comprender desde varios meses hasta varios años. Se necesita una cadena de toma de decisiones a lo largo del desarrollo de los proyectos, en los cuales se avanza generando más información y tomando decisiones de continuar o no, de modificar, reubicar o posponer el proyecto. Estas decisiones, de carácter técnico y económico, responden a necesidades de la sociedad, que establece su prioridad y jerarquía. Sin embargo, las decisiones tienen un ingrediente político, necesario para conciliar los distintos intereses de los grupos sociales involucrados, pues ningún proyecto de infraestructura es plenamente satisfaciente. El papel del profesional de la política es indispensable para la materialización de las decisiones técnicas y económicas, pero también es necesario que este profesional entienda que él tomará decisiones en una parte del ciclo de desarrollo del proyecto y que no se puede arrogar el derecho de propiedad; la planeación debe fijar con claridad los actos de toma de decisiones técnicas, económicas y políticas, evitar que se precipiten y creen escenarios de proyectos fallidos, inoperantes, ineficientes o con graves problemas de extensiones de plazos de desarrollo y de costos de construcción, en general atribuibles a impericia de los ingenieros. La visión de largo plazo y la planeación congruente con los ciclos de vida de la infraestructura debe establecer metas de desarrollo que trasciendan los ciclos políticos para asegurar, por una parte, tomar decisiones bien sustentadas en la mejor información disponible y, por otra, separar las decisiones de
los intereses del poder político que, en ciertos casos, se sirven de los proyectos como instrumento de promoción de grupos y se alejan del interés público.
La planeación integral y la planeación por proyecto El proceso de planeación debe decidir entre la visión del proyecto de infraestructura como impulsor del desarrollo, concebido como centro de la decisión (una carretera como configuradora del entorno), o el proyecto como consecuencia de una visión de desarrollo integral, en el que la infraestructura es uno de los elementos necesarios para ello, articulándose con otros componentes del sistema, por ejemplo: actividades productivas, educación, servicios de salud, abasto y servicios urbanos, entre otros. Según el caso, será pertinente identificar proyectos que surgen de necesidades manifiestas, y en otros, éstos serán consecuencia de una planeación integral. En el primer caso, se deben considerar proyectos con el potencial de detonar el desarrollo regional en el largo plazo. El criterio economicista de sancionar la factibilidad de la inversión de las infraestructuras a partir de los beneficios inmediatos, directamente atribuibles a ellas y que descarta los efectos a largo plazo –necesariamente calculados a partir de hipótesis sustentadas en análisis prospectivos, y por ello inaceptables para los analistas encargados de autorizar las inversiones–, elimina la posibilidad de la infraestructura como promotora del desarrollo y la limita sólo a la atención de las necesidades vigentes en el momento de la autorización.
La infraestructura constituye el activo físico más importante de la sociedad; le ofrece los medios destinados a producir bienes y servicios y le aporta los satisfactores para una vida digna y confortable. Por tanto, no sólo es natural sino indispensable la participación de la sociedad en las etapas tempranas de la planeación, durante las cuales se definen la necesidad que se desea satisfacer, los objetivos a los que se aspira y los medios y criterios disponibles para alcanzarlos.
A pesar de estos argumentos, en apariencia contundentes, al planear y proyectar una obra de infraestructura surgen grupos de la sociedad para manifestar su oposición o su desacuerdo con la forma propuesta para resolver una necesidad social. Estas manifestaciones eran inusuales hace 20 o 25 años. La razón probable es que la sociedad vivía en un sistema democrático formal, pero en realidad bajo gobiernos autoritarios. Parece coincidir la práctica real de la democracia con el despertar de la sociedad para alzar la voz en aspectos que le interesan de la vida pública.
Los planificadores de proyectos de infraestructura han debido entender el tránsito de lo que en planeación se conoce como enfoque normativo a otro participativo. Hasta finales del siglo XX, los tecnócratas imponían la norma que, según su juicio experto, convenía a la sociedad, así que cualquier crítica a su plan o proyecto
u Será pertinente identificar proyectos que surgen de necesidades manifiestas, y en otros, éstos serán consecuencia de una planeación integral. En el primer caso, se deben considerar proyectos con el potencial de detonar el desarrollo regional en el largo plazo. El criterio economicista de sancionar la factibilidad de la inversión de las infraestructuras a partir de los beneficios inmediatos, directamente atribuibles a ellas y que descarta los efectos a largo plazo, elimina la posibilidad de la infraestructura como promotora del desarrollo y la limita sólo a la atención de las necesidades vigentes en el momento de la autorización.
se basaba en percepciones y no en conocimientos técnicos. Este enfoque dio resultado en un país cuyos ciudadanos, pobremente informados, entendían, por una parte, que se requerían esas obras y, por otra, que no había un espacio democrático para opinar, y menos aún para oponerse.
El enfoque participativo supone que los tecnócratas reconozcan que sólo pueden proponer opciones de solución a los problemas que la infraestructura pretende resolver, y que sus propuestas deberán someterse, en un ejercicio democrático, al escrutinio de los grupos sociales interesados en el plan o proyecto. También deben entender que las opiniones de estos grupos surgen no del conocimiento técnico necesariamente, sino del sentido común de los ciudadanos, que con frecuencia aportan ideas creativas y sorprendentes.
Atender la opinión de los ciudadanos constituye un reto para los promotores de los proyectos. Deben escuchar a una sociedad más informada que nunca en la historia, pero, al mismo tiempo, más influenciada por intereses no siempre legítimos. El uso manipulador de las redes sociales, por ejemplo, puede crear un ambiente de rechazo irracional a un proyecto útil. Es necesario, por ello, diseñar métodos de participación que procuren aislar a los ciudadanos de influencias interesadas, proveerle información relevante y objetiva del proyecto y crear los canales adecuados de diálogo con ellos.
Más compleja es la creación de los canales de diálogo con los ciudadanos. En muchas partes del mundo, incluido México, se recurre a las audiencias públicas. En varios municipios importantes del país existen Institutos Municipales de Planeación (Implan), que operan con cierta autonomía del Ejecutivo y conducen, en muchos casos con gran eficiencia, consultas ciudadanas. Como complemento de estas audiencias, a las que evidentemente no pueden acudir todos los ciudadanos interesados, es conveniente crear medios de comunicación electrónicos que no sólo reciban opiniones, sino también detonen un diálogo con el ciudadano, y así éste perciba que es escuchado.
En varios países del mundo, la participación ciudadana se ha encauzado mediante la creación de órganos
o agencias para percibir las necesidades de la sociedad que los proyectos de infraestructura pueden satisfacer. A partir de ello, estos órganos semiautónomos de las instituciones de gobierno, e integrados por especialistas y representantes de diversos sectores de la sociedad, establecen líneas estratégicas, objetivos y prioridades de desarrollo de la infraestructura en un horizonte de largo plazo, más allá de los periodos de gobierno y de las jornadas electorales de corto y mediano plazo. Así se despolitizan las decisiones de proyectos que por su naturaleza e impacto social requieren largos periodos de análisis, estudios y construcción.
La promoción y el establecimiento de una organización con estas características, capaz de articular el potencial de la infraestructura, de definir mecanismos promotores de la acción, conducir a la identificación de proyectos, fortalecer la voluntad política de convertirlos en realidad –superando cualquier obstáculo que impida disponer de los proyectos indispensables para apoyar el desarrollo económico y social del país–, supone la concertación de los actores políticos, sociales, académicos y profesionales, como una forma de dar voz a una sociedad que se ha visto sometida a decisiones que no siempre responden a sus intereses y necesidades.
La participación de la sociedad a través de un eventual ente o instituto que establezca criterios, identifique necesidades y plantee prioridades no exime a las instituciones gubernamentales de su responsabilidad de planear, proyectar, financiar, construir, operar y mantener la infraestructura, pero ahora estaría sujeta al escrutinio de este instituto o ente de planeación para avalar la procedencia de los proyectos que emprenda o, en su caso, ejercer un derecho de objeción para, conjuntamente, buscar su realineamiento.
Conclusiones
No se puede planear y construir el futuro ahora, pero sí se debe planear y construir hoy lo que se desea para el futuro. Se aspira a un país menos desigual y con una vida más digna de la población. La infraestructura ofrece la posibilidad, si se planea adecuadamente, de contribuir a construir una sociedad más justa, pues ofrece oportunidades de trabajo, acerca los servicios indispensables para elevar el bienestar y activa el motor de la producción.
La tarea de los ingenieros civiles es incorporar en los proyectos de infraestructura los elementos que los hagan sostenibles, contribuyan de manera efectiva al bienestar colectivo, generen el mayor beneficio con los recursos empleados y constituyan un elemento catalizador del desarrollo. Los objetivos que se deben alcanzar simultáneamente son numerosos, pero para ello, con la necesaria visión sistémica, están formados los ingenieros
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La ingeniería estructural forense es una disciplina clave dentro de la ingeniería civil para la resolución de conflictos judiciales y extrajudiciales que se presentan en la ejecución de obras civiles. El análisis de las causas de fallas y colapsos de distintas estructuras a lo largo de la historia brinda enormes enseñanzas.
