H2O Gestión del agua 14, abril-junio 2017

AÑO 4 / ABRIL - JUNIO 2017 / $60

14

TEO: costos y tiempos razonables Propuesta de evaluación de los organismos de cuenca. Aziza Akhmouch І La im posible privatización de los servicios públicos. Fernando Reyna Guzmán І Riego con aguas residuales para depuración de contaminantes. Leonardo Pulido Madrigal І Aprovechamiento integral del agua pluvial. Agustín Francisco Correa Campos І Observatorio de sequía II UNAM-Conagua. Adrián Pedrozo Acuña

Revista auxiliar de difusión del Sacmex dirigida a la población y profesionales interesados en el sector agua.

Planta de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de la Paz, Baja California Sur

La planta de tratamiento ha sido diseñada para un caudal medio de 700 litros por segundo, de conformidad con la norma NOM-001-SEMARNAT-1997 para descarga a embalses naturales o artificiales con uso público urbano, en tanto que los lodos residuales satisfarán la norma NOM-004-SEMARNAT-2002 para lodos clase “C”.

Línea de tratamiento de agua Predesbaste. El pretratamiento incluye una fosa de gruesos para retener basura de tamaño mayor y evitar interferencia en las unidades subsecuentes; la limpieza se hace con una cuchara electrohidráulica. En la salida se ha instalado una criba

de barras de predesbaste con 40 mm de espaciamiento, de tipo doble canasta con izaje mecánico.

Desbaste. Se integra con 2 + 1 cribas mecánicas de barras de desbaste grueso y fino con espaciamientos de 15 y 6 mm, respectivamente, para remo-

ver el material grueso y fino que pueda dañar y obstruir unidades y conductos subsecuentes.

Desarenación. Se tienen 2 + 1 desarenadores mecánicos de flujo helicoidal tipo Vortex, de 5 m de diámetro con equipamiento auxiliar para desaguado de la arena removida.

Tratamiento primario. Cuenta con dos sedimentadores de 32 m de diámetro equipados con mecanismos de rastras de tracción central.

Tratamiento secundario. Consiste en dos módulos de tratamiento biológico

por lodos activados en dos fases para remoción de materia orgánica, nitrógeno y fósforo, en una seriación de reactores anaeróbicos, anóxicos y aeróbicos en primera fase, y anóxicos y aeróbicos en segunda fase. Los dos sedimentadores secundarios son de 41 m de diámetro y están equipados con mecanismos de rastras de tracción central.

Desinfección. Se implementaron dos módulos de luz ultravioleta con lámparas de alta intensidad y baja presión alojadas en sendos tanques de contacto, para eliminación de patógenos.

Línea de tratamiento del lodo Espesamiento de lodos secundarios.

Se realiza con 2 + 1 mesas de banda de 2.00 m de ancho, con dosificación de polielectrolitos. Los lodos primarios concentrados en la propia sedimentación y los secundarios espesados van a un tanque de homogeneización de 110 m3 de capacidad equipado con mezcla mecánica.

Estabilización de lodos. Se han construido dos digestores biológicos anaeróbicos tipo silo de 5,500 m3 de capacidad cada uno, con mezcladores mecánicos

de 15 hp/unidad. El proceso opera a 37° Celsius con calentamiento por medio de calderas que se alimentarán del biogás producido en la estabilización del lodo, el cual se regula y almacena en un tanque semiesférico de doble membrana de 1,150 m3 de capacidad.

Desaguado de lodo digerido. Se han integrado 2 + 1 decantadoras centrífugas de 20 m3 por hora de capacidad por máquina con acondicionamiento con polímeros. Se obtienen 60 m3 al 26%, que se dispondrán en el predio anexo a la planta.

Contenido Director General Ramón Aguirre Díaz Director de Fortalecimiento Institucional Miguel Ricaño Escobar Director de Sectorización y Automatización José Ángel Ruiz Aparicio Director Ejecutivo de Planeación y Construcción Fernando Alonzo Ávila Luna Director Técnico Mauricio Jaime Hernández García

4 12 18

Director de Construcción Carlos Jesús García Fernández Galicia

TEMA DE PORTADA TEO: costos y tiempos razonables Adrián Lombardo Aburto

44

AGRICULTURA Riego con aguas residuales para depuración de contaminantes Leonardo Pulido Madrigal OPERACIÓN Propuesta de evaluación de los organismos de cuenca Aziza Akhmouch y cols.

50

Directora de Licitaciones y Seguimiento a Obra Pública Martha Patricia Mora Torres Director Ejecutivo de Operación Alejandro Martínez Pérez

58

Director de Agua Potable y Potabilización Héctor Manuel Reyes Martínez Director de Drenaje, Tratamiento y Reúso Miguel Carmona Suárez

24

Director de Mantenimiento Francisco J. Patiño Peña Director Ejecutivo de Servicios a Usuarios Ernesto Blanco Sandoval Director de Informática Gerardo Ortega Rodríguez Director de Verificación Delegacional y Conexiones Gerardo González Rivero Director de Atención a Usuarios Leonardo Estrada García Directora Jurídica María de Lourdes Gilabert Hidalgo

32 38

ADMINISTRACIÓN Capacidades institucionales José Eduardo Mestre Rodríguez

REÚSO Aprovechamiento integral del agua pluvial Agustín Francisco Correa Campos y cols.

Apoyo a Bolivia en el uso agrícola de aguas residuales Olga Xóchitl Cisneros Estrada y cols.

64 70

PREVENCIÓN Observatorio de Sequía II UNAMConagua Adrián Pedrozo Acuña y cols.

LEGISLACIÓN La im posible privatización de los servicios públicos Fernando Reyna Guzmán TECNOLOGÍA Aplicación de VANT en el sector agua Waldo Ojeda Bustamante y cols.

EL AGUA EN EL MUNDO Sequía y subsidencia: un círculo vicioso Helios

INVESTIGACIÓN Tormentas de diseño para cuencas del Valle de México Ramón Domínguez Mora y cols.

Directora General Administrativa Frida Palacios García Director de Recursos Humanos Ricardo Sánchez Madrid Director de Recursos Materiales y Servicios Generales Miguel Ángel Gutiérrez Acevedo Directora de Finanzas y Contabilidad Fabiola Córdova Almaraz

76 77 78 80

ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL BREVES CALENDARIO ARTE/CULTURA

14

AÑO 4 / ABRIL - JUNIO 2017 / $60

TEO, una buena excepción El pensar y actuar con base en el corto plazo para atender las urgencias,

TEO: costos y tiempos razonables Propuesta de evaluación de los organismos de cuenca. Aziza Akhmouch І La imposible privatización de los servicios públicos. Fernando Reyna Guzmán І Riego con aguas residuales para depuración de contaminantes. Leonardo Pulido Madrigal І Aprovechamiento integral del agua pluvial. Agustín Francisco Correa Campos І Observatorio de sequía II UNAM-Conagua. Adrián Pedrozo Acuña

Revista auxiliar de difusión del Sacmex dirigida a la población y profesionales interesados en el sector agua.

Revista auxiliar de difusión del Sacmex dirigida a la población y profesionales interesados en el sector agua.

Abril-Junio 2017 Portada: Caricatura de Waldo.

Director General Ramón Aguirre Díaz Consejo Editorial Luis Eduardo de Ávila Rueda Alfonso Camarena Larriva Fernando González Villarreal Luis Manuel Guerra Garduño César Herrera Toledo Humberto Marengo Mogollón Alejandro Martínez Pérez Adalberto Noyola Robles Roberto Olivares César Octavio Ramos Valdés Luis Robledo Cabello Emiliano Rodríguez Briceño Dirección Ejecutiva Daniel N. Moser da Silva Dirección Editorial Alicia Martínez Bravo Coordinación Editorial José Manuel Salvador García Coordinación de Contenidos Teresa Martínez Bravo Contenidos Ángeles González Guerra Diseño Diego Meza Segura Dirección Comercial Daniel N. Moser da Silva Comercialización Laura Torres Cobos Victoria García Frade Martínez Dirección Operativa Alicia Martínez Bravo Administración y Distribución Nancy Díaz Rivera Realización HELIOS COMUNICACIÓN +52 (55) 55 13 17 26

en general sin planificar, resulta ser una política contraproducente en cualquier ámbito. Cuando se trata de políticas públicas, el riesgo y los perjuicios son en gran escala, porque afectan recursos y servicios estratégicos, no pocas veces vitales, destinados a atender necesidades básicas de millones de ciudadanos.

En la mayoría de los países, la inversión de recursos públicos y la determinación de qué tipo de obras realizar depende de decisiones políticas de los gobernantes en turno, a menudo influenciadas por cuestiones que deberían ser secundarias, como las electorales. Así, siempre será más instrumento de promoción electoral una autopista, edificios, parques, otras obras en la superficie y los programas sociales. Con este criterio, resulta entendible –no justificable– que se demoren o reduzcan inversiones en infraestructura subterránea cuando no tienen impacto mediático, salvo casos como una línea de metro visitada por millones de personas.

No sucede así con las obras hidráulicas.

En el sector agua, las inversiones que se realizan en obras subterráneas no “lucen” electoralmente, pero los recursos insuficientes tienen un efecto acumulativo; por ejemplo, ¿qué tanto puede afectar dejar de invertir en 2017 si sólo se avanza un 2% en la resolución de un problema?

Efectivamente, un año no afecta, pero mantener ese criterio durante una década implica un 20%, que ya resulta significativo; en dos décadas la cifra se duplica y alcanza 40%, lo que repercute de forma severa en la calidad y seguridad de los servicios. Este es un problema presente en el ámbito nacional.

La construcción del Túnel Emisor Oriente (TEO) es una excepción, en el sentido de que no tiene un impacto mediático de promoción electoral. Desde 1989, año en que se concluyó la tercera etapa del Acueducto Cutzamala, no se había realizado una obra de magnitud similar.

Con una inversión cercana a los 30 mil millones de pesos y un periodo de ejecución de más de nueve años, el TEO es un proyecto de la mayor importancia para el Valle de México, una obra que tan sólo con la puesta en marcha de su primera etapa (de 40 m3/s, de los 150 del proyecto completo) ya bajó sustancialmente el nivel de riesgo por inundaciones en la metró-

Los artículos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinión del Sistema de Aguas de la Ciudad de México.

Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista H2O Gestión del agua como fuente. Para todo asunto relacionado con H2O Gestión del agua, dirigirse a h2o@heliosmx.org H2O Gestión del agua, publicación trimestral. Abril-junio de 2017. Editor responsable Ramón Aguirre Díaz.

Número de Certificado de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor: 04-2013-072517282900-102. Número de Certificado de Licitud de Título y Contenido: 16133. Domicilio de la publicación: Nezahualcóyotl 109, col. Centro, Delegación Cuauhtémoc, C.P. 06080.

D.F.. Impresión y distribución: Helios Comunicación, S.A. de C.V., Av. Insurgentes Sur 4411, ed. 7 depto. 3, colonia Tlalcoligia, delegación Tlalpan, C.P. 14430, México, Distrito Federal.

H2O Gestión del agua es una revista auxiliar de difusión del Sacmex dirigida a la población y profesionales interesados en el sector agua. Nezahualcóyotl 109, Col. Centro, Delegación Cuauhtémoc, C.P. 06080. D.F. Costo de recuperación $60, números atrasados $65.

Suscripción anual $625.

poli. Se trata de una obra de gran complejidad que se ejecuta en tiempo y costo razonables, según los estándares internacionales, por empresas e ingenieros mexicanos, algo que nos debe enorgullecer.

El TEO es una prueba más de la capacidad de la ingeniería mexicana.

Darle oportunidad a ésta de realizar los grandes proyectos debería ser un común denominador en nuestro país.

Ramón Aguirre Díaz

TEMA DE PORTADA

4 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Tema de portada TEO: costos y tiempos razonables

TEO: costos y tiempos razonables La tecnología de hoy permite disipar una serie de dudas que existían alrededor de los túneles, pues no es lo mismo edificar en el subsuelo que en la superficie; sin embargo, obras como el TEO están permitiendo capacitar a cada vez más gente en nuestro país, y el avance tecnológico aquí es continuo, de manera que para la Ciudad de México y otras urbes de tamaño menor, pero también grandes y complejas, las obras de infraestructura subterránea son una mejor opción.

ADRIÁN LOMBARDO ABURTO. Director general del consorcio constructor del Túnel Emisor Oriente.

Sabemos de la tradición en su familia con respecto a la ingeniería civil, pero ¿qué lo motivó a estudiar esta profesión y por qué se especializó en túneles? fectivamente, en la familia soy tercera generación de ingenieros. Desde muy joven a mi alrededor se hablaba de ingeniería, de grandes proyectos de infraestructura; mi abuelo materno fue un destacado ingeniero, gerente general de la constructora El Águila, una empresa muy importante en su momento que construyó grandes obras; mi padre fue también constructor de infraestructura durante una etapa significativa de su vida. Sin duda este contexto generó motivación en mí, no sólo por las conversaciones, sino por haber visitado algunas obras.

Cuando inicié la carrera ya había tenido alguna experiencia laboral como auxiliar de residente en pequeñas obras hidráulicas, tenía la certeza de que me interesaba la construcción, aunque no estaba seguro de la especialidad; me interesaban mucho las estructuras y la geotecnia. Cuando hacía mi tesis se estaban construyendo en la

E

H2O Gestión del agua

Ciudad de México algunas obras importantes de drenaje mediante el uso de escudos y aire comprimido; se había llegado a un punto muy interesante. Había que construir obras de drenaje profundo en la zona oriente de la Ciudad de México, donde los suelos son más blandos, con mayores presiones, y ya estaban muy al límite los métodos que se habían empleado, se tenían que incorporar nuevas tecnologías. Precisamente elaboré mi tesis sobre excavación de túneles en suelos blandos con máquinas presurizadas de lodos.

Poco tiempo después en la ciudad se hizo realidad el drenaje semiprofundo de Iztapalapa, en donde se incorporó como proyecto piloto una máquina de 4 m de diámetro. Se pretendía comprobar cuáles eran los resultados de cambiar del sistema de aire comprimido al de presurización del frente con lodo, y tuve la oportunidad de participar en esa experiencia. Posteriormente trabajé en la línea 7 norte del metro, donde se utilizaron sistemas de escudos de frente abierto; luego en la parte subterránea de la línea 9 poniente.

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 5

Tema de portada TEO: costos y tiempos razonables

La tendencia mundial en las grandes urbes consiste en recuperar el espacio superficial ocupado por antigua infraestructura pasando las instalaciones al subsuelo para proporcionarle a la sociedad una mejor calidad de vida en la zona que habita. Con la comercialización de esas grandes áreas que se recuperan, se paga parte de la infraestructura subterránea. ¿Tenía ya su propia empresa? o, trabajé como empleado en una empresa de supervisión al lado de dos reconocidos ingenieros con amplia experiencia en túneles y obras subterráneas: Andrés Moreno Fernández y Enrique Farjeat Páramo, quienes iniciaban su empresa de supervisión. Estuve como jefe de frente, jefe de tramo y gerente. Fue entonces que participé en la selección de máquinas presurizadas de lodo que pretendía comprar el gobierno de la capital, precisamente para continuar con la construcción de los interceptores del sistema de drenaje. Cuando compraron los equipos me seleccionaron para ir a capacitarme a Japón en el manejo de dicha tecnología. Estuve allí trabajando con la empresa que fabricó las máquinas, visitando diferentes proyectos y aprendiendo a operarlas; esto me comprometió, al regresar de la capacitación, a participar en la construcción de los túneles en la Ciudad de México con esos equipos y a capacitar a otros ingenieros. Por cierto, cada una de dichas máquinas ya ha excavado más de 50 km, lo cual valoriza enormemente la inversión que se hizo en ellas.

N

¿Esas experiencias determinaron que usted se especializara en túneles? uando empecé a incursionar en este mundo me di cuenta de que construir túneles era una actividad muy interesante, porque había construcción, geotecnia, estructuras… Es una especialidad muy completa. Era un ámbito poco explorado en México que representaba una gran oportunidad. Cuando estuve en Japón me di cuenta del valor del uso del espacio subterráneo, que proyectado a una ciudad como la de México –hoy, incluso a otras ciudades de la República– es una opción para la construcción de infraestructura que tiene un futuro muy importante. Es un sector de la ingeniería donde se incorpora mucha tecnolo-

C

6 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

gía, una actividad muy vanguardista desde el punto de vista tecnológico. Estos fueron los factores que me permitieron definirme por la especialidad de túneles. ¿Hubo algún momento en el que decidió independizarse? espués de trabajar en esos proyectos para la Ciudad de México. Consideré que era necesario prepararme de manera más sólida en temas administrativos, entonces dediqué un par de años a hacer una maestría en Administración, lo que considero un paso relevante. Me llamaba mucho la atención la construcción subterránea.

Al terminar la maestría decidí comenzar a incursionar por mi cuenta. La construcción subterránea requiere, además de experiencia y credibilidad, altas inversiones, sobre todo en activos fijos y capital de trabajo, lo cual no estaba a mi alcance. Comencé con una empresa en escala muy pequeña, haciendo trabajos hidráulicos muy diversos para la entonces Dirección General de Construcción y Operación Hidráulica, hoy Sacmex, así como para particulares.

Mi visión era muy clara: convertir a mi empresa en una de construcción especializada, para diferenciarme de la muy alta competencia que representaba ser un constructor general. Al paso de los años, y en la medida en que fui capitalizando la empresa, incursioné en áreas especializadas, las que ya había aprendido durante mi paso por las obras del metro y el drenaje profundo. Siempre he considerado que mantenerse actualizado y a la vanguardia tecnológica representa una ventaja competitiva.

Sin duda la obra más importante en la que hemos participado y seguimos haciéndolo junto con otras cuatro empresas especializadas es la construcción del Túnel Emisor Oriente (TEO), el cual tiene una longitud de 62 km a profundidades que varían de los 30 a los 150 m con un diámetro terminado de 7.00 m; atraviesa por una geología muy compleja constituida por suelos blandos y firmes además de roca, con presiones de agua hasta de 7 bares.

D

Se habla mucho sobre el TEO en el sector de la construcción: que se ha retrasado, que se ha incrementado su presupuesto, que no se planificó adecuadamente, que se avanza sin un proyecto y diseño definidos con suficiente anticipación, que no se cuenta con

H2O Gestión del agua

Tema de portada TEO: costos y tiempos razonables

La geología del TEO, salvo el Tramo I, no es homogénea; en un mismo tramo hay que pasar de los suelos firmes a las condiciones mixtas o a roca, y volver a los suelos después de excavar algunos metros de mixtos o roca; y a pesar de que hoy se cuenta con más información geológica, no dejan de presentarse condiciones diferentes entre sondeos. Es por ello que en la ingeniería de túnele es común escuchar que “los túneles no tienen palabra”. los estudios preliminares adecuados… Al margen de las grillas de la política mal entendida, desde el punto de vista estrictamente profesional, como ingeniero, como responsable del consorcio constructor, ¿cuál es su opinión al respecto? l TEO es una obra de emergencia para el área metropolitana de la Ciudad de México, ya que representa una salida adicional a las existentes para las aguas de lluvia y de drenaje. Esta obra desalojará 150 m3/s, evitará en el futuro una gran inundación en caso de verse afectada alguna de las estructuras de salida actuales y coadyuvará en el mantenimiento futuro de la infraestructura existente, en particular del Túnel Emisor Central, construido en los setenta.

Considerando la emergencia, la envergadura y complejidad del proyecto, la Comisión Nacional del Agua seleccionó a las cinco empresas con mayor experiencia y capacidad en túneles en México para dar inicio de manera inmediata a la construcción de dicha obra. Para ello nos proporcionaron una ingeniería básica, la cual definía el trazo y perfil, así como la ubicación de sus estructuras.

El contrato contempló en una primera etapa (primer año) la exploración y ejecución del proyecto ejecutivo; de manera paralela, y debido a la emergencia, se dio inicio a la construcción de caminos de acceso y lumbreras, y a la instalación de líneas de energía eléctrica y plantas para la fabricación de dovelas. En la medida en que el proyecto ejecutivo avanzó, se fue retroalimentando la construcción para que ésta no se detuviera.

Al término del proyecto ejecutivo fue posible cuantificar los volúmenes de obra, que resultaron superiores a los contemplados por la ingeniería básica. Asimismo, se dispuso de información más certera en cuanto a la geología por atravesar durante la construcción de la obra: se

E

8 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

detectaron algunas zonas complejas de excavación, tanto para las lumbreras como para los túneles. Los principales problemas se presentan en lo que se conoce como condiciones mixtas, es decir, zonas en las que se encuentra roca y suelo, por los fuertes esfuerzos no uniformes a los que se someten las máquinas tuneladoras, y esto provoca grandes desgastes de sus elementos de corte. Adicionalmente se detectaron zonas con altas presiones de agua (hasta 7 bares) que cuando están acompañadas de altas permeabilidades del terreno complican el proceso de excavación, ya que el cambio de herramientas desgastadas se tiene que realizar en condiciones hiperbáricas, mediante la introducción de buzos acostumbrados a trabajar en esos ambientes.

Dichas condiciones afectan el rendimiento de excavación de las tuneladoras por las continuas paradas obligadas para reponer las herramientas de corte.

En la ingeniería de túneles, las condiciones mixtas representan un verdadero dolor de cabeza, al grado de que, cuando es factible, se busca excavar los túneles por medios tradicionales, para evitar los fuertes desgastes en las herramientas de corte de las tuneladoras, con todo lo que eso significa; en este caso eso no era lo más conveniente, por las condiciones de presión de agua y las altas permeabilidades del suelo, pues se requeriría desaguar el terreno a lo largo de la trayectoria del túnel y esto incrementaría el costo, además de afectar fuertemente los mantos acuíferos.

El avance de las tuneladoras se ve afectado también en las zonas de roca, aunque es mejor cuando la calidad de la roca es buena; en cambio, cuando es mala, se hace necesario disminuir la penetración y velocidad de avance de la tuneladora, ya que de lo contrario se incrementa el desgaste de la herramienta de corte. Durante la excavación de suelos blandos y firmes, las máquinas han tenido un desempeño favorable y se han logrado buenos rendimientos.

Considero conveniente precisar que en la ingeniería de túneles el diseño de las tuneladoras no es universal, es decir, no existen máquinas todo terreno. Lo que se acostumbra es diseñarlas para las condiciones geotécnicas esperadas, y siempre serán susceptibles de adecuaciones para hacer frente a condiciones que se vayan encontrando.

H2O Gestión del agua

Tema de portada TEO: costos y tiempos razonables

La geología del TEO, salvo el Tramo I, no es homogénea; en un mismo tramo hay que pasar de los suelos firmes a las condiciones mixtas o a roca, y volver a los suelos después de excavar algunos metros de mixtos o roca; y a pesar de que hoy se cuenta con más información geológica, no dejan de presentarse condiciones diferentes entre sondeos. Es por ello que en la ingeniería de túneles es común escuchar que “los túneles no tienen palabra”.

Cuando se conocieron las condiciones del proyecto ejecutivo, es decir, al término del proyecto, la Conagua decidió acelerar la terminación del Tramo I, es decir, los primeros 10 km, construir la planta de bombeo El Caracol y poner en servicio dicho tramo bombeando el agua del túnel al Gran Canal del Desagüe, con una capacidad de 40 m3/s. Dicha acción ha permitido mitigar la problemática de drenaje del área metropolitana en la zona oriente mientras se concluye el TEO, que sigue siendo una obra de emergencia.

Si antes de comenzar la construcción se cuenta con toda la información detallada de la ingeniería básica –es decir, con un proyecto integral–, ¿los tiempos y los costos serían otros? o dejo de reconocer que lo deseable para cualquier gran obra de infraestructura es contar con un proyecto ejecutivo terminado antes de iniciarla, y ello permite aumentar la certeza. Por otra parte, se ha tenido un especial esmero en respetar la Ley de Obras Públicas y su reglamento en todas las decisiones tomadas, algunas de ellas con el acompañamiento de la Secretaría de la Función Pública.

La autoridad determinó dar inicio al proyecto con la ingeniería básica debido a las condiciones de emergencia.

En mi opinión, la obra está costando lo que tenía que costar y está dentro de tiempos razonables para proyectos de esta envergadura, que, por cierto, son muy pocos en el mundo.

N

¿Comparada con qué? o es fácil comparar un proyecto con otro, dado que las condiciones no son iguales; sin embargo, nos pueden servir de parámetro. El TEO es un proyecto único en cuanto a su geología e hidrología. Pocos túneles en el mundo son tan profundos y tan largos.

N

H2O Gestión del agua

¿Cuáles, por ejemplo? uedo mencionar el San Gotardo, que es un túnel para ferrocarril en la base de los Alpes, o el túnel que cruza el gran Canal de la Mancha, entre Francia e Inglaterra, por mencionar algunos.

P

Si se hubiese esperado a contar con toda la información necesaria y se hubieran establecido los costos que hoy se conocen, ¿quizá la obra no se habría comenzado? e he hecho esa pregunta. Tal vez no me toca a mí responderla, pero sí plantearme la hipótesis, aunque el “hubiera” no existe: si se hubiera contado con una ingeniería con el nivel de detalle que hoy tenemos y se hubiera podido hacer un presupuesto minucioso como el que hoy se tiene… en fin, no sé si la autoridad en ese momento habría estado en condiciones de decidir el comienzo de la obra.

M

¿Cuáles considera los desafíos y los aprendizajes más relevantes hasta el momento? na obra de esta magnitud demanda un gran trabajo en equipo, un gran esfuerzo de coordinación que no es fácil implementar de manera muy ágil. Es un reto capacitar a todo el personal que va a participar, a profesionales, en particular los jóvenes, que no han estado involucrados en obras subterráneas y especialmente con las nuevas tecnologías. Representó un gran esfuerzo. Hoy todos los que participamos estamos bastante alineados y con un nivel de aprendizaje similar; ha sido muy útil contar con un grupo importante de asesores externos, sobre todo para facilitar la toma de decisiones técnicas.

También hubo retos técnicos, como entender la operación y el desempeño de la máquina en las diferentes condiciones del terreno que se va excavando. Hoy, después de un avance de 46 km, de seguro ya excavamos en prácticamente todas las condiciones que nos vamos a encontrar a lo largo del trayecto pendiente, y tenemos bastante claridad sobre cuáles son los focos rojos y cómo resolverlos (zonas con altas presiones y grandes flujos de agua, por la alta permeabilidad de los suelos, así como zonas mixtas de rocas y suelos).

U

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 9

Tema de portada TEO: costos y tiempos razonables

También enfrentamos desafíos típicos de las obras en superficies, como los sociales, por caminos de acceso, tendido de redes de energía, movimiento de maquinaria, solicitudes de las poblaciones que vamos cruzando, etc., todo en zonas con determinado nivel de urbanización.