La ingeniería forense es la aplicación del arte y la ciencia de la ingeniería en el sistema judicial, que requiere los servicios profesionales de ingenieros legalmente calificados. La ingeniería forense puede incluir la investigación de causas físicas de accidentes y otras fuentes de reclamos y litigios, preparación de informes de ingeniería, testimonios en audiencias y juicios en procedimientos administrativos o judiciales, así como la entrega de opiniones consultivas para ayudar a la resolución de disputas que afectan la vida o la propiedad (Lunch, cit. por Carper, 2001).
Según Specter (1987), presidente fundador de la Academia Estadounidense de Ingeniería Forense, es el arte y la ciencia de la práctica profesional de aquellos profesionales calificados para servir como expertos en ingeniería en asuntos ante tribunales o en procedimientos de arbitraje.
Carper (2001) califica al ingeniero forense como el profesional que se ocupa de la ingeniería asociada a problemas legales. Las actividades relacionadas con la ingeniería forense incluyen la determinación de las causas físicas o técnicas de accidentes o fallas, la preparación de informes y la presentación de testimonios o consejos y opiniones que ayudan a la resolución de disputas relacionadas. Al ingeniero forense también se le puede solicitar una opinión sobre la responsabilidad del accidente o la falla.
El objetivo primario de los ingenieros estructurales forenses es realizar un análisis (análogo a las autopsias en medicina forense) sobre elementos estructurales, materiales y estructuras, con el fin de determinar las causas y el grado de falla de éstos. Un objetivo secundario es determinar métodos de reparación, rehabilitación o reemplazo.
El ingeniero estructural forense debe poseer ciertas características, principalmente ser experto en análisis estructural y en el comportamiento de los materiales, en especial en su mecánica de falla; un comportamiento éti-
co para desempeñarse con objetividad e imparcialidad, y un comportamiento de investigación, para recolectar todo tipo de información técnica y realizar un análisis crítico que conlleve al objetivo principal de su labor, que es determinar la causa de falla de una estructura.
Definición de falla
Se dice que una instalación, estructura o material falla cuando no cumple satisfactoriamente su función de la manera prevista –para la cual fue creado o ejecutado–. No se requiere el colapso parcial ni total, ni eventos catastróficos, para considerar que una estructura ha fallado.
Si bien la ingeniería estructural forense liga aspectos técnicos con aspectos legales, en este artículo nos limitaremos a realizar breves análisis de las causas de dos colapsos paradigmáticos ocurridos en puentes de acero, uno de los cuales llevó a cambios sustanciales de los criterios de diseño, construcción, inspección y mantenimiento de puentes de acero.
Finalmente, se concluirá sobre las principales lecciones aprendidas de estos y otros lamentables sucesos, en lo referente a aspectos ingenieriles.
El 15 de diciembre de 1967, el puente Point Pleasant en Ohio, Estados Unidos, colapsó mientras se encontraba en servicio (véase figura 1).
Se trató de un puente suspendido con cadenas de suspensión tipo barras de ojo; la cadena formaba parte del cordón superior del reticulado de rigidez longitudinal. La longitud total del puente era de 445 metros.
Las razones principales del colapso de la estructura fueron:
• Elección inadecuada de las propiedades del material de las barras de ojo. Baja tenacidad a fractura.
• 39 años de servicio previo al colapso originaron un proceso combinado de fatiga y corrosión que inició y propagó fisuras.
• Baja temperatura existente al momento del colapso.
• El diseño de los nudos entre barras de ojo era de difícil inspección.
• Falta de redundancia estructural.
• Tareas de inspección y mantenimiento inadecuadas o deficientes.
Un proceso combinado de corrosión-fatiga se inició y propagó una fisura en el agujero de alojamiento del per-
no de la barra 330 en la junta C13 (véase figura 2). La falla de dicha unión produjo el colapso total de la estructura.
La tenacidad a fractura de un acero es una propiedad tan o más importante que la resistencia en estructuras sometidas a cargas cíclicas. La redundancia estructural es una característica esencial en el diseño de estructuras.
El acero del puente era tipo SAE 1060, de alto contenido de carbono, alta resistencia pero baja tenacidad a fractura; inapropiado para el uso estructural. La longitud de la fisura crítica fue ac < 20 mm, muy pequeña e indetectable (véase figura 3).
La consecuencia fueron 46 personas muertas. Este paradigmático colapso modificó, para siempre, la filosofía y criterios de diseño, construcción, inspección y mantenimiento de puentes de acero.
Lecciones aprendidas
• Los códigos y reglamentos actuales (posteriores al decenio de 1970) especifican claramente las propiedades del acero estructural que debe utilizarse en la construcción de puentes.
• Los elementos de fractura crítica deben estar claramente identificados en la documentación constructiva para facilitar los futuros trabajos de inspección y mantenimiento.
• Las tareas de inspección y mantenimiento son fundamentales para asegurar la confiabilidad de una estructura durante su vida útil de servicio.
Puente de la Interestatal I-35W en Minneapolis
El 1º de agosto de 2007, el puente de la vía interestatal
I-35W en Minneapolis, Minnesota, EUA, colapsó en servicio (véase figura 4). Se trata de un puente de vigas principales reticuladas de acero continuo de tres tramos con tablero de concreto armado de 325 m de longitud total (véase figura 5).
Las causas principales de la falla fueron errores de diseño, inestabilidad por desplazamiento lateral de una placa nodal, falta de redundancia estructural e inadecuadas tareas de inspección y mantenimiento. El saldo fueron 13 personas muertas y 145 heridas.
En la figura 6 se muestran los modelos del análisis por elementos finitos del nudo que causó el colapso general de la estructura, una comparativa entre el estado
de cargas permanentes originales y las estimadas al momento del colapso (cargas concentradas por tareas de mantenimiento). Puede observarse en la figura que, desde el diseño original, la placa nodal se encontraba infradimensionada en su espesor. Las cargas en el momento del colapso se encontraban incrementadas respecto del diseño original debido a repavimentaciones previas y una carga extraordinaria de mantenimiento. En la figura 7 puede verse la deformación lateral de la placa nodal, detectada durante una inspección previa al colapso, y el insuficiente espesor de dicho elemento. El análisis mediante elementos finitos demuestra, claramente, la deformación lateral de la placa nodal comprimida, infradimensionada (véase figura 8).
Causas del colapso
• La causa principal del colapso fue la inestabilidad por deformación lateral de una placa nodal debido al incorrecto diseño de su espesor.
• Otros hechos ocurrieron durante la vida útil de servicio (repavimentación), y particularmente el día del colapso (cargas concentradas), que contribuyeron a la falla, pero la causa principal fue el inapropiado diseño del espesor de dicha placa nodal.
• Falta de redundancia estructural. Falta de trayectoria alternativa o redistribución de cargas.
• Falla en la revisión de ingeniería por parte de terceros.
• Inadecuadas tareas de inspección y mantenimiento. Inadecuada atención a las distorsiones o abombamientos de placas nodales durante las inspecciones.
• Si bien no fueron causa del colapso, se detectaron muchas fisuras por fatiga durante los trabajos de inspección, previo al colapso.
En general, nudos y uniones son elementos de fractura crítica, independientemente de que sean zonas o uniones de compresión, por lo que deben ser especialmente inspeccionados durante la vida útil de un puente.
La redundancia estructural (caminos alternativos de cargas, elementos múltiples, hiperestaticidad) es un criterio esencial de diseño.
Del análisis de estos y otros colapsos y fallas estructurales ocurridos a lo largo de la historia en el mundo pueden obtenerse algunas conclusiones generales.
• Las causas de las fallas estructurales suelen poseer un motivo preponderante, pero en general no único; existen factores concomitantes que llevan, en su acción conjunta, a que una estructura falle, mientras que ante la ausencia de uno de ellos, probablemente la estructura no habría fallado.
• Existen problemas de comunicación entre las partes que conforman el equipo de diseño, construcción y revisión, fundamentalmente en tareas cuyas responsabilidades no se encuentran concretamente determinadas o claras.
• Sin un análisis estructural profundo habrá problemas en los métodos de montaje con acciones temporales,
u El ingeniero estructural forense debe poseer ciertas características, principalmente ser experto en análisis estructural y en el comportamiento de los materiales, en especial en su mecánica de falla; un comportamiento ético para desempeñarse con objetividad e imparcialidad, y un comportamiento de investigación, para recolectar todo tipo de información técnica y realizar un análisis crítico que conlleve al objetivo principal de su labor, que es determinar la causa de falla de una estructura.
y lo mismo en estructuras auxiliares de construcción (andamios, torres de montaje, apuntalamientos, etc.).
• Se dan fallas en los planes de control de calidad y revisión por parte de terceros independientes.