Los estudios geológicos preliminares para la ingeniería básica se hicieron cada 3 kilómetros , y ahora esos estudios se tienen cada 250 metros, aproximadamente. ¿La información que suministran cambió de forma significativa el desarrollo del trabajo? ¿Lo hizo más eficiente? s correcto. La ingeniería básica contemplaba exploraciones del orden de 3 km de distancia entre un sondeo y otro, y el proyecto ejecutivo contempló exploraciones de 250 a 300 m de distancia. Obviamente, contar con ese nivel de información nos dio mucha más certeza geológica e hidrológica; sin embargo, algo que hay que resaltar es que la certeza no es absoluta, porque si bien conocemos mejor el perfil al tener una exploración más cerrada, nos hemos encontrado con sorpresas a los 100 m, a los 80. Es imposible, pues, contar con una película exacta. Por supuesto, es más aproximada a la realidad, y eso es una gran ayuda, pero aquí no podemos hablar de certezas totales; siempre hay incertidumbre, y lo que se debe buscar en este tipo de proyectos es cómo mitigar los riesgos.

Lo anterior nos ha obligado a mantener una planeación constante para anticipar las dificultades que podríamos encontrar. Ésta ha tenido que ser muy dinámica.

E

Encontrándose en Japón se convenció –me comentaba– de la importancia de construir infraestructura subterránea, que generalmente resulta más costosa. ¿Qué futuro le ve a este tipo de obras considerando un contexto económico cada vez más complejo? onsidero que en México hemos avanzado en los últimos años tanto en el sector público como en el privado para entender la alternativa que representa el uso del espacio subterráneo, sobre todo en las grandes ciudades, pero también en las obras de transporte en general. Hay todavía mucha más infraestructura por hacer; seguramente habrá túneles para agua potable, para metro, carreteros, en fin,

C

10 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

yo creo que –como decimos en nuestro medio– los túneles llegaron para quedarse.

La tecnología de hoy permite disipar una serie de dudas que existían acerca de los túneles, los cuales siempre han tenido mala fama, no sólo en México, sino en todo el mundo, desde el punto de vista de tiempo y costo, pues no es lo mismo edificar en el subsuelo que en la superficie; sin embargo, obras como el TEO están permitiendo capacitar a cada vez más gente en nuestro país, y el avance tecnológico aquí es continuo, de manera que para la Ciudad de México y otras urbes de tamaño menor, pero también grandes y complejas, las obras de infraestructura subterránea son una mejor opción. De hecho, esta es una tendencia en las principales ciudades del mundo.

Me parece necesario reglamentar el uso del espacio subterráneo, particularmente en las grandes urbes. Los túneles representan una gran alternativa; y si bien es cierto que en ocasiones resultan costosos en relación con otras opciones constructivas, también es cierto que cuando se comparan las propuestas no se incluyen los costos inducidos por las obras superficiales. Me refiero al tránsito, a las horas hombre perdidas, a la contaminación del medio ambiente, al daño de la infraestructura existente, etcétera.

Resulta difícil presumir en una campaña electoral algo que no se ve por ser subterráneo, pero me parece que con una buena información a la sociedad se logra dicho objetivo, además de los grandes beneficios antes mencionados.

La tendencia mundial en las grandes urbes consiste en recuperar el espacio superficial ocupado por antigua infraestructura pasando las instalaciones al subsuelo para proporcionarle a la sociedad una mejor calidad de vida en la zona que habita. Con la comercialización de esas grandes áreas que se recuperan, se paga parte de la infraestructura subterránea.

Tenemos algunos ejemplos: el Big Dig de Boston, donde demolieron todos los viaductos superficiales para hacerlos subterráneos, y en Europa han hecho lo mismo con grandes estaciones de ferrocarriles. Espero que en un futuro próximo los ejemplos que pueda mencionar sean de México Entrevista de Daniel N. Moser

H2O Gestión del agua

AGRICULTURA

Riego con aguas residuales para depuración de contaminantes

tamaulipas.gob.mx

LEONARDO PULIDO MADRIGAL Tecnólogo del Agua “B” titular, IMTA.

12 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Agricultura Riego con aguas residuales para depuración de contaminantes

Los objetivos de este artículo son analizar las principales características físicoquímicas y bacteriológicas del agua residual con respecto a su aplicación en riego agrícola, presentar un panorama sobre este uso en México y dar a conocer resultados de una investigación sobre depuración de contaminantes del agua residual para riego.

C

uando las aguas residuales no están adecuadamente tratadas para la depuración de contaminantes disueltos, su uso, manejo y disposición final causan problemas de contaminación a organismos, al ambiente y a los cuerpos de agua superficial y subterránea. Por otro lado, las aguas residuales son un recurso valioso, ya que su aprovechamiento en riego agrícola permite producir cultivos con buenos rendimientos, específicamente en aquellas zonas donde la lluvia es escasa e insuficiente para producir cosechas aceptables; esto es importante si se considera que con el crecimiento poblacional en México se generarán mayores demandas de agua para riego y alimentos, y con el calentamiento global habrá mayores sequías y aumentos de temperatura que ocasionarán incrementos en las demandas hídricas de los cultivos.

Calidad fisicoquímica y bacteriológica Los patógenos contenidos en el agua residual pueden contaminar cultivos, suelo, agua superficial y agua subterránea.

En suelos extremadamente porosos, delgados o fracturados en los que el agua subterránea está cercana a la superficie, los patógenos del agua residual pueden contaminar acuíferos. En general, los helmintos y protozoarios, debido a su tamaño relativamente grande, son eliminados más rápidamente por medio de la filtración en las capas superficiales del suelo. Quizás el efecto negativo más importante causado al ambiente por el uso agrícola de aguas residuales es el aumento en la salinidad del suelo que, si no se controla, puede disminuir la productividad en el largo plazo.

En suelos y cultivos regados con aguas residuales industriales, tienden a acumularse los metales pesados contenidos en ellas, y han sido asociadas con problemas de salud en consumidores de tales cultivos. Los metales están fijados a los suelos que tienen un pH superior a 6.5 o con altos contenidos de materia orgánica. Con un pH por debajo de este valor, los metales adquieren movilidad y pueden ser absorbidos por los culti-

H2O Gestión del agua

vos; así contaminan los cuerpos de agua. El cadmio y el níquel son los más importantes, porque debido a su mayor toxicidad para los seres humanos representan mayores riesgos para la salud que los otros metales. El cadmio, cobre, molibdeno, níquel y zinc están presentes frecuentemente en el agua residual, pueden ser movilizados fácilmente y absorbidos por las plantas.

El agua residual doméstica normalmente tiene bajos contenidos de compuestos orgánicos, pero las concentraciones pueden aumentar si recibe descargas industriales, descargas de uso agrícola, lixiviados provenientes de suelos contaminados, sitios de confinamiento y rellenos sanitarios y contaminantes aéreos depositados por la lluvia. Estos contaminantes pueden tener efectos carcinógenos, teratogénicos y mutagénicos. La absorción de estas sustancias a través de las raíces de las plantas no es probable, debido al gran tamaño y la considerable masa molecular de muchos de estos compuestos que reducen su movilidad en suelo y agua. El mecanismo dominante para eliminarlos es la adsorción. Las eficiencias de eliminación son mayores en suelos que contienen los más altos contenidos de limo, arcilla y materia orgánica.

Esta última puede mejorar la estructura del suelo y su fertilidad; retiene los metales pesados y aumenta la actividad microbiana. Los sólidos en suspensión en las aguas residuales pueden obstruir la infraestructura de riego, particularmente si se utilizan los métodos de aspersión y goteo. Además, si los sólidos no son biodegradables, también pueden reducir la percolación.

Por lo general el pH del agua residual es ligeramente alcalino; los efluentes con alta acidez (algunos efluentes industriales) aplicados a los suelos con baja alcalinidad por largos periodos pueden modificar el pH. Los valores bajos de pH afectan la movilidad de los metales pesados en los suelos (Pescod, 1992; Siebe, 1994; Vázquez Alarcón et al., 2001; WHO, 2006).

Riego agrícola con agua residual en México En México la superficie de riego es de 6.4 millones de hectáreas, de las cuales un poco más de la mitad corresponde a 86 distritos

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 13

Agricultura Riego con aguas residuales para depuración de contaminantes

Tabla 1. Distritos de riego que utilizan de forma total o parcial aguas residuales. Superficie de riego (ha) Año

003, Tula, Hidalgo

009, Valle de Juárez, Chihuahua

016, Estado de Morelos

1985

43,000

3,000

2002

47,069

11,689

23,175

2004

52,373

10,915

2006

53,109

2008

49,904

2010

020, Morelia, Michoacán

030, Valsequillo, Puebla

088, Chiconautla, Estado de México

100, Alfajayucan, Hidalgo

112, Ajacuba, Hidalgo

17,600

4,300

14,700

20,892

19,072

3,286

22,024

2,285

22,748

18,678

22,607

2,451

21,384

3,081

10,960

23,481

17,933

19,553

2,709

21,203

3,592

11,500

15,000

16,622

21,000

4,000

22,890

3,971

52,894

11,778

21,013

17,931

20,533

1,638

27,566

4,653

2012

55,785

9,562

20,899

20,859

21,937

2,453

28,633

6,271

2014

54,812

9,780

20,140

18,222

21,322

1,728

29,384

6,580

2015

52,117

9,563

22,418

18,420

20,921

1,135

28,714

6,272

Fuente: Pescod, 1992; Conagua, 2015a.

Tabla 2. Rendimiento de cultivos (t/ha) en distritos de riego que utilizan total o parcialmente aguas residuales Distrito de riego 003, Tula, Hidalgo 009, Valle de Juárez, Chihuahua

Cultivo

Año agrícola 2002 2004 2006 2008 2010

Alfalfa verde 102.6 100.0 100.0 100.0 100.0 Algodón

2.7

2.7

2.7

2.5

2.9

Arroz

8.7

9.0

9.0

9.0

9.0

020, Morelia, Michoacán

Maíz para grano

8.4

7.3

6.6

8.0

6.5

030, Valsequillo, Puebla

Maíz para grano

4.6

3.8

5.0

5.1

7.0

073, La Concepción, Estado de México

Alfalfa verde

89.5

89.0

86.8

86.8

86.5

088, Chiconautla

Maíz forrajero

51.7

64.6

63.6

77.8

78.8

100, Alfajayucan, Hidalgo

Alfalfa verde

33.5

44.7

60.0

42.9

8.0

8.0

8.0

9.0

016, Estado de Morelos

112, Ajacuba, Hidalgo

Maíz para grano

7.8

Fuente: Conagua, 2015a.

de riego y el resto a más de 39,000 unidades de riego. El uso agrícola de aguas residuales se inició a finales del siglo XIX; en el año 2008 la superficie regada con agua residual era de aproximadamente 350,000 ha distribuidas en distritos y unidades de riego. En los primeros, la superficie de riego con aguas residuales ha ido en aumento a partir de 1985; asimismo, los rendimientos se han incrementado a partir de 1971 (véanse tablas 1 y 2).

14 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

De manera general, el agua residual utilizada en la agricultura en México no recibe tratamiento, y en 2014 se trató sólo 52.7% de la colectada en alcantari2012 2014 2015 llas. Antes de su utilización en el Distrito 100.0 100.0 119.9 de Riego 03, Tula, Hidalgo, las aguas residuales que se generan en la Ciudad de 2.7 2.9 3.0 México reciben un tratamiento natural a lo largo de su recorrido y almacenamien10.0 12.0 12.0 to en presas, y proporcionan humedad y 6.3 6.2 6.4 materia orgánica a los suelos. Después de 80 años de riego, el nitrógeno, el fósforo 7.0 7.1 8.1 y la materia orgánica del suelo han aumentado. Del mismo modo, entre 1971 90.0 90.0 108.0 y 2015 se registró un incremento en el rendimiento de los principales cultivos de 80.0 80.0 88.0 este distrito (véase tabla 3). También se ha incrementado de tres a seis veces el con90.6 91.5 96.5 tenido de metales pesados, y el ensalitramiento de los suelos ya es un problema.

10.0 10.0 14.0 Metales como el cadmio se encuentran disponibles para las plantas en cantidades moderadas; su acumulación anual en el suelo es de 384 y 640 g ha‒1, que es considerada como una tasa alta. Asimismo, del valor de las relaciones entre el contenido de cadmio y de níquel en la hoja y el grano de trigo se puede inferir que esos metales se acumulan en este último, lo que indica un riesgo potencial para la salud de los consumidores de dicho alimento básico (Pescod, 1992; Siebe, 1994; Vázquez Alarcón et al., 2001; WHO, 2006; IMTA, 2008; Conagua, 2015a y 2015b).

H2O Gestión del agua

Agricultura Riego con aguas residuales para depuración de contaminantes

Tabla 3. Rendimiento de cultivos (t/ha) en el Distrito de Riego 03, Tula, Hidalgo Año agrícola

Maíz

Frijol

Trigo

Alfalfa verde

Avena forrajera verde

1971

4.0

1.3

1.9

95.3

18.2

1976

3.9

1.8

3.1

89.2

19.9

19.6

1.5

3.2

91.2

32.5

19.9

1.4

3.1

96.5

25.3

16.8

2.0

3.0

103.0

22.4

17.1

2.0

6.0

100.0

21.0

20.0

2.0

6.0

100.0

21.0

20.0

2.0

5.0

100.0

21.0

20.0

2.0

5.0

100.0

25.0

20.0

3.0

5.0

100.0

25.0

20.0

2.5

4.5

100.0

25.0

20.0

2.5

5.0

119.9

25.0

20.0

1981 4.6 Estudio de caso sobre depuración de contaminantes del agua 1984 4.6 residual mediante riego 2002 7.9 Pulido y Saucedo (2016) realizaron un 2004 8.0 estudio en el Fideicomiso Ingenio Plan 2006 9.0 de San Luis (FIPSL), San Luis Potosí, con el objetivo de investigar si el riego con 2008 10.0 el agua residual tiene un impacto nega2010 12.0 tivo tanto en los suelos cultivados con 2012 11.0 caña de azúcar como en los cuerpos de 2014 11.9 agua superficial y subterráneos aledaños al FIPSL. Para este fin realizaron los 2015 11.0 análisis fisicoquímicos y bacteriológicos Fuente: Conagua, 2015a.