• Los errores en el diseño de detalles constructivos tienen una gran preponderancia en la confiabilidad estructural durante la vida de servicio de una estructura, e incluso durante su construcción.
• La falta de redundancia estructural es un factor crucial y recurrente en los fallos y colapsos ocurridos.
• Destacan los inadecuados o inexistentes procesos de inspección y mantenimiento.
Finalmente, el análisis de las causas de fallas estructurales deja enseñanzas invaluables que permiten la mejor comprensión del comportamiento de las estructuras; con ello se posibilita el desarrollo y las mejoras en los reglamentos relacionados con las tareas de diseño, construcción y mantenimiento de estructuras
Referencias
Carper, K. L. (2001). Forensics engineering. Taylor Francis. National Transportation Safety Board (2008). Highway Accident Report Collapse of I-35W Highway Bridge Minneapolis, Minnesota. August 1, 2007.
Specter, M. M. (1987). Journal of Performance of Constructer Facilities (3) 1. ASCE.
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VÍCTOR RODRÍGUEZ PADILLA
Doctor en Economía de la energía. Profesor de la UNAM. Miembro del Comité Ejecutivo del Programa
Nacional Estratégico de Transición
Energética del Conacyt. Premio de Investigación
Económica Jesús Silva Herzog. Consultor de organismos internacionales.
La empresa pública CFE funge como garante de que no falte electricidad en el país; no es parte de su mandato legal, pero el gobierno se lo exige en el día a día y la empresa asume con ánimo emprendedor, ha sido su responsabilidad histórica concomitante con su función nacional.
El proceso eléctrico comprende dos circuitos: el de los electrones y el del dinero. El primero consiste en generar la corriente, inyectarla en la red y hacerla llegar a los usuarios en las mejores condiciones de continuidad y confiabilidad, calidad y precio. El segundo radica en recolectar el pago de los usuarios y repartirlo entre todos aquellos que participaron en el proceso.
El circuito de los electrones funciona relativamente bien: no hay desabasto, la frecuencia y duración de los apagones tiende a la baja, la cobertura eléctrica ya casi llega al cien por ciento, la calidad de la electricidad es relativamente buena, la eficiencia se incrementa, el precio es asequible para los hogares y competitivo para las empresas. Se podría no estar de acuerdo. Siempre habrá un país con electricidad más barata –tal el caso de algunos estados del país vecino del norte– o más cara –la Unión Europea en la actualidad.
El circuito del dinero es lo que no funciona. Está bien para algunos, pero no para otros. El flujo sí está cumpliendo las expectativas de los agentes privados que participan en el proceso eléctrico; los productores independientes reciben pagos garantizados y actualizados por tipo de cambio e inflación que les permiten recuperar la inversión y obtener utilidades suficientes para no querer desprenderse del negocio. Las sociedades que venden electricidad a sus socios utilizan como base las tarifas oficiales con un módico descuento, lo cual les deja altos márgenes de beneficio con respecto al costo de generación y los servicios de red. Las compañías que participaron y ganaron en las subastas con ánimo de cumplir sus compromisos siguen construyendo u operando las centrales ya conectadas con independencia del futuro de los certificados de energía limpia. Las que se autoabastecen en forma local o remota cubren sus costos y saben que cuentan con la red si su generación deja de ser rentable.
Las finanzas de la CFE
A todos les va bien porque la empresa pública Comisión Federal de Electricidad (CFE) asegura que los electrones lleguen y a nadie le falte electricidad. Lo malo es que el dinero que le toca a la CFE no le alcanza para cubrir costos operativos, pagar el servicio de la deuda, financiar la expansión y garantizar el suministro, y como no le alcanza, su carátula financiera está cada vez más deteriorada. De continuar por esa senda insostenible, vendrá el colapso, con severa afectación para el sistema eléctrico nacional y el país entero. No es una cuestión de ineficiencia, sino de las reglas a las que está sometido el flujo de dinero, la mayoría definidas durante la reforma energética de 2013 y otras derivadas de las exigencias y necesidades de la hacienda pública.
Por un lado, la CFE tiene que poner de su bolsa la bagatela de 50 mil millones de pesos para completar los subsidios en las tarifas domésticas y agrícolas. El monto lo define el gobierno, el legislador aprueba y queda contemplado en el Presupuesto de Egresos de la Federación; sin embargo, la aprobación anual siempre se queda corta y se le entregan recursos por debajo del costo real del subsidio. Los poderes públicos le quedan a deber creyendo que la empresa pública es robusta y resiliente, lo cual es cierto, pero todo tiene un límite.
Por otro lado, la CFE tiene que asumir los subsidios implícitos en las tarifas de porteo, respaldo, regulación de voltaje y otros servicios auxiliares de los que gozan las compañías eléctricas privadas que utilizan la red. Tales subsidios no son universales ni homogéneos: algunas empresas reciben más que otras y están las que no gozan de beneficio alguno. Esas diferencias se explican por cambios normativos y regulatorios a lo largo de los años; son subsidios que vienen de pasadas administraciones para impulsar las energías limpias en el marco de la lucha contra el calentamiento global, pero
también para favorecer el desarrollo de una industria eléctrica privada, con bastante éxito porque las sociedades de autoabastecimiento proliferaron, aprovecharon esos subsidios para ofrecer una reducción en las tarifas y la CFE comenzó a vaciarse de sus mejores clientes. Ese trasvase rompió el balance entre ingresos y egresos de la empresa pública y los déficits se acumulan.
Adicionalmente, la CFE tiene que honrar los 34 contratos con los productores independientes que pasadas administraciones utilizaron para expandir el sistema eléctrico nacional con inversión privada. Hoy son una pesada carga, por las condiciones que fueron pactadas. La reforma energética omitió su entrada automática en el despacho económico de carga y las centrales de generadores independientes no siempre son habilitadas para despachar debido a la sobreoferta de generación fósil y renovable intermitente. Y al no ser despachadas no generan dinero. De cualquier forma, se les pagará porque los pagos por capacidad son obligatorios y la CFE tiene que pagar de sus recursos o endeudarse para cumplir.
Las centrales construidas en el marco de las subastas previstas en la Ley de la Industria Eléctrica también afectan las finanzas de la CFE. En sólo tres años, Suministro Básico ya ha pagado 6,159 millones de pesos (mdp) a los generadores privados de las subastas, monto que representa el 46.4% de la inversión, y todavía restan muchos años por seguir pagando. En principio, la empresa pública adquiere energía barata –de entre 21 y 46 dólares por MWh–, pero se trata, por lo general, de electricidad en bruto que debe ser respaldada y acondicionada para que llegue a los usuarios cumpliendo los estándares de calidad establecidos. No habría mayor problema si los costos reales fueran transferidos a los
usuarios, pero no es el caso debido a candados legales, deficiencias regulatorias y política social.
La sobreoferta de generación es un problema de gran magnitud y relevancia. Esa ineficiencia del modelo de mercado no sólo priva de ingresos a la CFE: la obliga a erogar 223,000 mdp en flujo de efectivo, porque el volumen que no se le despacha debe ser comprado en energía y capacidad a los generadores privados para honrar el contrato legado de largo plazo que la reforma energética estableció entre CFE Suministro Básico y CFE Generación. El parque de centrales públicas está semiparalizado por falta de despacho y eso produce pérdidas, porque los costos reales de cada central no se recuperan. Ese parque es un conjunto heterogéneo de tecnologías de base y de punta, diversas en edad, potencia y eficiencia, que se encuentran distribuidas a lo largo y ancho del país aprovechando distintas fuentes de energía; es de gran utilidad para brindar respaldo, satisfacer los picos de demanda y resolver situaciones de crisis como la que golpeó al país en febrero por la disminución del suministro de gas natural proveniente de Texas.
Cuesta mantener ese parque de generación en operación o reserva. Es injusto que la CFE no reciba pago por ese bien público que es la seguridad energética. La empresa pública funge como garante de que no falte electricidad en el país; no es parte de su mandato legal, pero el gobierno se lo exige en el día a día y la empresa asume con ánimo emprendedor, ha sido su responsabilidad histórica concomitante con su función nacional. Las reglas no escritas del juego también cuestan.
Para otros es diferente. La ley no obliga a las centrales privadas a generar; tienen total libertad para operar en función de sus intereses; encienden o apa-
gan sus máquinas sin preocuparse por el desbalance que podrían causar entre la oferta y la demanda. Así ocurrió en febrero, cuando dejaron de generar porque el combustible estaba demasiado caro, actitud que agravó un problema que la CFE tuvo que resolver con sus propios medios.