(FQB) del agua residual, del agua freática superficial, del río El Salto aguas arriba y abajo del FIPSL, de dos norias y de un pozo profundo aledaños al FIPSL, de conformidad con la NOM-001-SEMARNAT-1996; asimismo, determinaron la salinidad y fertilidad en muestras de suelo. Instalaron pozos de observación del nivel freático superficial, donde también midieron la calidad FQB. De esta forma calcularon la capacidad de los suelos para depurar los contaminantes disueltos en el agua de riego. Hicieron un estudio topográfico y con datos climáticos y físicos del suelo, y elaboraron un diseño ingenieril y agronómico de un sistema de riego para caña de azúcar.

Los resultados de los análisis FQB revelaron que el agua residual no cumplía con los parámetros pH, coliformes fecales, salinidad, demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), demanda química de oxígeno (DQO), sólidos suspendidos totales (SST), N-total, sodio y cloruro para utilizarse en riego, según la norma referida y los límites de la FAO sobre la calidad del agua para riego. Sin embargo, después del riego la mayoría de los parámetros analizados en los pozos de observación del nivel freático superficial tuvieron niveles dentro de la norma, excepto la salinidad y el sodio. Del mismo modo, se encontró que en los cuerpos de agua señalados la calidad FQB estuvo dentro de los límites permitidos por la norma referida, por lo que el riego con agua residual no afectó su calidad FQB (véase tabla 4). Con base en los niveles medios de los parámetros analizados, se calculó que la capacidad de remoción que tuvo el sistema suelo-planta-clima en cuanto a la DQO fue de 98%, para la DBO5 resultó de 99%,

H2O Gestión del agua

Cebada forrajera

para la disminución de SST se calculó un 86%, la optimización del nivel de pH fue de 97%, y una reducción de coliformes fecales de 99%. Con base en estos resultados, se concluyó que en las parcelas irrigadas se llevó a cabo un proceso eficiente de depuración de contaminantes.

Por otro lado, se estableció que la profundidad del nivel freático creado por la percolación del agua de riego no representaba un problema de drenaje, porque se encontraba por debajo de 1.9 m de profundidad. La disminución del pH de 8.0 a 7.4 en los suelos del área de riego, efecto de aplicar agua con un pH ácido, favoreció la disponibilidad de N. También se observaron aumentos en P y magnesio (Mg), así como en los micronutrimentos hierro (Fe), Zn, manganeso (Mn) y Cu. Los suelos resultaron ligeramente más fértiles donde se regó con agua residual que en el área de temporal, como consecuencia del aporte de la materia orgánica. Los contenidos de Na y Cl del agua de riego no significaron un problema para el suelo, puesto que tanto en los pozos de observación como en los análisis de suelo no se observaron niveles que fueran perjudiciales para éste y para las plantas; las sales solubles fueron lixiviadas hacia estratos más profundos durante la época de lluvias. La caña de azúcar es moderadamente sensible a la salinidad, por lo que los niveles observados no representaron restricciones para su desarrollo.

Para la tecnificación del riego se calcularon los requerimientos de riego, características físicas del suelo y topografía; con el

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 15

Agricultura Riego con aguas residuales para depuración de contaminantes

Tabla 4. Calidad del agua. Valores medidos en tres muestreos realizados durante la zafra 2010-2011 Norias

Río El Salto

Parámetro1

PTAR2

Pozos de observación

Noria 1

Noria 2

Pozo profundo

Límite3

pH

5.4

7

6.9

7.5

7.8

7.6

7.1

6.5-8.0

Coliformes fecales (NMP/100 ml)

5400

7

<3

<3

<3

1500

0

CE (dS m–1)

2.63

2.7

1.8

0.71

1.01

0.99

0.83

DBO5 (mg L–1)

3743

3

1.38

< 0.58

< 0.58

< 0.58

DQO (mgO2 l–1)

5279

29

7.57

8.99

13.1

11.4

P-total (mg L )

3.74

0.36

< 0.39

< 0.39

< 0.39

< 0.39

20-30

SST (mg L )

407

75

2.42

3.25

1.86

3.51

75-125

N-total (mg L )

13.02

1.93

1.28

2.18

2.18

1.48

<5

G y A (mg L )

8.62

3.49

6.25

< 8.81

< 8.81

< 8.81

< 8.81

15-25

As (mg L )

0.006

0.016

< 0.0050

0.0082

< 0.0050

0.0082

< 0.0050

0.1-0.2

Cd (mg L )

< 0.002

0.02

< 0.02

< 0.02

< 0.02

< 0.02

< 0.001

0.1-0.2

Cu (mg L )

0.13

0.055

< 0.050

< 0.050

< 0.050

< 0.050

< 0.05

4.0-6.0

Cr (mg L )

< 0.05

0.05

< 0.050

< 0.050

< 0.050

< 0.050

<0.05

0.5

Hg (mg L )

0.0013

0.0011

0.0012

0.0013

0.0013

0.0012

< 0.0015

0.005-0.01

Ni (mg L–1)

0.079

0.0687

< 0.05

< 0.05

< 0.05

< 0.05

< 0.05

2.0-4.0

Zn (mg L–1)

0.218

0.3856

0.857

0.814

0.814

0.66

4.849

10.0-20.0

Cianuros (mg L–1)

< 0.020

0.02

0.02

0.02

0.02

0.02

< 0.020

1.0-2.0

Pb (mg L–1)

0.19

0.1314

0.119

< 0.10

< 0.10

0.109

0.1289

0.2-0.4

RAS

–1

–1

–1

–1

–1

–1

–1

–1

–1

Aguas arriba Aguas abajo

0.7 75-150

9

320

2

2

0.3

0-3

–1

Na (meq L )

6.4

4.2

0.4

<3

Cl (meq L )

4.9

1.9

0.2

<4

HCO3

19.5

5.1

6.8

< 90

< 0.048

< 0.048

< 0.048

< 0.7

C4-S1

C4-S1

C3-S1

–1

B (mg L ) –1

Clasificación

4

1 CE = conductividad eléctrica; DBO5 = demanda bioquímica de oxígeno (promedios mensual y diario, respectivamente); DQO = demanda química de oxígeno (promedio mensual); SST = sólidos suspendidos totales (promedios mensual y diario, respectivamente; G y A = grasas y aceites.

2 PTAR = planta de tratamiento de aguas residuales.

3 Límites marcados por la NOM-001-SEMARNAT-1996, por la Ley Federal de Derechos (Diario Oficial de la Federación, 1981) y por la FAO (Ayers y Wescot, 1987).

4 Para la clasificación se utilizó el diagrama del Manual 60 (Richards, 1954).

Los parámetros analizados son los que marca la NOM-001-SEMARNAT-1996.

NMP = número más probable; RAS = relación de adsorción de sodio; meq = miliequivalente; dS = decisiemens Fuente: Pulido y Saucedo, 2016.

gasto de 65 l s-1 disponible se diseñó un sistema de riego por gravedad en multicompuertas para 50 ha, que considera una programación de riegos para lograr una buena eficiencia de aplicación. Este sistema entró en operación en el año 2012, y con él los rendimientos se han incrementado en 50% (véanse figuras 1 y 2); otra ventaja es que hay menores riesgos de contagio para los trabajadores y para la población que vive en el

16 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

área del FIPSL. El uso de aguas residuales para riego de caña de azúcar es adecuado por tratarse de un cultivo industrial (Ayers y Westcot, 1987; Semarnat, 1996; Pulido y Saucedo, 2016).

Conclusiones El riego agrícola con aguas residuales es una alternativa para la depuración de contaminantes y la producción de cosechas.

H2O Gestión del agua

Agricultura Riego con aguas residuales para depuración de contaminantes

Sin embargo, cuando estas aguas se utilizan por periodos largos –décadas–, se pueden presentar problemas de acumulación de metales pesados en los suelos y la translocación de éstos hacia las partes comestibles de las plantas; asimismo, el ensalitramiento de suelos es evidente y puede volverlos improductivos. Por lo tanto, el aprovechamiento agrícola de estas aguas demanda una rigurosa planeación y vigilancia de las autoridades para que se restrinja su uso en las zonas que tienen suelos con problemas de drenaje y en cultivos que no sean los adecuados, como son los productos de consumo humano directo. En este caso, la aplicación de la normatividad y legislación mexicanas son fundamentales. La tecnificación del riego y la capacitación a los usuarios son necesarias para evitar la contaminación de aguas superficiales y subterráneas. El uso de un agua de calidad marginal requiere prácticas de manejo más complejas y procedimientos de monitorización más rigurosos que cuando se utiliza agua de buena calidad.

Con el uso de aguas residuales en riego agrícola, el principal objetivo es evitar problemas de contaminación por patógenos, desechos orgánicos y metales pesados en los regadores, que afectan a productores agrícolas, consumidores y a la población donde se efectúa este riego. El segundo objetivo es obtener altos rendimientos de cultivos. Es necesario llevar a cabo investigaciones para determinar el impacto de las aguas residuales en la población, cultivos, suelo, aguas superficiales y subterráneas

Figura 1. Riego de caña de azúcar con agua residual en el FIPSL en 2012, antes de la instalación de un sistema de riego por gravedad con tubería de multicompuertas.

H2O Gestión del agua

Figura 2. Sistema de riego por gravedad en multicompuertas instalado en el FIPSL en 2012, para el riego de caña de azúcar con el agua residual generada en el propio fideicomiso. Se muestra una prueba del funcionamiento del sistema de riego, previo a la aplicación del agua residual. de los distritos y unidades de riego donde se aprovechan, y que con los resultados se elaboren directrices y guías que se utilicen para el diseño de medidas preventivas y correctivas por parte de las autoridades responsables y de los usuarios Referencias Ayers, R. S., y D. W. Westcot (1987). La calidad del agua en la agricultura. Estudios FAO: Riego y Drenaje 29. Roma.

Comisión Nacional del Agua, Conagua (2015a). Estadísticas agrícolas de los distritos de riego (periodo consultado: 2002-2015). Disponibles en: www.edistritos.com.

Conagua (2015b). Estadísticas del agua en México. Disponible en: www.conagua. gob.mx.

Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, IMTA (2008). Diagnóstico del uso de las aguas residuales en la agricultura en México. Informe del Proyecto Interno RD0802.1. Coordinación de Riego y Drenaje, Subcoordinación de Contaminación y Drenaje Agrícola.

Pescod, M. B. (1992). Wastewater treatment and use in agriculture. FAO Irrigation and Drainage 47. Roma.

Pulido, M. L., y H. E. Saucedo (2016). Depuración de contaminantes del agua residual a través del riego en el Fideicomiso Ingenio Plan de San Luis. II Congreso Nacional de Riego y Drenaje COMEII 2016. Chapingo. 8-10 de septiembre.

Richards, L. A. (Ed.) (1954). Diagnosis and improvement of saline and alkali soils.

Agriculture Handbook 60. Washington: US Department of Agriculture.

Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, Semarnat (1996). NOM-001-SEMARNAT-1996 que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales.

Siebe, C. (1994). Acumulación y disponibilidad de metales pesados en suelos regados con aguas residuales en el Distrito de Riego 03, Tula, Hidalgo, México. Revista Internacional de Contaminación Ambiental (1)10: 15-21.

Vázquez Alarcón et al. (2001). Cadmio, níquel y plomo en agua residual, suelo y cultivos en el Valle del Mezquital, Hidalgo, México. Agrociencia 35. México.

World Health Organization, WHO (2006). Guidelines for the safe use of wastewater, excreta and greywater. Vol. 2. Wastewater use in agriculture. Programa Ambiental de las Naciones Unidas. FAO.

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 17

OPERACIÓN

reloc-relob.org

Propuesta de evaluación de los organismos de cuenca

Durante la XVII Conferencia de Directores Iberoamericanos del Agua (Codia), la Secretaría Técnica Permanente presentó una propuesta de proyecto conjunta con la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos con el fin de evaluar el desempeño de los organismos de cuenca en América Latina y el Caribe en el manejo de los recursos hídricos. Dicha propuesta obtuvo la valoración positiva de los directores del agua y fue incluida en la carta de resolución de la conferencia como actividad a fomentar.

18 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Operación Propuesta de evaluación de los organismos de cuenca

AZIZA AKHMOUCH Jefa del Programa de Gobernanza del Agua de la OCDE.

L

a existencia de organismos de cuenca como instituciones de gestión del agua por cuenca hidrográfica no es un fenómeno reciente; han estado presentes en diversas partes del mundo desde hace más de 80 años. El origen de estas instituciones tiene como razón afrontar los retos que plantea la planificación y gestión de los recursos hídricos, que pueden variar desde la existencia de conflictos y la competencia entre usuarios por el recurso hasta la escasez de agua que no permite satisfacer plenamente las demandas, o incluso la necesidad de protegerse frente a inundaciones o aguas contaminadas.

Los organismos de cuenca enfrentan realidades muy distintas que responden a las especificidades territoriales de los sitios donde se establecen. En la región de América Latina y el Caribe (ALC), la aparición de estas instituciones se ha intensificado en los últimos 25 a 30 años, siendo pioneros México, Brasil, Colombia y más recientemente Perú, entre otros. Aun cuando los retos del agua que afrontan los países de la región son parecidos en su naturaleza (alcanzar la universalidad en el acceso a servicios de agua de calidad, disminuir los conflictos entre usuarios, hacer frente a eventos extremos debidos al cambio climático, etc.), estas instituciones son heterogéneas, incluso en ocasiones dentro de los países.

En ALC los organismos de cuenca difieren entre sí en términos de la finalidad para la que fueron creados, las funciones que ejercen, las responsabilidades con las que se les ha dotado y su estructura organizativa. Además, la madurez de estos sistemas varía ampliamente; algunos son de reciente creación, mientras que otros datan de varias décadas atrás. Por ejemplo, en Brasil hay más de 200 comités de cuenca, y el país cuenta con una larga tradición de democracia participativa a través de estos organismos descentralizados desde que empezaron a establecerse en la década de 1970. En México, los consejos de cuenca se crearon en 1992, y en 2004 se añadió otra capa

H2O Gestión del agua

Coautores: ANTONIO CAÑAMÁS CATALÁ y ADRIANO GARCÍA-LOYGORRI VERÁSTEGUI.

administrativa, los organismos de cuenca, que se sitúan por encima de dichos consejos. En Perú, en 2010 se crearon seis consejos de recursos hídricos de cuenca y existen planes para ampliar este número.

Propuesta de estudio de la OCDE y la Codia El proceso de creación de los organismos de cuenca en ALC y los resultados prácticos de la implementación de políticas del agua ha despertado el interés de la OCDE y la Codia. Estos dos órganos defienden en sus principios la escala de cuenca como elemento fundamental para la gestión efectiva y eficaz de los recursos hídricos, y entienden que los organismos de cuenca son una de las herramientas claves para este fin. En

Datos e Capacitación información Financiación

Coherencia de políticas Escalas apropiadas dentro de los sistemas de cuenca Funciones y responsabilidades claros

Efectividad

Eficiencia

Marcos regulatorios

Gobernanza del agua Confianza y participación

Gobernanza innovadora

Integridad y Monitoreo y transparencia evaluación Arbitrajes entre Involucrausuarios, miento de áreas urbanas las partes y rurales y interesadas generaciones

Figura 1. Los 12 principios de la gobernanza del agua de la OCDE.

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 19

Operación

riohuasco.cl

Propuesta de evaluación de los organismos de cuenca

2015 la OCDE aprobó 12 estándares denominados “principios de gobernanza del agua” (véase figura 1), que pretenden ser un marco de evaluación sistemática basado en la experiencia internacional que aporte soluciones donde sean necesarias.

Con respecto a la gestión por cuenca, el principio 2 se refiere explícitamente a “Gestionar el agua a la(s) escala(s) apropiada(s) dentro del sistema integrado de gobernanza por cuenca para así poder reflejar las condiciones locales, e impulsar la coordinación entre las diferentes escalas”.

La Codia surge como respuesta al mandato del I Foro Iberoamericano de Ministros de Medio Ambiente (España, 2001) de crear un foro regional en el que participen los principales responsables de la gestión del agua en América Latina. En el principio 4 de la Codia, que versa sobre la planificación hidrológica, se recoge que “el ámbito de planificación que se ha demostrado como óptimo en los países desarrollados es la cuenca hidrográfica, que requiere la existencia de organismos de cuenca con capacidad ejecutora”.

Por otra parte, la aprobación de los Objetivos de Desarrollo Sostenible supone un esfuerzo conjunto de la comunidad internacional para trabajar coordinadamente en el desarrollo

de la humanidad. La importancia del agua en la agenda internacional se refleja en la existencia de un objetivo dedicado al agua (el número 6): “Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos”, el cual se espera cumplir para el año 2030. En el caso de ALC, se trata de un objetivo ambicioso, para el que se necesitará redoblar esfuerzos y contar con todos los actores relevantes: sectores público y privado y organizaciones sin fines de lucro, en todos los niveles –nacional, subnacional, de cuenca y local–. Una de las lecciones más relevantes aprendidas en la implementación de la anterior agenda de la ONU (Objetivos de Desarrollo del Milenio) fue que se necesita un enfoque territorial en la escala adecuada para tener éxito y alcanzar los propósitos planteados.

Con esta motivación, la OCDE y la Codia elaboraron una propuesta para la realización de un estudio en la región de ALC que permita desentrañar cuáles son los resultados tangibles y el impacto que la gobernanza ejercida a través de los organismos de cuenca está teniendo en las políticas públicas. Este estudio podría apoyar en la consecución del Objetivo de Desarrollo Sostenible número 6 mediante el análisis de las condiciones necesarias para mejorar la gobernanza del agua en escala de cuenca, como instrumento para alcanzar las metas de las políticas del agua.

La propuesta se basa en un principio clave: la gobernanza del agua debe ser un medio para alcanzar un fin, y por tanto debe contribuir a que la gestión del recurso sea efectiva (alcance los objetivos fijados), eficaz (con los menores costos y mayores beneficios posibles) y con confianza y participación (que sea inclusiva entre la población). Con este fin en mente, es necesario preguntarse cuál es la contribución de los organismos de cuenca como herramienta de gobernanza para su consecución.

El estudio permitiría además evaluar cuáles son las condiciones marco más favorables para que se maximicen los beneficios

En ALC los organismos de cuenca difieren entre sí en términos de la finalidad para la que fueron creados, las funciones que ejercen, las responsabilidades con las que se les ha dotado y su estructura organizativa. Además, la madurez de estos sistemas varía ampliamente; algunos son de reciente creación, mientras que otros datan de varias décadas atrás.

20 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Operación Propuesta de evaluación de los organismos de cuenca

ecuadorecologico.com

de dicha gestión por cuenca; tendría como propósito entender qué tipologías funcionan para cuáles retos del agua, el nivel de madurez de las instituciones y la correlación con el impacto que se tiene en las políticas públicas, y compartir experiencias a través de la comparación internacional con otros sistemas de gobernanza por cuenca que han obtenido resultados positivos –por ejemplo, el sistema de confederaciones hidrográficas en España o los sistemas de contratos entre niveles de gobierno en Francia–, los cuales pueden ser de gran utilidad para los países de ALC. El proyecto Gobernabilidad del Agua en América Latina y el Caribe (OCDE, 2012), que se realizó en coordinación con la Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo, el gobierno de México y la Secretaría Técnica Permanente de la Codia, proporcionaría una base sólida. En el informe ya se investigó detalladamente la formulación de políticas del agua en 13 países de ALC: Argentina, Brasil, Chile, Costa Rica, Cuba, El Salvador, Guatemala, Honduras, México, Nicaragua, Panamá, Perú y República Dominicana, para comprender mejor quién hace qué en qué nivel de gobierno, y de qué manera se diseñan, regulan e implementan dichas políticas. Es por esto que la nueva propuesta busca profundizar en los retos que se encontraron

H2O Gestión del agua

La OCDE elaborará un documento indicativo que recogerá los principales mensajes extraídos de ella y contribuirá a consensuar con los directores y técnicos los temas a tratar en el informe.

Una vez que haya consenso en los temas por incluir, se comenzará la redacción del borrador del informe, con continuos intercambios con los técnicos y directores para que puedan realizar aportes y concertar con la OCDE las recomendaciones del estudio. para la instauración de políticas en escala de cuenca; la mitad de los países estudiados declaró que el desajuste entre ésta y la escala administrativa era un importante desafío, a pesar de la existencia de organismos de cuenca.

Alcance y objetivos El estudio de 2012 apuntaba a que la falta de facultades regulatorias y financieras de los organismos de cuenca en ALC, en comparación con los países de la OCDE, quizá sea el origen del persistente desajuste entre las fronteras administrativas e hidrológicas. Por esta razón, primeramente, el estudio mapearía el papel (consultivo, deliberativo, ejecutivo, decisional, etc.), las responsabilidades (descentralizado, desconcentrado, autónomo) y funciones (planificación, gestión, monitoreo, educación, etc.) de los organismos de cuenca existentes en ALC con el propósito de crear una clasificación por tipologías. Entender cuál es el marco en el que se desenvuelven los tomadores de decisiones en escala de cuenca y las herramientas con las que cuentan para desempeñar sus responsabilidades y alcanzar los objetivos que tienen encomendados es primordial para evaluar los resultados en las políticas públicas de dichos organismos. Entre estas herramientas es necesario resaltar la importancia de contar con marcos normativos e institucionales apropiados, las adecuadas fuentes de financiación para su desempeño y un acceso oportuno a la información requerida para la toma de

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 21

Operación Propuesta de evaluación de los organismos de cuenca

cuencaareco.blogspot.mx

recursos hídricos, y 5) mejorar la cooperación ribereña del uso de recursos hídricos transfronterizos.

decisiones, el desarrollo de capacidades y la fortaleza institucional para comprender, analizar y decidir con base en dicha información.

En segunda instancia, el estudio trataría de analizar el desempeño que están teniendo los organismos de cuenca en la tarea de superar los retos del agua a los que se enfrentan en la región. Para ello se utilizarán herramientas que la OCDE está desarrollando para la implementación de los principios de gobernanza del agua. Esto incluye la formulación de indicadores que midan las condiciones marco, el progreso y el impacto de la gobernanza del agua. En este sentido, en el estudio se podrían utilizar indicadores de gobernanza relacionados con el manejo del agua en la escala apropiada, lo que implicaría hacer un acercamiento a las prácticas y herramientas del principio 2. Éste indica que las prácticas y herramientas de gestión del agua deben: 1) responder a objetivos ambientales, económicos y sociales de largo plazo con el propósito de hacer el mejor uso de los recursos hídricos a través de la prevención de riesgos y la gestión integrada de esos recursos; 2) fomentar una gestión sólida del ciclo hidrológico desde la captación y distribución de agua dulce hasta los vertidos de agua residuales y los flujos de retorno; 3) promover estrategias de adaptación y mitigación, programas y medidas de acción basados en mandatos claros y coherentes, mediante planes de gestión de cuenca que sean consistentes con las políticas nacionales y las condiciones locales; 4) promover la cooperación multinivel entre los usuarios, los actores y los órdenes de gobierno para la gestión de los

22 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

Metodología y proceso El proyecto se basaría en una encuesta exhaustiva de la OCDE, que se dirigiría a los directores del sector agua en la Codia, sobre diversos aspectos institucionales, organizativos y operacionales de los organismos de cuenca en sus países, y finalizaría con una publicación oficial. Los directores del sector en cada país coordinarán las respuestas a la encuesta, que preferentemente deberán ser proporcionadas por los expertos técnicos de cada agencia. La evidencia de la encuesta servirá para sacar conclusiones teniendo en cuenta la situación económica, social y ambiental, y especificidades territoriales de los países y organismos de cuenca investigados. Además, se invitaría a los países a presentar casos de estudio sobre buenas prácticas existentes o innovadoras en la gobernanza del agua de sus cuencas. Esta información cualitativa ayudaría a comunicar al resto del mundo las mejores prácticas que existen en la región de ALC, además de arrojar luz sobre la gama de opciones que existen para desarrollar respuestas de gobierno a futuras crisis.

El proyecto promovería también el intercambio de experiencias entre países de la región mediante herramientas interactivas en línea. Se organizarán seminarios en línea entre los participantes del proyecto, la Codia y la OCDE para discutir todos los productos y resultados. Después de la encuesta, la OCDE elaborará un documento indicativo que recogerá los principales mensajes extraídos de ella y contribuirá a consensuar con los directores y técnicos los temas a tratar en el informe. Una vez que haya consenso en los temas por incluir, se comenzará la redacción del borrador del informe, con continuos intercambios con los técnicos y directores para que puedan realizar aportes y concertar con la OCDE las recomendaciones del estudio. El borrador del informe se pondría a disposición de una última ronda de comentarios en la próxima reunión de la Codia; sería revisado por pares evaluadores de la red de expertos de la Iniciativa de Gobernanza del Agua de la OCDE (Water Governance Initiative) y presentado para comentarios y desclasificación a los órganos y comités pertinentes de la organización. El producto final será una publicación oficial lanzada en un acto con alto nivel de representación

H2O Gestión del agua

rainwaterharvesting.wordpress.com

REÚSO

Aprovechamiento integral del agua pluvial 24 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Reúso Aprovechamiento integral del agua pluvial

El objetivo de este artículo es promover la captación del agua pluvial como fuente de abastecimiento para con ello disminuir el uso fuentes como la red municipal o pozos de extracción. Se trata de captar el agua de lluvia que cae y escurre en un determinado entorno o unidad de consumo; los excedentes, controlados debidamente para evitar inundaciones y daños, se conducen a lugares estratégicos de recarga de los acuíferos. Esto contribuye al manejo integral y sostenible del vital líquido.

AGUSTÍN FRANCISCO CORREA CAMPOS Coordinador del estudio de lineamientos y proyecto ejecutivo de captación y aprovechamiento pluvial en centros escolares de la CDMX, Sacmex.

Coautores: EUGENIO GÓMEZ REYES y MARÍA LUISA GARCÍA RANGEL

E

s evidente que en la actualidad las fuentes de agua disponibles para el abasto en zonas urbanas, rurales y agrícolas, así como para satisfacer las necesidades de la industria, no son eficientes, porque el volumen con que se cuenta es finito. Las fuentes de las que se dispone en primera instancia son cuerpos de agua, como ríos, lagos y lagunas; agua de deshielo; aguas freáticas y contenidas en los acuíferos; manantiales que afloran en la superficie; aguas procedentes del mar debidamente tratadas y precipitaciones pluviales.

Hoy en día se está retomando el aprovechamiento directo de las precipitaciones pluviales, aunque con ciertas restricciones. Debido a las condiciones orográficas y climáticas, esta alternativa resulta viable y muy útil en gran parte de nuestro país.