El estatus legal
Otra dolencia es la fragmentación y separación legal de la que fue objeto la empresa pública. El presupuesto es por empresa, y cada una de ellas lo ejerce de manera autónoma; sin embargo, la dirección general tiene la responsabilidad de rendir cuentas de cada subsidiaria, sin posibilidad de controlar su administración. Esa segmentación causa daño económico; en lo inmediato dificulta eliminar pérdidas de energía, entorpece la cobranza y resta flexibilidad al manejo del dinero. De igual manera, imposibilita mover recursos de un lado al otro para optimizar la operación y mejorar los resultados, así como para equilibrar el costo de la electricidad entre sus diferentes segmentos. A la empresa del Estado no se le permite hacer crecer sus ingresos mediante compras de electricidad entre las empresas del grupo. Las subsidiarias de generación no fueron autorizadas a participar en las subastas y se les niega la posibilidad de obtener ingresos emitiendo certificados de energía limpia, a pesar de ser las que más la producen (55 por ciento).
La reforma energética no privatizó a la empresa pública, pero le impuso condiciones tan severas que ahora la tienen abrumada y en una situación insostenible. Las limitaciones y restricciones normativas y regulatorias merman su capacidad para generar ingresos, cubrir sus costos y obtener una ganancia razonable a la que aspira cualquier participante del mercado. De seguir operando bajo las reglas actuales, el deterioro financiero le impedirá obtener créditos y será necesario un costoso rescate por parte del Estado, acompañado de un inevitable y sustancial aumento de tarifas, con afectación para el país entero.
Parecería que legisladores, autoridades y reguladores modificaron la legislación con reformas de mercado que no dan trato equitativo a la CFE; que la competencia siempre fue desleal; que su papel se limitaba a dar via-
u La reforma de 2013 no privatizó a la CFE, pero le impuso condiciones tan severas que ahora la tienen abrumada y en una situación insostenible. Las limitaciones y restricciones normativas y regulatorias merman su capacidad para generar ingresos, cubrir sus costos y obtener una ganancia razonable a la que aspira cualquier participante del mercado. De seguir operando bajo las reglas actuales, el deterioro financiero le impedirá obtener créditos y será necesario un costoso rescate por parte del Estado, acompañado de un inevitable y sustancial aumento de tarifas.
bilidad a los proyectos privados; que sólo se le utilizó para hacer bancables los proyectos y acabará pagando varias veces el costo de centrales que ni siquiera serán suyas. En otras palabras, que paga por desaparecer. Le dejaron lo más difícil y costoso: atender a más de 40 millones de pequeños usuarios y responsabilizarse de la red, el negocio menos rentable de la cadena de valor que está bajo presión permanente por las pérdidas técnicas y no técnicas destructoras de ingresos. Las normas hacen que sea un participante del mercado atado de pies y manos.
Una nueva reforma para una nueva figura
Son los motivos para proponerle al Presidente de la República una reforma como la que se envió al Congreso el 1º de octubre de 2021, una reforma constitucional profunda que busca resolver los males que la aquejan, una reforma orientada a allegarse ingresos suficientes para cubrir sus costos, pero también para desprenderse del pobre papel que las reformas de mercado le asignaron. La reforma propuesta le otorga una porción mayoritaria de la generación de electricidad (56%), que se traduce en ingresos garantizados. También le concede la exclusividad en la venta a los usuarios finales y la aplicación de tarifas definidas por ella misma, lo cual significa reconocimiento del costo real del suministro y, por lo tanto, ingresos que permiten cubrir la integralidad de los costos operativos y de capital, no sólo de la empresa pública sino de todos los que participen en el sistema eléctrico nacional. De esa manera se completaría el circuito del dinero sin desbalances, sin que unos pierdan y otros ganen; los privados autorizados venderían su energía a los precios que ellos decidan en las licitaciones de corto y largo plazo que organizaría el organismo de Estado, nueva figura aún por definir con precisión. Lo que provoca una reacción en contra de empresarios e inversionistas es el alcance de una reforma que empodera a la CFE cerrándole el paso al sector privado, restándole beneficios, limitando sus posibilidades. Si se aprueba la iniciativa, cesaría el contacto comercial entre generadores privados y grandes usuarios: toda la electricidad en venta sería adquirida por la CFE, que además decidiría quién se conecta y en dónde, sin contar que la red ya no sería de acceso abierto ni un servicio público específico. El mercado mayorista sería remplazado por licitaciones y dejaría sin espacio a la especulación marginalista (encarecimiento artificial del precio de la última central despachada que se usa para pagar a todos los generadores). Ese arreglo conviene a los participantes; es parte de los transitorios que enriquecerán la iniciativa o será previsto en la legislación secundaria.
El periodo de ajuste debe estar previsto en un artículo transitorio que no fue incluido en la iniciativa. Ya no habría lucha por la renta diferencial eléctrica que atraía a los jugadores profesionales del mercado.
La iniciativa no rescata a la CFE, va más allá: le da reconocimiento constitucional, la coloca por arriba de
Los subsidios para impulsar las energías limpias favorecieron el desarrollo de una industria eléctrica privada que aprovechó para ofrecer una reducción en las tarifas y la CFE comenzó a vaciarse de sus mejores clientes.
u La reforma propuesta le otorga a la CFE una porción mayoritaria de la generación de electricidad (56%), que se traduce en ingresos garantizados. También le concede la exclusividad en la venta a los usuarios finales y la aplicación de tarifas definidas por ella misma, lo cual significa reconocimiento del costo real del suministro y, por lo tanto, ingresos que permiten cubrir la integralidad de los costos operativos y de capital, no sólo de la empresa pública sino de todos los que participen en el sistema eléctrico nacional. De esa manera se completaría el circuito del dinero sin desbalances, sin que unos pierdan y otros ganen.
autoridades y reguladores, la reunifica vertical y horizontalmente, le reintegra el Centro Nacional de Control de Energía (Cenace), además de hacerla responsable de todo cuanto tenga que ver con el sistema eléctrico nacional y la electricidad en el país, incluyendo la planeación y el control, la transición energética en la materia, la investigación y el desarrollo tecnológico. El Estado, a través de un poderoso operador público, toma el control del suministro de electricidad, fluido imprescindible en la sociedad moderna, naturalmente estratégico. Se trata de una renacionalización, sí, pero limitada. El margen de maniobra no da para más. Al gobierno no le queda otra opción que reconocer el avance del sector privado, garantizar que pueda seguir participando y reservar para sí casi la mitad de la generación eléctrica en el país. Se imponen límites para ambas partes.
Como en toda reforma, habría ganadores y perdedores. Los productores externos y las compañías que participaron en las subastas de energía limpia con ánimo de construir y operar sus centrales saldrían ilesas porque no se cancelaría ningún contrato otorgado por pasadas
administraciones; el gobierno ha estado cumpliendo ese compromiso, acaso sólo revisando y, cuando ha encontrado alguna injusticia, ha buscado renegociar lo más lesivo para la hacienda pública. Ambos tipos de participantes representan el 31 y el 4% de la generación, y juntos llenarían una buena parte de la cuota reservada para el sector privado. Los primeros tienen contratos de 25 años, y los segundos, de entre 15 y 20, con diversos estados de avance. Se les daría prioridad en el despacho de manera que la CFE tenga ingresos para remunerarlos por sus servicios. Las dificultades serían para las 239 sociedades de autoabastecimiento que durante 20 años se enriquecieron. Los 77,767 asociados se reincorporarían como usuarios del servicio público y las centrales tendrían que cerrar o competir contra otros privados en el despacho. Las plantas construidas después de la reforma energética también tendrían que competir, sin duda con mayor éxito que las primeras porque son ciclos combinados de alta gama o que funcionan con fuentes renovables. Las sociedades de autoabastecimiento representan el 12% de la generación y las segundas 15%; sin embargo, en el despacho ya sólo habría espacio para 11 por ciento.
Durante los primeros años de aplicación de la reforma, la mayoría de las centrales privadas encontraría acomodo, porque la CFE no tiene capacidad para llenar su cuota de 56% (el periodo de ajuste debe estar previsto en un artículo transitorio que no fue incluido en la iniciativa). El problema vendría después, cuando la empresa pública haya rehabilitado sus plantas y construido más. Como el sistema se expande, habría nuevas oportunidades de inversión, pero notoriamente menos que en la actualidad. La construcción y operación de nuevas centrales quedaría sujeta a la planeación diseñada y puesta en práctica por la CFE.
Palabras finales
Es muy probable que la reforma no se apruebe, por lo menos no en los términos actuales, pero constituye un llamado a la reflexión sobre la importancia de cambiar las reglas del juego para dejar de ahogar a la Comisión Federal de Electricidad, pilar sobre el que reposa el modelo de mercado y, lo más importante, el circuito de los electrones. Su existencia es fundamental. A todos nos conviene que esté sana y fuerte
LUIS E. MONTAÑEZ CARTAXO Ingeniero civil. Coordinador del Comité de Medio Ambiente y Sustentabilidad del CICM.
FRANCISCO JAVIER DÍAZ PEREA
Doctor en Ecología y manejo de recursos naturales.
MARÍA ANTONIETA GÓMEZ BALANDRA
Doctora en Recursos bióticos.