Antecedentes Hace más de una década se formó el grupo de trabajo Proyectos de Naturaleza Sustentable, cuyos principales miembros elaboraron el presente texto y participan en forma continua como instructores, coordinadores y desarrolladores de cursos y diplomados en temas como aprovechamiento del agua de lluvia, recarga, operación de redes e infraestructura hidráulica,

H2O Gestión del agua

calidad del agua y afines (vía Minería-UNAM y UAM), además de seguir en la labor de investigación. A partir de esto se llegó al concepto de “aprovechamiento integral del agua pluvial”.

Existen dos maneras de aprovechar la cosecha de agua pluvial: como fuente complementaria de abastecimiento en las zonas urbanas, rurales, agrícolas e industriales, y para la recarga de acuíferos.

El calificativo “integral” se refiere al aprovechamiento total en forma directa de la precipitación que cae y escurre en un determinado sitio (unidad de consumo). Se puede llamar unidad de consumo a un centro escolar, un centro comercial, un conjunto habitacional, una unidad industrial, una agroindustria, una unidad rural, una colonia, etc. En todos los casos serán manejadas como unidades descentralizadas, la única forma en que funcionan adecuadamente.

Justificación El aprovechamiento del agua de lluvia se practica desde hace 5,000 años. A lo largo de distintas épocas, culturas de todo el mundo desarrollaron métodos para recoger y utilizar el recurso pluvial; sin embargo, con el progreso de los sistemas de distribución entubada estas prácticas se fueron abandonando. Ahora, ante el reto que supone el aumento de la población y la escasez del suministro en zonas urbanas y rurales, la captación de agua de lluvia y nuevos sistemas para su correcta gestión vuelven a verse como una solución para ahorrar y aumentar las reservas.

Hoy, muchas áreas rurales dependen de la cosecha de agua de lluvia, pero las zonas urbanas, que son atendidas por servicios municipales, tienden a olvidar este recurso. La cosecha de lluvia es una solución muy importante para las grandes urbes, donde se gasta más agua de la que se dispone. Este último problema

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 25

Reúso

se agrava con las transformaciones que está produciendo el cambio climático.

Para poder captar agua de lluvia es necesario que las superficies expuestas a la precipitación pluvial permitan su escurrimiento, ya sea porque son impermeables o porque su capacidad de absorción es inferior a la de infiltración en terrenos con pendiente. En los centros urbanos, las áreas expuestas a la lluvia son mayoritariamente impermeables (techos, calles, patios y estacionamientos), por lo que la captación se puede realizar con inversiones relativamente pequeñas.

En la capital de nuestro país se cuenta con el marco regulatorio expresado en la Ley del Agua de la Ciudad de México, además de las normas oficiales mexicanas 127-SSA1-1998 y 012SSA1-1998 y pautas de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación. Con este corpus se pretende motivar el desarrollo de oportunidades de abastecimiento de agua, transformar a los ciudadanos de agentes pasivos en activos en lo que respecta al cuidado de este recurso y fortalecer la cooperación de las comunidades. De igual manera se contempla la reducción de impuestos para incentivar la cosecha de agua pluvial.

Definición del sistema de captación de agua pluvial Un sistema de captación de agua pluvial es un conjunto de tuberías, accesorios y equipos que captan y recolectan la lluvia que cae sobre una superficie para conducirla a un dispositivo de almacenamiento.

Se hacen necesarios los procesos de filtración (o potabilización) para depurar la basura acumulada en azoteas, según el

Hoy, muchas áreas rurales dependen de la cosecha de agua de lluvia, pero las zonas urbanas, que son atendidas por servicios municipales, tienden a olvidar este recurso. La cosecha de lluvia es una solución muy importante para las grandes urbes, donde se gasta más agua de la que se dispone. Este último problema se agrava con las transformaciones que está produciendo el cambio climático.

26 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

kahrl.com

Aprovechamiento integral del agua pluvial

uso del agua. Para implementar un sistema de captación debe distinguirse precipitación de escurrimiento.

La precipitación pluvial es propiamente la descarga del líquido de las nubes, la cual cae en la superficie terrestre. En general, el agua de lluvia precipitada no sufre contaminación severa, no contiene químicos ni tóxicos que le resten pureza. Se ha verificado (Centro de Ciencias de la Atmósfera de la UNAM) que aun en condiciones críticas, como las que pueden presentarse en la Ciudad de México, desde las primeras lluvias el agua no contiene contaminantes ni químicos tóxicos notorios; es sólo ligeramente ácida.

Por otro lado, el escurrimiento sucede cuando la precipitación pluvial toca una superficie y escurre por ella, trátese de una azotea, un techo, un patio o simplemente el campo y la vegetación. El agua puede sufrir grados de contaminación, circular por superficies sucias transitadas por vehículos y por personas, y adquirir químicos, lixiviados, basura no biodegradable y otros agentes que alteren su pureza. Es en esta etapa donde se puede lograr un pretratamiento, como más adelante se detallará.

La conducción de los escurrimientos a los cuerpos de almacenaje se efectúa por medio de canalones en techos (liga a drenajes sifónicos), tuberías de lámina o de PVC, y canaletas con o sin rejillas en los pisos.

A continuación se detallan los conceptos y dispositivos relacionados con la captación pluvial.

• Área de captación. Lugar donde se almacenan los escurrimientos de agua de lluvia antes de realizarse su disposición

H2O Gestión del agua

Reúso Aprovechamiento integral del agua pluvial

greywateraction.org

final. Por lo general se utilizan superficies como los techos de las casas, escuelas, almacenes, etc., que deben estar impermeabilizados. También se puede captar el agua que escurre de calles o estacionamientos por medio de canales.

• Estructura de captación. Para recolectar las aguas en los sistemas de alcantarillado pluvial, se utilizan sumideros o bocas de tormenta como estructuras de captación, aunque también pueden existir descargas domiciliarias en las que se vierta el agua de lluvia que cae en techos y patios.

• Sistema de conducción. Se refiere al conjunto de canaletas o tuberías de diferentes materiales y formas que conducen el agua de lluvia del área de captación al sistema de almacenamiento. El material utilizado debe ser liviano, resistente, fácil de unir y con propiedades para impedir la contaminación con compuestos orgánicos o inorgánicos.

• Sistema de pretratamiento. Antes de conducirla a la infraestructura de almacenamiento, se recomienda colocar un dispositivo que retire y filtre los contaminantes que puede arrastrar el agua a su paso por las superficies, como pueden ser sedimentos, metales, grasas y basuras. De esta forma llegará sin residuos tóxicos al lugar de almacenamiento.

Definición del sistema de aprovechamiento de agua pluvial El almacenamiento del agua de lluvia captada se realiza en tinacos o sistemas modulares. Se pueden situar encima o debajo del suelo; deben ser de material resistente e impermeable para evitar la pérdida de agua por goteo o transpiración, y estar cubiertos para impedir el ingreso de polvo, insectos, luz solar y posibles contaminantes.

Además, la entrada y la descarga tienen que contar con mallas para evitar el ingreso de insectos y otros animales, y estar dotados de dispositivos para el retiro de agua y rebosaderos. De-

28 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

ben ser construidos con un material inerte; los más adecuados son concreto armado, fibra de vidrio, polietileno o acero inoxidable. En lo posible, se recomienda instalar en los tanques de almacenamiento un dispositivo de aireación automatizado con un mecanismo formado por un Venturi y una pequeña bomba, para oxigenar el agua almacenada continuamente o con cierta pausa y conservarla con buena calidad mientras se usa.

Un tanque de tormentas es también parte de la infraestructura del alcantarillado; consiste en un depósito dedicado a capturar y retener el agua de lluvia, sobre todo cuando hay precipitaciones muy intensas, para disminuir la posibilidad de inundaciones en los casos en que la capacidad de escurrimiento es menor que el volumen de lluvia. Tiene además la función de hacer una predepuración, al evitar que las primeras lluvias –que son las más contaminadas– se viertan directamente a sistemas acuáticos naturales.

Anexos o cercanos a los dispositivos de almacenamiento se encontrarán trenes de tratamiento (remoción de partículas finas, remoción de sustancias disueltas y desinfección) para, de ser necesario, potabilizar el agua de lluvia cosechada. Esto se hará, según el caso y los usos del agua, con medios filtran-

H2O Gestión del agua

Reúso Aprovechamiento integral del agua pluvial

tes (carbón activado, lecho profundo), ozonización o lámpara ultravioleta.

A fin de distribuir el agua captada, pretratada y almacenada para su aprovechamiento, se requerirá un sistema de electrobombas de la capacidad idónea, con todos sus controles eléctricos debidamente automatizados. Dichas bombas enviarán el agua almacenada y tratada a los tinacos elevados. En caso de sistemas hidroneumáticos, se enviará directamente por medio de las tuberías a la toma de uso final.

En una unidad de consumo, sea una edificación comercial o industrial, vivienda, escuela, etc., donde se implemente el sistema de aprovechamiento integral de agua pluvial, éste deberá estar conectado, después de los pasos anteriores, al sistema hidráulico y sanitario interno, que recibe el agua de otra fuente, esto es, la red municipal, pipas o pozos de extracción.

El uso final podrá ser riego, lavado y limpieza, y usos sanitarios, entre otros.

En caso de consumo humano directo, se tendrá que garantizar que el agua sea potable y que cumpla con la NOM 127. Cabe señalar que en general el agua pluvial tiene una calidad igual o mejor que la de otras fuentes.

Recarga de excedentes Es del conocimiento público la sobreexplotación de los acuíferos en diferentes partes de nuestro país, además del propio Valle de México.

Para lograr un proyecto realmente sustentable, lo ideal es implementar la recarga con excedentes de lluvia por medio de pozos de absorción, resumideros, etc. Con el aprovechamiento integral racional del agua pluvial, la amenaza se convierte en beneficio, porque los volúmenes excedentes pueden contribuir a recuperar el nivel freático y reducir la explotación del acuífero mediante el respectivo incremento de la recarga natural y el consumo de agua pluvial.

Las acciones que se han instaurado para la captación de agua de lluvia hasta la fecha están orientadas a sostener en términos reales la recarga natural e incrementar la recarga artificial con la lluvia que cae sobre las áreas propias de recarga.

Además de mitigar problemas como encharcamientos y el abatimiento del nivel freático, y con ello reducir los daños por inundación y subsidencia del terreno, estas acciones también

H2O Gestión del agua

En una unidad de consumo, sea una edificación comercial o industrial, vivienda, escuela, etc., donde se implemente el sistema de aprovechamiento integral de agua pluvial, éste deberá estar conectado al sistema hidráulico y sanitario interno, que recibe el agua de otra fuente, esto es, la red municipal, pipas o pozos de extracción. El uso final podrá ser riego, lavado y limpieza, y usos sanitarios, entre otros. ayudan a mejorar la calidad del agua nativa del acuífero, toda vez que la mezcla con agua pluvial de buena calidad favorece la dilución de contaminantes.

La cosecha de agua pluvial satisface los requisitos de beneficio económico, armonía con el medio ambiente y mejora del ámbito social. Cumple su objetivo primordial de ser una solución sostenible.

Lineamientos generales de un proyecto integral Para poner en marcha un proyecto ejecutivo de aprovechamiento integral del agua pluvial en un centro escolar de tamaño medio en adelante (una escuela de 800 alumnos como mínimo) en una zona donde las precipitaciones medias sean del orden de 700 milímetros anuales, como es el caso de la Ciudad de México (aunque faltaría considerar los estudios para el caso de recarga de excedentes pluviales), se tomarán en cuenta, en términos generales, los siguientes lineamientos partiendo de la base de un proyecto de adecuación o remodelación: 1. Visita de inspección inicial.

2. Recopilación de información sobre las instalaciones hidráulicas y sanitarias existentes; estado de su equipamiento.

3. Determinación de la disponibilidad de agua pluvial y compilación de datos meteorológicos de la zona con estudios hidrológicos, en su caso.

4. Evaluación de la demanda hídrica y sus parámetros.

5. Determinación de la disponibilidad de áreas de captación pluvial y condiciones físicas.

6. Levantamientos geomáticos (topográficos) del sitio (sólo los esenciales).

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 29

Reúso Aprovechamiento integral del agua pluvial

commons.wikimedia.org

7. Estudio y compilación de información sobre la calidad del agua de la red o las fuentes de la unidad de consumo. Investigación de la calidad requerida, según su uso.

8. Análisis de datos recabados y definición de parámetros básicos a manejar.

9. Definición de alternativas y proyecto ejecutivo. Definición de antepresupuesto.

10. Estudio de viabilidad técnico-económica, incluyendo catálogo básico de conceptos.

11. En su caso, estudio de riesgos e impacto ambiental.

12. Elaboración de manual de instalación y operación.

13. Elaboración de manual de mantenimiento y monitoreo.

14. Protocolo de adiestramiento y capacitación.

15. Diseño e implementación de campaña de cultura del agua (para alumnos, padres de familia y personal académico y administrativo).

16. Protocolo y especificaciones para la instalación del sistema de aprovechamiento integral del agua pluvial.

30 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

Algunas consideraciones finales Las propiedades físicas y químicas del agua de lluvia son generalmente mejores que las del agua subterránea, pues esta última se mezcla con los minerales presentes en el subsuelo.

En teoría, el agua de lluvia es pura; sin embargo, al escurrir a través de superficies arrastra contaminantes que pueden ser tóxicos. Por ejemplo, mediante estudios realizados por la Organización Mundial de la Salud se ha comprobado que en algunos techos, tanto en zonas urbanas como rurales, hay valores altos de plomo, lo que se puede atribuir a su composición material.

Por tal razón, si se quiere aprovechar el recurso pluvial en zonas urbanas, se recomienda que el líquido pase por un proceso que retire sedimentos y grasas primero. Si se busca una mayor calidad, se puede hacer pasar el agua por un proceso de filtrado y desinfección que retire con mayor profundidad los contaminantes. Después, el agua debe ser almacenada en un lugar seguro y bien sellado; sin embargo, si se desea también utilizarla para consumo humano directo (es decir, para beber o preparar alimentos), se recomienda un proceso de potabilización adicional.

Instaurar la cosecha de agua de lluvia contribuye a un uso sustentable de este recurso. Es la única respuesta viable y práctica para aumentar la oferta del vital líquido, a la vez que una acción de gran beneficio, porque además del aprovechamiento directo del agua de lluvia puede complementarse con el control y mitigación de inundaciones. Finalmente, contribuye a la recarga de acuíferos

Bibliografía agua.org y Fundación Gonzalo Río Arronte (2008). Guía del agua y la construcción sustentable. México.

Correa Campos, A., E. Gómez Reyes y M. L. García Rangel (2016) Gestión integral para captación y aprovechamiento de agua pluvial. Cosecha de agua. Agua y saneamiento.

Mayo-junio. México: ANEAS. Gómez Reyes, E. (2012). Estudios del agua en la delegación Iztapalapa. Reporte preparado para la delegación Iztapalapa, Gobierno del Distrito Federal. Departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica, UAM Iztapalapa.

Gómez Reyes, E., A. F. Correa Campos, J. G. Gracida King y J. A. Kuri Abdala (2014).

Proyecto piloto para evaluar la factibilidad técnica y económica de sistemas de recarga-recuperación para el aprovechamiento de agua de lluvia en el Distrito Federal Sacmex-GDF. Impluvium. Abril-junio. México: Red del Agua UNAM. Secretaría de Medio Ambiente, Gobierno del Distrito Federal (1999). Lluvia ácida.

México.

Esta es una versión resumida del trabajo original. Si desea consultar la versión completa, solicítela a h2o@heliosmx.org

H2O Gestión del agua

aecid.bo

REÚSO

Apoyo a Bolivia en el uso agrícola de aguas residuales 32 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Reúso Apoyo a Bolivia en el uso agrícola de aguas residuales

A fin de fortalecer capacidades institucionales y técnicas para fomentar el reúso de aguas residuales tratadas, así como para tomar medidas de adaptación al cambio climático en el sector hídrico, en 2012 se estableció un proyecto de cooperación triangular entre México, Bolivia y Alemania que se renovó en 2014, con el propósito de influir en la gestión del agua residual para la reducción de riesgos de salud.

OLGA XÓCHITL CISNEROS ESTRADA Tecnóloga del agua en la Subcoordinación de Contaminación y Drenaje Agrícola, IMTA.

E

n el ámbito mundial, factores como el acelerado crecimiento demográfico, la contaminación de los cuerpos de agua superficiales y subterráneos y los cambios en los patrones climáticos han generado que los gobiernos en conjunto con la sociedad busquen el aprovechamiento de todos los recursos hídricos disponibles con el fin de producir alimentos y materia prima para la industria; incluso han llegado a recurrir a fuentes alternas como las aguas residuales.

Bolivia tiene 10,490,680 habitantes. La cobertura de agua potable es de 78.5%, mientras que la de saneamiento es sólo de 52.14% (MMAyA-VAPSB, 2015) (véase gráfica 1). En ese país el agua residual generada en las ciudades se reúsa (cruda o tratada) para el riego agrícola que se practica en la zona árida, específicamente en la región andina, en los departamentos de Oruro, Potosí y La Paz. La superficie de riego es de 303,201 ha; de ellas, según los registros oficiales, 2.3% son regadas con aguas residuales (véase tabla 1). Sin embargo, registros no oficiales estiman que la superficie agrícola con reúso de aguas residuales alcanza ya el 10% de la superficie total de riego.

De acuerdo con los datos oficiales, 77.9% de la superficie regada con aguas residuales se concentra en áreas periféricas de las ciudades de La Paz y Cochabamba, donde el principal sistema de riego utilizado es superficial por gravedad en surcos o melgas. Se identificaron 105 sitios en los que se reúsan aguas

H2O Gestión del agua

Coautores: HEBER ELEAZAR SAUCEDO ROJAS, LUIS MARKA SARAVIA y LUIS FERNANDO GUZMÁN BEJARANO.

residuales, los cuales se concentran principalmente en la región suroeste de Bolivia (véase figura 1).

Se determinó que los principales cultivos sembrados en las áreas con reúso son cebolla, zanahoria, lechuga, tomate, papa, zapallo (calabaza), haba, alfalfa, maíz forrajero, pasto Lolium (rye grass) y betarraga (betabel). En el valle de Cochabamba, la cuenca del río Rocha es el principal receptor de aguas residuales, que se toman para el riego agrícola (Convenio IDR-PS/HEP/ CEPIS 2000-2002).

Gráfica 1. Coberturas de servicios básicos en Bolivia 90 80

82.4

81.5

80.8

74.7

74.1

70 60 50

47.5

48.8

54.9

52.7

56.8

40 30 20 10 0

2006

2009

2012

2013

2014

% de cobertura de agua potable % de cobertura de saneamiento básico

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 33

Reúso Apoyo a Bolivia en el uso agrícola de aguas residuales

Tabla 1. Superficie con reúso de aguas residuales para agricultura Departamento Chuquisaca

Superficie con reúso (ha) 364

Cochabamba

2,589

La Paz

2,875

Oruro

204

Potosí

191

Santa Cruz

510

Tarija

279

Total

7,012

Fuente: MMAyA-VRHR, 2012.

como éstas, México consolida su presencia como actor-socio en proyectos de cooperación para promover el desarrollo de capacidades en otros países de la región sudamericana.

Durante el proyecto de cooperación, se realizaron reuniones de trabajo en la semana del 9 al 13 de febrero de 2015 en La Paz; allí se contó con la participación de representantes y autoridades del gobierno de Bolivia a través del Ministerio de Medio Ambiente y Agua y de sus viceministerios de Recursos Hídricos y Riego, y de Agua Potable y Saneamiento Básico, del Servicio Nacional de Riego y del Servicio Nacional para la Sostenibilidad de los Servicios de Saneamiento Básico, además de la Sociedad Alemana para la Cooperación Internacional a través de los programas de Desarrollo Agropecuario Sustentable y de Servicios Sostenibles de Agua Potable y Saneamiento en Áreas Periurbanas, así como de los organismos mexicanos

22° 0’0’’ S

18° 0’0’’ S

14° 0’0’’ S

10° 0’0’’ S

La utilización de las aguas residuales en riego en Bolivia carece de un marco regulatorio, pues actualmente no se tiene una norma de reúso ni reglamentos o guías técnicas de diseño de plantas de tratamiento (PTAR) con fines de reúso que contribuyan a disminuir los riesgos de salud que conlleva esta actividad (MMAyA, 2013).

68° 0’0’’ O 64° 0’0’’ O 60° 0’0’’ O En este contexto, en el año 2012 se inició el Proyecto de Cooperación TrianN gular (Cotrimex) Apoyo en la Mejora del O E Cobija Reúso y Tratamiento de Aguas ResiduaS les y Protección de Cuerpos de Agua con Enfoque de Adaptación al Cambio CliBrasil mático entre México, Bolivia y Alemania.

Los buenos resultados permitieron que Perú en marzo de 2014 se aprobara un nueTrinidad vo proyecto de cooperación triangular Referencias denominado Reúso de Aguas Residuales Capital Tratadas para Riego Agrícola, con un horiLa Paz departamental zonte de ejecución hasta enero de 2016, Centros de reúso Cochabamba de aguas con el cual se buscaba mejorar las conSanta Cruz Oruro Límite diciones marco para dicho reúso. En este internacional Sucre sentido el gobierno mexicano, a través Límite Potosí de la Agencia Mexicana de Cooperación departamental Internacional, estableció nuevas acciones Red hídrica principal conjuntas para apoyar a Bolivia en la gesTarija Paraguay Límite tión para reducir riesgos. En este proyecde cuenca Chile to participaron la Comisión Nacional del Lago o laguna Argentina Agua (Conagua) y el Instituto Mexicano Salar de Tecnología del Agua (IMTA), este últiFuente: Ministerio de Medio Ambiente y Agua–Viceministerio de Recursos Hídricos y Riego. mo en las áreas de riego y drenaje, y tratamiento y calidad del agua. Con acciones Figura 1. Sitios identificados con reúso de aguas residuales para agricultura.

34 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Reúso Apoyo a Bolivia en el uso agrícola de aguas residuales

Figura 2. Huerta Mayú, zona agrícola con reúso. mencionados. Se discutió la problemática de Bolivia respecto al reúso de aguas residuales para riego agrícola y se logró un buen entendimiento intersectorial y entre los países cooperantes.

Puesto que en Bolivia no existe normatividad específica que regule esta tarea, pero sí algunas leyes sectoriales que apoyan el aprovechamiento de las aguas, se consideró establecer como una prioridad generar tal marco regulatorio, para lo cual se definieron tres líneas de acción: 1. Marco normativo y regulador para el tratamiento de aguas residuales con reúso para riego.

2. Formación y capacitación en tratamiento de aguas residuales con reúso para riego.

3. Proyectos piloto de tratamiento de aguas residuales con reúso para riego.

La Conagua y el IMTA tuvieron influencia directa en la segunda línea de acción mediante asesoría y capacitación; esta última se realizó a través de un diplomado llevado a cabo en colaboración con la Universidad Mayor de San Andrés, y con la generación coordinada de un instrumento metodológico plasmado en un documento-guía que concentró las principales prácticas recomendadas para reducir riesgos por el reúso de aguas residuales en el riego agrícola. Durante el desarrollo de este instrumento se hizo una visita técnica a la ciudad de Cochabamba, donde se tuvo un acercamiento con la comunidad rural Huerta Mayú (véase figura 2), perteneciente al municipio de Sacaba. Se trata de un lugar representativo de Bolivia donde

H2O Gestión del agua

De acuerdo con los datos oficiales, 77.9% de la superficie regada con aguas residuales se concentra en áreas periféricas de las ciudades de La Paz y Cochabamba, donde el principal sistema de riego utilizado es superficial por gravedad en surcos o melgas. Se identificaron 105 sitios en los que se reúsan aguas residuales, los cuales se concentran principalmente en la región suroeste de Bolivia. a

b

Figura 3. a) Portada de la guía; b) formato de presentación de la información.

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 35

Reúso Apoyo a Bolivia en el uso agrícola de aguas residuales

a

b

c

Figura 4. a) y b) Grupo de técnicos bolivianos que participaron en el diplomado; c) práctica de campo.

Se discutió la problemática de Bolivia respecto al reúso de aguas residuales para riego agrícola y se logró un buen entendimiento intersectorial y entre los países cooperantes. Puesto que en Bolivia no existe normatividad específica que regule esta tarea, pero sí algunas leyes sectoriales que apoyan el aprovechamiento de las aguas, se consideró establecer como una prioridad generar tal marco regulatorio se reúsan aguas residuales para el riego agrícola, cuya fuente es el río Rocha, contaminado por las descargas de aguas residuales de varios sitios de Cochabamba. En el sitio se pudo confirmar que el agua es bombeada del cauce del río a un punto muy cercano, donde la almacenan por algunas horas y después la bombean para el riego por gravedad. El patrón de cultivos corresponde principalmente a hortalizas como lechuga, cebolla y betarraga.

Durante la visita técnica a Huerta Mayú se conoció una organización social para el riego que consta de una agrupación de familias campesinas entre las que se entablan acuerdos colectivos para la operación y el mantenimiento del sistema de riego con aguas residuales. En este ámbito sólo existen de hecho los derechos de agua, es decir, el reconocimiento tácito del derecho por parte de los usuarios hacia cada uno de los integrantes es lo que establece el reparto del agua residual, cuyo aprovechamiento se realiza con plena conciencia del aporte nutricional que el líquido tiene para el desarrollo de la planta, pero sin considerar los riesgos para la salud y sin poseer conocimientos sobre prácticas de manejo que disminuyan dichos riesgos.

Los temas que integran la Guía técnica para el reúso de aguas residuales en la agricultura para Bolivia son: las aguas residuales

36 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

y su reúso en la agricultura; el manejo de las aguas residuales en la parcela, y los cuidados a la salud y calidad del producto, cada uno con una serie de subtemas. Su formato es sencillo, por lo que puede ser usada por los técnicos bolivianos para dar capacitación a productores, pero también contiene información útil para capacitar a otros técnicos que apoyen el proceso de gestión para la reducción de riesgos por el uso de aguas residuales en las diversas zonas de Bolivia (véase figura 3).

Una parte importante que se tocó durante el Diplomado en Tecnologías de Tratamiento Naturales de Aguas Residuales Domésticas Destinadas al Reúso-Apoyo Cotrimex fue la recuperación y reutilización de efluentes, con el desarrollo de los temas Reúso del agua tratada y Disminución de riesgos del reúso, en los que se incluyeron prácticas de campo (véase figura 4).

Conclusiones El proyecto de cooperación triangular ha generado sinergias por el intercambio de experiencias y el aprovechamiento de conocimientos entre las partes. El apoyo de México permite que Bolivia avance con pasos firmes en la gestión para el aprovechamiento de sus aguas residuales. La generación de la Guía técnica para el reúso de aguas residuales en la agricultura constituye una herramienta útil para los técnicos de Bolivia en el proceso de gestión con los productores para la reducción de riesgos sanitarios por el reúso de las aguas residuales en el riego agrícola

Referencias Convenio IDR-OPS/HEP/CEPIS 2000-2002. Estudio general del caso ciudad de Cochabamba, Bolivia. Proyecto Regional Sistemas Integrados de Tratamiento y Uso de Aguas Residuales en América Latina: Realidad y Potencial.