La evaluación de impactos socioambientales constituye un importante reto para los ingenieros civiles, quienes deben afrontarlo con el mismo esmero que han dedicado a desarrollar e incorporar paulatinamente en el diseño de obras los conocimientos sobre el comportamiento ingenieril de suelos y rocas, inexistentes hasta hace unos 80-90 años.
Hoy en día un ingeniero civil no puede ejercer su profesión sin contar con una sólida base de conocimientos en el tema ambiental, y mientras más pronto los ingenieros adquieran y apliquen esos conocimientos para la gestión de impactos socioambientales, las obras se planificarán, diseñarán, construirán y operarán de mejor manera. No sobra agregar que la gestión de impactos es una actividad inter, multi y transdisciplinaria, de modo que los ingenieros tendrán que reforzar sus habilidades de relación e integración con colegas de muy variadas disciplinas.
Los sistemas ambientales y sociales son entidades complejas interconectadas, por lo que no pueden ser entendidos desde una sola perspectiva o disciplina (sea ésta ecológica, económica o social) y sin considerar los contextos espacial, histórico, social, político y de paisaje. La complejidad de los sistemas ecológicos y sociales impone grandes retos tanto a los analistas de impactos y gestores de recursos naturales como a los ingenieros y tomadores de decisiones estratégicas, pues las decisiones deben tomarse en contextos de incertidumbre y con información fragmentaria. En tales condiciones, los responsables de la gestión de impactos se enfrentan a los llamados problemas retorcidos (wicked problems), es decir, problemas complejos que abarcan múltiples sistemas, disciplinas y visiones del mundo.
Puede afirmarse que la emergencia de algunos impactos ambientales y sociales imprevistos en proyectos de infraestructura puede atribuirse a:
• Que personas sin la adecuada preparación o comprensión para tomar decisiones las toman y resultan equivocadas.
• Falta de conocimiento suficientemente profundo, donde una persona con preparación para la toma de decisiones de carácter general carece de la debida
preparación especializada en temas ambientales o sociales.
• Decisiones en las que se magnifica la importancia de los aspectos económicos e ingenieriles y se desdeña aplicar un enfoque multidisciplinario que incluya a los temas ambientales y sociales.
• Falta de actualización profesional en temas ambientales, sociales o de desarrollo sustentable.
• Confianza ciega en métodos computacionales.
• Fallas de comunicación.
• Presiones de tiempo y dinero.
Ciertamente, las presiones de tiempo y dinero influyen de manera directa en la calidad y alcance de los estudios ambientales y sociales que pueden realizarse para el diseño de un proyecto dado. Pero es obligación del desarrollador y del jefe de proyecto allegarse los recursos humanos y económicos suficientes y de manera oportuna para realizar estas actividades. Debe tomarse en cuenta que, en general, los estudios de carácter ambiental requieren cuando menos de un año de observaciones para incorporar la variación estacional anual del comportamiento de los sistemas ambientales (incluyendo el estudio de los seres vivos) en el área de interés para realizar el proyecto.
En el caso de los impactos sociales, es fundamental que todos los involucrados en la planificación de un proyecto de infraestructura, incluidos los ingenieros participantes, actúen teniendo invariablemente en cuenta la máxima siguiente: el impacto social de la mayoría de los proyectos de infraestructura da inicio con el rumor del proyecto.
Quienes cuentan con poder de decisión sobre planeación, selección de sitios, diseño, construcción y operación de proyectos de infraestructura requieren la
contribución de especialistas en diversos campos para desarrollar estas actividades, en las cuales se deben buscar alternativas que armonicen el desarrollo económico, la protección ambiental y la participación y el desarrollo social. Esto implica claramente la necesidad de reforzar las capacidades de interacción del ingeniero con profesionistas y especialistas de otras disciplinas, algunas de ellas “alejadas” de la ingeniería: biólogos, ecólogos, arqueólogos, antropólogos, geógrafos, sociólogos y otros. Un buen ingeniero debe saber cuán apropiada es una solución desde el punto de vista de los detalles técnicos más finos hasta los conceptos más amplios de planeación. Además, un buen ingeniero no debe aceptar acríticamente lo que asesores en otras disciplinas opinan; debe tener conocimientos y el juicio ingenieril suficientes como para ponderar el valor de las observaciones y recomendaciones de otros, manteniendo siempre una perspectiva integral del proyecto de que se trate.
Es fundamental que el tomador de decisiones tenga plena conciencia de que la consideración temprana (en las etapas de planificación, prefactibilidad y factibilidad) de las implicaciones ambientales y sociales de un proyecto –condición indispensable para la buena gestión de éste– tiene, por un lado, un costo insignificante en comparación con el costo final del proyecto, y, por el otro, redunda en una muy importante reducción de los impactos que el proyecto podría ocasionar, con lo que se reduce el riesgo de que surja algún conflicto derivado de una mala gestión socioambiental.
Hay un tema de singular importancia asociado a los riesgos ambientales y que debe considerarse en el desarrollo de los proyectos. Es el referente a los efectos del cambio climático que se están experimentando en todo el mundo, en especial en países tropicales como México. Se trata de los efectos que sobre los proyectos de desarrollo traerían los cambios en los patrones climáticos (incremento en el número e intensidad de los ciclones, lluvias atípicas, sequías, heladas y nevadas atípicas, entre otros).
La buena comunicación es un factor clave para informar sobre los impactos ambientales de los proyectos. Se trata de no dejar dudas sobre los efectos asociados a un proyecto y las medidas que se aplicarán para la prevención o mitigación de los impactos. La manifestación de impacto ambiental (MIA) cumple con propósitos simultáneos de carácter técnico y legal y es, a la vez, la memoria de cálculo ambiental y un documento de análisis y justificación de la viabilidad ingenieril, económica, ambiental y social de un proyecto. De manera que, en función de la terminología, precisión, profundidad y claridad de una MIA, un proyecto puede ser aprobado, rechazado o impugnado, y el responsable de su elaboración y el promotor del proyecto podrían hasta ser sancionados si se les encontrase culpables de falsedad en la información presentada.
Son cada vez más los casos en que se hace necesario interactuar con el público para explicar un proyecto y hacer resaltar sus beneficios, pero también sus implicaciones ambientales y sociales, es decir, exponer lo que teóricamente debe estar contenido en la MIA. En países como EUA, Canadá y los de la Unión Europea la participación pública se integra al proceso de gestión ambiental de un proyecto de desarrollo desde su fase inicial; esto mismo ocurrirá más temprano que tarde en países donde aún no sucede así. También los agentes financieros que apalancan proyectos de infraestructura en todo el mundo exigen cada vez más la contribución pública en el análisis y diseño de este tipo de obras. En consecuencia, el ingeniero debe estar capacitado para comunicar la justificación y las bases técnico-científicas sobre las que se sustenta un proyecto, y para ello debe ampliar sus capacidades de exposición escrita y verbal pero también de diálogo. Los participantes en estudios ambientales tienen el compromiso ético de promover la sostenibilidad, la libertad de acceso a la información y el derecho de los ciudadanos a tener voz en las decisiones que los afecten. Al evaluar el impacto de proyectos deben promover el libre flujo de información completa, imparcial y rigurosa para el cliente, los tomadores de decisiones, las autoridades competentes y las partes afectadas. Las evaluaciones de impactos deben ser incluyentes y exhaustivas, abordar los impactos más amplios de carácter social y a la salud humana, así como los demás impactos sobre el entorno biofísico. El respeto a los derechos humanos debe ser la base en todas las evaluaciones.
El valor de los bienes y servicios de los ecosistemas Los bienes y servicios de los ecosistemas constituyen todos los beneficios que la humanidad (individuos, sociedades y naciones) obtiene de la naturaleza, tales como la provisión de agua y de alimentos, la regulación del clima y de inundaciones o la obtención de servicios culturales; por ello, son esenciales para la vida en la tierra y para nuestra existencia como seres vivos y sociedad.
u Las presiones de tiempo y dinero influyen en la calidad y alcance de los estudios ambientales y sociales que pueden realizarse para el diseño de un proyecto dado. Pero es obligación del desarrollador y del jefe de proyecto allegarse los recursos humanos y económicos suficientes y de manera oportuna para realizar estas actividades. Debe tomarse en cuenta que, en general, los estudios de carácter ambiental requieren cuando menos de un año de observaciones para incorporar la variación estacional anual del comportamiento de los sistemas ambientales.
La complejidad y la impredecibilidad de los sistemas ecológicos y sociales presentan desafíos sustanciales para los gestores de recursos, quienes deben tomar decisiones difíciles basados en información incompleta en un mundo incierto. En tales condiciones, los gestores de recursos se enfrentan a los problemas retorcidos, es decir, problemas socioambientales complejos que abarcan múltiples sistemas, disciplinas y visiones del mundo.
Los problemas retorcidos son imposibles o difíciles de resolver porque no pueden definirse individualmente y no tienen soluciones correctas o incorrectas (simplemente mejores o peores, según sean definidas subjetivamente por las partes interesadas). Además, los problemas retorcidos tienen numerosas causas subjetivas y las “soluciones” a tales problemas tienen consecuencias significativas, pues no hay oportunidad para el aprendizaje del tipo prueba y error.
Dado el creciente reconocimiento de valor de los bienes y servicios ambientales para los humanos, hay un creciente interés internacional para su restauración y conservación. Se están realizando grandes esfuerzos para integrar de manera eficiente y efectiva los sistemas naturales y de la ingeniería, desarrollando soluciones de ingeniería basadas en los procesos naturales. Los beneficios de tal conjunción se están materializando a través de:
• Aplicación de principios científicos y de ingeniería para diseñar, construir e implementar sistemas eficientes.
• Uso de procesos y sistemas naturales para maximizar los beneficios.
• Desarrollo de sistemas integrados para producir una gama más diversa de recursos económicos, beneficios ambientales y sociales.
• Colaboraciones y asociaciones entre perspectivas, disciplinas y organizaciones para ofrecer mejores resultados.
Una creciente comunidad de interesados y organizaciones de todo el mundo están contribuyendo a estos avances en la práctica. Buenos ejemplo de acciones de este tipo se encuentran en la publicación Engineering with nature, an atlas, del US Army Engineer Research
and Development Center (2018). La ingeniería mexicana debe poner los ojos en estas soluciones y aplicarlas, previa adecuación a las necesidades y condiciones de nuestro país.
Para desarrollar exitosos programas y proyectos de infraestructura es elemental que los tomadores de decisiones estratégicas, legisladores, planificadores, diseñadores, gerentes de proyecto y constructores tengan preparación en pensamiento sistémico. La ingeniería de sistemas es la herramienta básica, pero es aplicada no solamente en ingeniería, sino también en ecología, gestión empresarial y otras actividades. Es imprescindible que ingenieros y demás participantes en las decisiones estratégicas de proyectos de infraestructura tengan los perfiles adecuados y reúnan la mayor parte de las características listadas a continuación (preferentemente todas), tomadas del perfil de los ingenieros en sistemas de la agencia espacial estadunidense (NASA):
• Curiosidad intelectual
• Habilidad para mantener constantemente una visión integral del programa o proyecto
• Habilidad para distinguir las conexiones entre todos los elementos del sistema
• Facilidad de comunicación en dos sentidos, hacia arriba con los decisores y hacia abajo con los especialistas
• Participar sólida y activamente en las actividades grupales y a la vez ser un líder
• Entender que los cambios son inevitables y anticiparse a ellos
• En el mismo sentido, aceptar la incertidumbre (por lo que una sólida preparación en probabilidad y estadística es importante)
• Una especie de paranoia aceptable: esperar lo mejor, pero prepararse para lo peor
• Conocimientos y habilidades en varios campos
• Confianza en sí mismo y asertividad: saber cuán capaz es uno y cuáles son sus deficiencias y limitaciones
• Apreciar el valor de los procesos
A pesar de que la buena formulación de problemas es en extremo valiosa, rara vez se practica. Los psicólogos y los científicos cognitivos han sugerido que el cerebro es propenso a saltar directamente de una situación a una solución sin detenerse a definir claramente el problema. Tal “salto a conclusiones” puede ser eficaz, particularmente cuando lo hacen expertos que se enfrentan a la presión extrema del tiempo, como apagar un incendio o realizar una cirugía de emergencia. Sin embargo, cuando se trata de provocar un cambio profundo o una innovación en una organización, una empresa, la sociedad, el gobierno, etc., no formular claramente los problemas a resolver a menudo impide la innovación y conduce a perder tiempo y dinero.
Retos de orden ambiental, social y de sostenibilidad para el ingeniero civil
Evaluación de proyectos con participación social Una constante en los proyectos de gran escala es que se sobreestiman sus beneficios económicos y se subestiman sus costos –destacan entre ellos los de orden ambiental y social–. Flybjerg (2014) indica algunos de los aspectos comunes de los megaproyectos que son habitualmente pasados por alto:
• Los megaproyectos son inherentemente riesgosos por los horizontes largos de planificación e interfases complejas.
• Frecuentemente los proyectos son dirigidos por personas sin experiencia suficiente y éstas son cambiadas por otras a lo largo del largo ciclo de estos proyectos, con el consiguiente debilitamiento del liderazgo.
• Muchas veces hay compromiso excesivo con un cierto proyecto conceptual desde el principio, lo cual resulta en encajonamiento, se deja de lado el análisis de posibles alternativas y se mantiene ese compromiso en etapas posteriores.
• La evidencia estadística señala que ocurren con frecuencia eventos complejos y no previstos que anulan las holguras presupuestales y de tiempo que se hubieran considerado.
La desinformación sobre costos, programas de ejecución, beneficios y riesgos es la norma a lo largo de los procesos de desarrollo del proyecto y toma de decisiones. Los resultados son tiempo de ejecución excesivo, retrasos y reducción de beneficios, que minan la viabilidad del proyecto durante su implementación y operación.
Resulta evidente, pues, que la solidez del análisis de costos de un proyecto se basa en buena medida en incorporar en la toma de decisiones los riesgos de su implementación para el ambiente y la sociedad, pero los especialistas en evaluación de impactos no explicitan los riesgos en caso de que no resultaran efectivas las medidas de mitigación y compensación de impactos. Es por ello conveniente para inversionistas, promotores, planificadores y diseñadores de proyectos, por una parte, y analistas de impactos ambientales y sociales, por otra, contar con información básica sobre maneras de abordar el tema de riesgos.
u A pesar de que la buena formulación de problemas es en extremo valiosa, rara vez se practica. Los psicólogos y los científicos cognitivos han sugerido que el cerebro es propenso a saltar directamente de una situación a una solución sin detenerse a definir claramente el problema. Tal “salto a conclusiones” puede ser eficaz cuando lo hacen expertos que se enfrentan a la presión extrema del tiempo. Sin embargo, cuando se trata de provocar un cambio profundo o una innovación, no formular claramente los problemas a resolver impide la innovación y conduce a perder tiempo y dinero.
Normativa ambiental, social y de sustentabilidad
El marco regulatorio ambiental en México es extenso, complicado y crece con el paso del tiempo. El ingeniero civil debe estar siempre alerta y al día en su evolución.
La normativa de impacto social se circunscribe actualmente sólo al sector energético. Sin embargo, es previsible que los requisitos de participación pública en diferentes fases de todos los proyectos de infraestructura aumenten sensiblemente en los próximos años.
Es importante que el ingeniero civil esté atento a los requisitos de carácter socioambiental cada vez más exigentes de las instituciones financieras para apoyar el desarrollo de proyectos de infraestructura; éstos deben clasificarse como sostenibles para acceder al crédito. Un claro ejemplo son las Normas de Desempeño sobre Sostenibilidad Ambiental y Social del Corporación Financiera Internacional del Grupo Banco Mundial (IFC, sus siglas en inglés), sobre las que están edificados los Principios del Ecuador y los Principios de la Banca Responsable, impulsados por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.
La evaluación ambiental estratégica (EAE) es una de las herramientas desarrolladas para trasladar el concepto de desarrollo sustentable al terreno práctico. Tiene el propósito de incorporar los asuntos ambientales en las etapas tempranas de decisión en el desarrollo de políticas, planes y programas (PPP). Se originó como respuesta a la consideración tardía (reactiva) que de estos asuntos se hace a través de la evaluación de impactos ambientales (EIA) que habitualmente se aplica a proyectos, los cuales son diseñados muchas veces sólo con base en criterios económicos, de ingeniería, políticos o sociales. Así, la EAE surgió para superar las limitaciones de la EIA y llevar al ámbito de PPP las consideraciones ambientales, pero ha evolucionado significativa y rápidamente para incorporar en muchos casos también consideraciones sociales y económicas, para cubrir así el espectro completo de la sustentabilidad, aunque guardando el nombre original de EAE.
Aunque la aplicación de la EAE no es obligatoria en México, sí lo es en muchos otros países y podría incluirse en el marco regulatorio nacional en el corto plazo. Y no cabe duda de que los ingenieros civiles participantes en la concepción y formulación de planes y programas de desarrollo deberían desempeñar un papel primordial en la aplicación de los principios de la EAE en esas cruciales tareas
Referencias
Flyvbjerg, B. (2014). What you should know about megaprojects and why: An overview. Project Management Journal (2) 45: 6-19.
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La XXII edición de la Copa Mundial de Futbol masculino organizada por la FIFA se realizará del 21 de noviembre al 18 de diciembre de 2022 en Qatar, que consiguió los derechos de organización el 2 de diciembre de 2010. Qatar confirmó ocho estadios en cinco ciudades para el mundial: Al Wakrah, Doha, Rayán, Jor y Lusail; ellas albergarán los 64 partidos de la Copa Mundial.
El partido inaugural de la Copa FIFA 2022 se disputará el 21 de noviembre de 2022 en el estadio Al Bayt, y los demás escenarios ya están listos. El Estadio Icónico de Lusail será el que albergue la final. Las obras han sido realmente faraónicas y siete de los ocho estadios tendrán un sistema de refrigeración que llevará la temperatura a 22 grados, más allá de lo que ocurra fuera y es que, aunque noviembre y diciembre son los meses de menos calor en Qatar, la temperatura puede superar los 30 grados.
De los ocho estadios, sólo el Estadio Internacional Jalifa estaba totalmente terminado al momento de su elección como sede, el cual se reinauguró luego de su remodelación para poder albergar sus partidos.
El estadio Al Bayt se comenzó a construir sobre el terreno del desaparecido estadio Al Jor. El Ras Abu Aboud será el primer complejo deportivo totalmente desmontable y una vez finalizado el torneo sus partes serán donadas a los países subdesarrollados. El Estadio Icónico de Lusail, donde se jugará el partido de apertura y el de la final, se construyó paralelamente a su ciudad homónima.
El estadio Al Bayt se construyó en Al Jor, aproximadamente a 60 km de Doha, la capital de Qatar. El nuevo estadio de 20,000 m2 será sede de la fase de semifinales de la Copa Mundial FIFA 2022.
El proyecto de casi 847 millones de dólares tiene capacidad para 60 mil espectadores y fue inaugurado en 2018. La gigantesca estructura de la fachada se inspira en las tradicionales tiendas beduinas en blanco y negro llamadas bayt al sha'ar, utilizadas por los nómadas en Qatar y en la región del Golfo Pérsico.
El diseño cuenta con estructuras en forma de carpa de hasta 37 m de altura que envuelven el exterior del estadio. Las carpas están hechas de politetrafluoroetileno (PTFE) y coloreadas en los tradicionales colores negro, rojo y blanco. La estructura de la carpa también proporcionará una acústica óptima para asegurar que el ruido y los sonidos en el estadio se mantengan en el interior de una manera controlada (véase figura 1).
Una característica única del estadio es su techo retráctil, que será capaz de cerrar en 20 minutos. Proporcionará condiciones de acondicionamiento de aire óptimas para que pueda jugarse futbol durante todo el año. El estadio contará con tres niveles de asientos; dos de ellos comprenden una estructura convencional prefabricada y el tercero es de acero estructural modular que podrá ser desmontado.
Estadios de Qatar para la Copa Mundial de Futbol
Tabla 1. Estadios donde se desarrollarán los partidos de la Copa Mundial de Futbol de Qatar
Estadio Capacidad (espectadores)
Al Bayt 60,000 Al Jor, ciudad a 45 kilómetros al norte de Doha
11 de febrero de 2021
Al Thumama 69,000 Municipio de Ad Dawhah, a 12 km de Doha, cerca del aeropuerto internacional de Hamad, 22 de octubre de 2021
Estadio 974 Ras Abu Aboud
Doha, a un costado de la Bahía Oeste 30 de noviembre de 2021 Education City Stadium
Al Rayán, a 7 km del centro de Doha 15 de junio de 2020
Estadio Icónico de Lusail 94,500 Lusail, municipio de Al Daayen, 15 km al norte de Doha
Al Yanoub Stadium
,000 Al Wakrah, una de las áreas más antiguas de Qatar
Después de la Copa del Mundo, los asientos de nivel superior, con una capacidad aproximada de 30 mil personas, serán retirados y enviados a países en desarrollo para la construcción de nuevos estadios. El estadio de menor capacidad resultante se convertirá en un lugar de recreo para la comunidad local de Al Jor.
El Al Yanoub está ubicado en la ciudad de Al Wakrah y fue construido por la firma de Zaha Hadid entre 2014 y 2019. El costo de construcción fue de 700 millones de dólares.
Tiene un diseño curvilíneo y la apariencia del techo se inspiró en las velas de los tradicionales barcos dhow utilizados por los buscadores de perlas de la región, a través de las corrientes del Golfo Pérsico.
El techo de este estadio también es retráctil y está hecho de PTFE plisada y cables. Los arcos miden 230 m de largo; asimismo, tiene un sistema de climatización que es capaz de enfriar las gradas a 18 °C y el campo de juego a 20 °C.
El complejo deportivo incluye una sala polivalente, con piscinas y un centro comercial con techos verdes. El acceso al estadio es a través de una plaza arbolada.
El domo consta de seis cúpulas entrelazadas con un peso de 7,500 toneladas. Por debajo de las cúpulas “flota” una enorme plataforma técnica que sostiene los proyectores. Para la construcción del estadio se excavaron 460,000 metros cúbicos de suelo y se instaló una losa de concreto de 28,000 metros cúbicos.
El antiguo estadio Ahmed bin Ali fue demolido en 2015 para dar paso a un nuevo estadio. Se previó que el 90% de los escombros resultantes de la demolición fuesen reutilizados para el nuevo estadio o para proyectos de arte público.
La renovación incluye una enorme ‘fachada de medios’ con una membrana que actuará como pantalla para proyecciones, noticias, comerciales, actualizacio-
de octubre de 2021
de mayo de 2019
nes deportivas, información del torneo y partidos. La capacidad de asientos se aumentó a 44,740, y todos los asientos están a la sombra (figura 2).
Se inauguró en diciembre de 2020 y fue uno de los campos utilizados para el Mundial de Clubes de 2020. Después de la Copa del Mundo, el estadio reducirá su capacidad a 21 mil asientos.
Estadio Al Thumama
El estadio Al Thumama será una fusión del patrimonio cultural árabe y la arquitectura moderna. Durante la Copa Mundial de la FIFA 2022 Qatar, dará la bienvenida a 40 mil aficionados para los partidos hasta la etapa de cuartos de final.
Está ubicado en la zona que le da nombre, a 6 km del centro de Doha y cerca del Aeropuerto Internacional de Hamad; se considera la puerta de entrada sur a la capital de Qatar. Tiene extensas conexiones de transporte, lo que hace fáciles los traslados.
Su diseño se basa en un tradicional tocado tejido, conocido en Qatar como gahfiya, una parte de la vestimenta tradicional que llevan los hombres de todo el mundo árabe.
En julio de 2016 se completaron los trabajos de excavación con un volumen total de 650,000 m3, y la implementación de un sistema de drenaje para el siguiente contratista principal. A finales de ese año, el contratista principal se hallaba ya trabajando en el diseño esquemático, terminando las obras de cimentación y asegurando una parte sustancial del acero estructural para la superestructura.
En este sitio, concretamente en un miniestadio construido aquí, se demostró el prototipo de la tecnología de refrigeración que se utilizará en el mundial mediante energía solar. El miniestadio permanece en el lugar y ahora es un centro de investigación y estudio.
Después del torneo en 2022, se retirarán 20 mil asientos del estadio y se donarán a proyectos de desarrollo en el extranjero. Este espacio se transformará en un extraordinario hotel de 60 habitaciones frente al campo.
El estadio Al Thumama será el hogar de tecnologías que lo convertirán en uno de los más avanzados del deporte mundial. Tendrá canchas de tenis y baloncesto, pistas de correr y montar a caballo, e incluso una sucursal de Aspetar, una clínica de medicina deportiva acreditada por la FIFA.
Qatar Foundation Stadium
Este estadio se encuentra dentro del Complejo Deportivo Hamad Bin Jalifa, ubicado en la zona occidental del campus Education City South. El estadio tendrá una capacidad neta de más de 45 mil espectadores, que se reducirá a 25 mil asientos después del torneo para satisfacer las propias necesidades de legado de la Ciudad de la Educación para instalaciones deportivas multipropósito de clase mundial (figura 3).
El diseño del Qatar Foundation Stadium está inspirado en patrones geométricos complejos para rendir homenaje a la arquitectura islámica tradicional.
Durante las obras de excavación (1.37 millones de metros cúbicos) el equipo de construcción desenterró muestras de roca de Dujan, que datan de aproximadamente 20 a 30 millones de años. Mientras se cavaba más profundo en el sitio, se encontraron franjas de distintas formaciones rocosas y se descubrió que las rocas en cuestión se originaron bajo el agua y formaron una capa durante el Eoceno medio. Este es un hallazgo notable para un sitio de construcción como éste, ya que por lo general este tipo de roca sólo se encuentra en obras de túneles más profundos.
Estadio Al Jalifa
Este histórico estadio fue sometido a una renovación integral para cumplir con los requisitos y estándares de los estadios de la Copa Mundial de la FIFA, que incluyeron la adición de un nuevo edificio en el ala este y la construcción de un museo olímpico de deportes y de un techo único para cubrir toda la zona de gradas.
Después del último proyecto de renovación, el estadio se transformó en un lugar ultramoderno con equipo de vanguardia, como aire acondicionado, iluminación LED y reflectores digitales. Se añadió un nuevo nivel de tribunas que suma 12 mil asientos disponibles para aumentar su capacidad a 50 mil asistentes.
Se reformó la fachada y el techo se extendió por toda la zona de gradas con una intrincada red de cables de acero tensado de 4,000 toneladas que soporta 92 paneles. El anillo interior de la cubierta está conectado a los dos arcos existentes mediante cables de tensión. Los techos de las gradas y parte del campo están cubiertos con una membrana de tres componentes que se utilizó para cumplir con los requisitos de la FIFA respecto a la luz solar en el campo de juego.
La entrada principal al estadio se realiza a través de dos rampas que terminan bajo un gran dosel cuyo techo está soportado por seis columnas tubulares de metal pintadas de gris, como la mayoría de los tubos que forman el esqueleto estructural de la fachada, visible alrededor del perímetro. El frente de este gran dosel es arqueado y comienza a elevarse desde dos robustos pilares colocados en sus lados. Además de esta entrada, el estadio cuenta con numerosos accesos distribuidos a lo largo de su circunferencia a los que se llega por escaleras en las que se indica a qué parte de las gradas corresponden.
Una de las características más reconocibles del estadio Jalifa son sus arcos dobles, que se distinguen en el horizonte. Estos iconos permanecen, pero ahora hay una amplia cubierta que se extiende debajo de ellos y complementa el sistema de refrigeración del estadio, que mantiene la temperatura del terreno de juego a 26 °C y la de los stands a 24-28 °C durante todo el año y utiliza un 40% menos de energía que los métodos tradicionales con un túnel de refrigeración tecnológicamente avanzado que recorre 150 metros desde el estadio.
En 2017, el estadio recibió cuatro estrellas en la clasificación del Global Sustainability Assessment System (GSAS), y fue el primer estadio en el mundo en recibir una certificación de este tipo.
En la ampliación y renovación de su estructura, se utilizó principalmente concreto armado, aluminio y acero. El nuevo techo está soportado por vigas circulares que sirven de marco para la colocación de una membrana fabricada con la combinación de tres productos:
• 452 m2 de membrana PTFE.
• En una superficie de aproximadamente 3,252 m2, en el borde delantero del lado sur del techo, se utilizó una película de etileno tetrafluoroetileno (ETFE) de una sola capa soportada por cables.
• En los bordes inferiores del lado oeste, cerca del anillo de compresión, se incorporaron 2,100 m2 de membrana tensada aislada y translúcida que ofrece una alta eficiencia térmica.
El Jalifa es el estadio al aire libre más grande del mundo en ser enfriado. Para ello se ha utilizado la “refrigeración urbana”, un sistema que reduce el consumo de energía. Hay un centro de energía situado a 1 km del estadio, desde donde el agua refrigerada se lleva por tubería al lugar. Una vez que el agua fría llega, se enfría el aire, que luego se empuja hacia el centro del estadio, el campo de juego y las zonas de estar, a través de unos 500 respiraderos alrededor de las gradas. El aire frío, más denso, y por lo tanto más pesado, permanece en el suelo y detiene la entrada de aire caliente.
Las boquillas de refrigeración están especialmente diseñadas en Qatar, con piezas de plástico móviles que son más duraderas y permiten que el aire se empuje en la zona a alcanzar. Es un sistema tecnológicamente inteligente que puede controlar las temperaturas según las condiciones óptimas para el número de espectadores en el lugar.
Lusail Iconic Stadium
El Lusail Iconic Stadium es una instalación diseñada para los partidos de apertura y cierre de la Copa del Mundo y tiene capacidad para 94,500 espectadores.
Está diseñado para reflejar el patrimonio y la cultura de Qatar; su exterior cóncavo se inspiró en las velas del tradicional dhow. Será un estadio que también servirá como sede deportiva regional e internacional y acogerá otros eventos culturales después de las finales de la Copa del Mundo 2022.
Plan maestro y diseño del estadio
Lusail es una nueva ciudad que se está desarrollando en la costa, unos 15 km al norte de Doha. La ciudad costera se encuentra en el norte del municipio de Al Jeisa. La ciudad será un desarrollo sostenible repartido en 35 km2, incluyendo dos puertos deportivos, distritos comerciales, un distrito de entretenimiento, zonas residenciales, centros comerciales, dos campos de golf, escuelas, centros médicos y mezquitas. Con más de 25 mil unidades residenciales, la ciudad proporcionará alojamiento a unas 250 mil personas.
El Lusail Iconic Stadium es un coliseo de forma ovalada que constituirá la pieza central de la ciudad de Lusail. Se ubicará en la sección de Al Daayen del eje primario de la ciudad. El eje dividirá el recinto casi circular del estadio en dos mitades. Un estanque rodeará todo el estadio y seis puentes formarán las entradas para los visitantes sobre el foso reflectante.
El techo del estadio está diseñado en forma de una silla de montar que flotará sobre una zona cóncava de asientos de concreto. Un anillo de columnas arqueadas sostendrá discretamente la estructura del techo, que puede retraerse en el centro.
Las persianas operables del techo permitirán que la inclinación quede expuesta o completamente cubierta, según se desee.
La orientación este-oeste del estadio asegurará el sombreado de todo el campo. Se utilizará energía solar para mantener las condiciones de temperatura ideales dentro del estadio (27 °C en un momento en que la temperatura exterior sea de alrededor de 40 °C).
El estadio de Ras Abu Aboud se convertirá en el primer estadio del mundo capaz de desmontarse completamente: los asientos, techo y baños serán desmontados para dar paso a un muelle público para la ciudad.
Una firma española fue la encargada de diseñar este estadio con capacidad de hasta 48 mil plazas. El diseño entraña una construcción con un menor requerimiento de materiales (contenedores y otros elementos modulares); consigue crear menos desechos, y por consiguiente, reducir la huella de carbono del proceso de construcción. Gracias a este enfoque sostenible, el proyecto Ras Abu Aboud recibirá una certificación de cuatro estrellas del GSAS.
No sólo su singular diseño será una de sus principales características, sino que sus conexiones serán destacables. Se situará justo al sureste de Doha y a tan sólo 1.5 km del aeropuerto de la ciudad de Hamad, con conexiones de transporte que incluyen una parada exclusiva del Qatar Rail’s Gold Line (con un tiempo de recorrido inferior a 10 minutos del centro de Doha a la estación de Msheireb y a sólo 25 minutos del aeropuerto) y conexiones directas por carretera con el centro de Doha y Al Wakrah
Elaborado por Helios Comunicación con información de las siguientes fuentes:
en.wikiarquitectura.com/building/khalifa-international-stadium-renovation/ stadiumdb.com/constructions/qat/al_rayyan_stadium www.biggestconstruction.com www.qatar2022.qa
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Marzo 3 y 4
5º Simposio Internacional de Cimentaciones Profundas Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica, A. C. Ciudad de México www.smig.org.mx
Marzo 29 y 31
Abril 5 y 7
6º Simposio Internacional de Túneles y Lumbreras en Suelos y Rocas Asociación Mexicana de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas, A. C., y Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica, A. C. Ciudad de México www.amitos.org y www.smig.org.mx
Abril 22 al 28 World Tunnel Congress 2022 ITA-AITES Dinamarca, Copenague wtc2022.dk
Junio 22 al 24
3er Simposio Internacional de Ingeniería Geotécnica para la Preservación de Monumentos y Sitios Históricos
Sofía Guadarrama Collado México, Océano, 2009
Este libro es la primera entrega de la serie “Los grandes tlatoanis del imperio”, que López Collado se propone escribir para novelar la vida de los gobernantes de la época prehispánica de la antigua México-Tenochtitlan.
Es esta una novela, hay personajes ficticios y los diálogos son ficción, pero está basada en una investigación histórica; así, se combina el conocimiento erudito de las fuentes históricas con la narración de la vida de uno de los gobernantes más controvertidos del México prehispánico.
Azcapotzalco fue capital de un imperio hegemónico que se desarrolló aproximadamente entre 1370 y 1428. Este reino tepaneca llegó a unificar políticamente a las poblaciones de la cuenca lacustre, e incluso algunos otros territorios más distantes; durante prácticamente todo ese periodo de ascenso y crecimiento tepaneca, Azcapotzalco estuvo gobernado por Tezozómoc: él fue el verdadero artífice de aquel imperio, quien además puso a sus hijos –que los tuvo numerosos– como señores de las colonias por él fundadas. En efecto, una amplia red dinástica con centro en Azcapotzalco daba estructura al imperio tepaneca. Los señores de los centros subordinados más importantes estaban emparentados con el linaje de Tezozómoc; bajo la dirección de este gobernante se fundó Tenochtitlan y creció como pueblo vasallo de los tepanecas.
Él logró unir las voluntades de varios pueblos y alzar los cimientos de una civilización que se convirtió en imperio; sería el primer gran ejemplo de la política que dominaría el Valle de México por más de un siglo
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Expo Edificare Puebla 14ª edición Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción Puebla, México www.expoedificarepuebla.com
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