Ministerio de Medio Ambiente y Agua, MMAyA (2013). Sistematización sobre tratamiento y reúso de aguas residuales.

MMAyA-Viceministerio de Agua Potable y Saneamiento Básico (2015). Informe de Avance de Política Sectorial 2014.

MMAyA-Viceministerio de Recursos Hídricos y Riego (2012). Inventario Nacional de Sistemas de Riego. 1ª ed. Cochabamba.

Organización Mundial de la Salud (2006). Guidelines for the safe use of wastewater, excreta and greywater. Volumen 2: Wastewater use in agriculture. Consultado el 14 de febrero de 2015 en: http://www.who.int

H2O Gestión del agua

Modelación Hidráulica del Sistema de Drenaje del Valle de México

INVESTIGACIÓN

Tormentas de diseño para cuencas del Valle de México En este trabajo se presenta un análisis regional de precipitaciones en el Valle de México.

Los resultados permiten obtener hietogramas de diseño para realizar estudios hidrológicos en cuencas medianas o pequeñas del valle considerando duraciones menores que un día o que una hora, o incluso mayores que un día. Adicionalmente se presentan resultados del estudio de algunas tormentas históricas ocurridas en el Valle de México destacando el concepto de factor de reducción por área.

as precipitaciones en la Ciudad de México y su zona conurbada se caracterizan por una alta variabilidad temporal y espacial; para su estudio, en este trabajo se utilizan técnicas regionales de análisis que permiten un aprovechamiento óptimo de la información disponible y conducen a resultados robustos.

Se exponen primero los resultados del análisis regional de las lluvias máximas diarias puntuales registradas, para

38 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

10000

5000

2000

1000

500

200

100

50

20

10

5

2

4

Coautores: MARITZA L. ARGANIS J. y ELISEO CARRIZOSA E.

3 Factores

L

1.11 1.25

Tr

0.01

RAMÓN DOMÍNGUEZ MORA Investigador titular del Instituto de Ingeniería, UNAM.

Gráfica 1. Ajuste de la función Gumbel para la Ciudad de México y el Estado de México

2

1

0 –2

0

Medidos Edomex Medidos CDMX

2

4 Calculados Edomex Calculados CDMX

después asociarlas a otras duraciones y a distintas áreas. Por otro lado, se presenta un estudio de tres tormentas históricas que afectaron de manera importante la zona oriente del Valle de México.

6

8

10

Z= –ln[ln(Tr/(Tr–1))]

Análisis regional de lluvias máximas El análisis regional se llevó a cabo para la Ciudad de México y para el Estado de México. Con todas las estaciones que tienen

H2O Gestión del agua

Investigación Tormentas de diseño para cuencas del Valle de México

Tabla 1. Factores por periodos de retorno para la Ciudad de México y el Estado de México

2

0.95

0.95

5

1.22

1.22

10

1.39

1.40

20

1.56

1.57

50

1.78

1.79

100

1.94

1.95

200

2.1

2.12

500

2.32

2.33

1,000

2.48

2.50

2,000

2.64

2.66

5,000

2.86

2.88

10,000

3.02

3.04

(P2410); y para un periodo de retorno de 100 años, la altura de lluvia para una hora (P1100). Con estos datos se obtienen los cocientes “R ” = (P1T / P24T ) para cualquier periodo de retorno “T ” y “x ” = (Pt100/Pt10) para cualquier duración “t ”. Además, encontró que el cociente R que relaciona la altura de lluvia con la duración varía entre 10 y 60% con la ubicación geográfica, y que probablemente es independiente del periodo de retorno. Estas relaciones fueron utilizadas para la construcción de la ecuación 1, con la cual se puede calcular la precipitación para cualquier duración y periodo de retorno:

De acuerdo con el estudio de Chen, se requiere obtener la altura de lluvia para un periodo de retorno de 10 años tanto para una hora (P110) como para 24 horas 100°W

P Tt =

99°W

(1)

Ubicación del Estado de México N

Aguas del Valle de México

55

Golfo de México

Lerma Santiago Pacífico

Océano Pacífico

45

20°N

2-x x-1 a1 P 10 T ) t 1 log (10 (60 ) (t+b) c

válida para T ≥ 1 año y 5 min ≤ t ≤ 24 h, y donde P Tt es la precipitación, en milíme-

Golfo Norte

Simbología Localidades Isoyetas de precipitación cada 5 mm Área del Estado de México Límites de los organismos de cuenca

40

40

40

Atenco

55

65

50

0

65

60

H2O Gestión del agua

Estado de México

45

Distribución de las lluvias para duraciones menores que un día La estimación de gastos de diseño para cuencas pequeñas requiere conocer las precipitaciones asociadas a duraciones menores que un día, es decir, obtener las curvas intensidad-duración-periodo de retorno. Chen (1983) realizó estudios sobre las precipitaciones para diferentes periodos de retorno apoyado en los estudios generados por la Oficina del Clima de Estados Unidos (USWB, siglas en inglés de United States Weather Bureau) en su documento técnico número 40, y obtuvo una fórmula generalizada de intensidad-duración-periodo de retorno para cualquier localidad en ese país.

Ciudad de México

19°N

registros de más de 20 años se obtuvieron las lluvias diarias máximas anuales. En el caso de la Ciudad de México, sólo en dos de las 34 estaciones consideradas el coeficiente de variación de los máximos por estación es mayor que 0.4. Para el Estado de México esto sucede sólo en 11 de las 114 estaciones. Por lo anterior, se consideró que cada una de las muestras puede considerarse homogénea y se aplicó el método de estaciones-años, con los siguientes resultados.

Las muestras estandarizadas pueden caracterizarse con una función Gumbel (véase gráfica 1) con los valores estimados para distintos periodos de retorno (véase tabla 1).

Los valores anteriores (que por cierto son prácticamente los mismos en los dos casos) se utilizan como factores a multiplicar por la media de los máximos anuales en cada sitio. Las isolíneas de dichas medias se muestran en la figura 1.

Tr (años)

Balsas Fuentes: Esri, USGS, NOAA.

25

50

75

100 km

Elaboró: Instituto de Ingeniería, UNAM Fecha: agosto 2016 Proyección: cónica conforme de Lambert Datum: ITRF, 1992

Figura 1. Isoyetas de la media de las precipitaciones diarias máximas anuales.

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 39

Investigación Tormentas de diseño para cuencas del Valle de México

–116

–110

–104

–98

–92

–86

Factor de reducción por duración de la República mexicana Simbología Factor de convectividad 0.45 0.30 0.65

31

28

N

25

22

19

16

0

220 440

880

1,320

Sistema de coordenadas: WGS 1984 Datum: GCS WGS 1984 Primer meridiano: Greenwich

1,760 km Factor de escala: 1 Escala: 1: 10,500,000 Elaborado por el Instituto de Ingeniería, UNAM

Figura 2. Mapa de factores de conductividad (Baeza, 2007). tros, para una duración t en horas y un periodo de retorno T en años, x = Pt 100/Pt10 ; a, b y c son parámetros de la tormenta que se determinan según el factor R = P1T / P24T. Baeza (2007) tomó en cuenta que en México existe información pluviométrica suficiente para estimar las precipitaciones asociadas a una duración de 24 h y cualquier periodo de retorno con mayor precisión que la que se obtiene usando la relación x = Pt100/Pt10 que propone Chen. Se concentró entonces en el análisis para la

República mexicana del factor R = P1T / P24T, al que denominó “factor de convectividad” y que, por lo contrario, es difícil de estimar con precisión debido a la escasez de datos pluviográficos disponibles en México. Para ello utilizó la información original recopilada por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT, 1990), así como datos consignados en boletines de la entonces Secretaría de Recursos Hidráulicos (de manera notable los boletines de la Comisión del Papaloapan), pero la manejó regionalmente uti-

lizando el concepto de convectividad al considerar la conformación topográfica del entorno de cada estación y su relación con los fenómenos meteorológicos predominantes en cada zona. En la figura 2 se muestra el mapa de los factores de convectividad estimados por Baeza (2007).

Para obtener la precipitación asociada a una duración de 1 h, sólo se multiplica la obtenida para un día por el factor que corresponda. Adicionalmente, de acuerdo con los resultados obtenidos por Chen, para estimar los valores asociados a otras duraciones menores que 24 h se multiplican los de 1 h por los factores que se indican en la tabla 2.

En el caso particular del Valle de México, el factor de convectividad es de 0.65 (véanse también los resultados más detallados en Franco, 1998), de tal manera que se deben utilizar los valores de esa columna.

Estimaciones para duraciones mayores que un día Con alguna frecuencia, cuando los estudios se realizan para cuencas grandes o para los ingresos a presas con capacidad de regulación significativa, se requiere contar con tormentas de diseño de varios días. Por ello, se realizó el análisis de los datos históricos de las precipitaciones medias máximas anuales asociadas a du-

Con alguna frecuencia, cuando los estudios se realizan para cuencas grandes o para los ingresos a presas con capacidad de regulación significativa, se requiere contar con tormentas de diseño de varios días. Por ello, se realizó el análisis de los datos históricos de las precipitaciones medias máximas anuales asociadas a duraciones de 2, 3,… 30 días consecutivos.

40 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Investigación Tormentas de diseño para cuencas del Valle de México

Tabla 2. Relación K=PdT/ P1T en función del factor de convectividad R y la duración d

d [min]

K en función de d y el factor de convectividad T R = P 1T / P 24

d [h]

R = 0.10 R = 0.20 R = 0.30 R = 0.40 R = 0.50 R = 0.60 R = 0.65 10

0.17

0.293

0.390

0.432

0.454

0.469

0.481

0.487

15

0.25

0.380

0.485

0.536

0.565

0.584

0.600

0.608

30

0.50

0.612

0.699

0.745

0.773

0.793

0.809

0.816

60

1.00

1.000

1.000

1.000

1.000

1.000

1.000

1.000

120

2.00

1.646

1.424

1.317

1.250

1.203

1.166

1.151

180

3.00

2.207

1.750

1.538

1.410

1.322

1.254

1.226

240

4.00

2.719

2.024

1.715

1.532

1.407

1.314

1.275

300

5.00

3.196

2.266

1.865

1.631

1.475

1.358

1.311

360

6.00

3.649

2.485

1.997

1.716

1.531

1.395

1.339

420

7.00

4.081

2.686

2.115

1.791

1.579

1.425

1.362

480

8.00

4.497

2.874

2.223

1.858

1.621

1.451

1.382

600

10.00

5.289

3.216

2.414

1.975

1.694

1.494

1.415

720

12.00

6.039

3.527

2.582

2.074

1.754

1.530

1.441

840

14.00

6.756

3.812

2.734

2.162

1.807

1.560

1.463

960

16.00

7.445

4.078

2.872

2.241

1.853

1.586

1.482

1,080

18.00

8.112

4.328

2.999

2.313

1.895

1.609

1.499

1,200

20.00

8.758

4.564

3.117

2.379

1.933

1.630

1.513

1,320

22.00

9.388

4.789

3.228

2.441

1.968

1.649

1.527

1,440

24.00

10.001

5.004

3.333

2.498

2.000

1.667

1.539

Tabla 3. Resultados obtenidos para el Estado de México, la Ciudad de México, la zona oriente y la estación más desfavorable Día

Estado de México Ciudad de México

Zona oriente

Estación más desfavorable

1

1

1

1

1

2

0.347116

0.35

0.28665444

0.420002

3

0.272599

0.23033

0.23273606

0.311487

4

0.233841

0.208706

0.19890994

0.283243

5

0.218004

0.208578

0.18525483

0.248073

6

0.199176

0.175189

0.16782906

0.227171

7

0.176856

0.14787

0.15233717

0.230987

8

0.180584

0.161037

0.15952117

0.206997

H2O Gestión del agua

raciones de 2, 3,… 30 días consecutivos.

Para cada estación i y cada año k de registro se obtuvo el cociente entre la precipitación máxima promedio correspondiente a cada duración y la correspondiente a un día, es decir, Rd,i,k = PMAXd,i,k / PMAX1,i,k donde PMAXd,i,k es la precipitación media máxima para una duración d en días, una estación i y el año k.

Al hacer los promedios para todos los años de registro de la estación i, se obtiene PMd,i = ∑k(Rd,i,k )/NK, donde NK son los años registrados.

En seguida se calcularon, para cada región, los promedios obtenidos al considerar todas las estaciones, PMRd = ∑i (PMd , i )/ NI, donde NI es el número de estaciones de la región considerada.

En la tabla 3 se detallan los resultados obtenidos para el Estado de México, la Ciudad de México, la zona oriente y los de la estación más desfavorable. Los valores mostrados corresponden a factores por los que debe multiplicarse la lluvia diaria en una secuencia ordenada de mayor a menor; para obtener un hietograma de diseño más adecuado, se debe utilizar el método de los bloques alternos.

Para facilitar la interpretación de los resultados, se plantea el siguiente ejemplo: supóngase que el centroide de una cuenca tiene coordenadas 100°longitud Oeste y 20°latitud Norte, de tal manera que la media de las precipitaciones diarias máximas anuales es de 50 mm (véase figura 1). De acuerdo con los factores por periodo de retorno obtenidos para el Estado de México, este valor se multiplica por 1.95 para estimar la precipitación asociada a 100 años de periodo de retorno, con lo que se obtiene un valor de 97.5 mm

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 41

Investigación Tormentas de diseño para cuencas del Valle de México

FRA

Valle de México

Área (km2)

FRA

1

1

135

0.86

143

0.84

323

0.74

676

0.64

1,352

0.58

2,400

0.49

4,800

0.45

9,600

0.41

para la lluvia de un día con 100 años de periodo de retorno. Si el tiempo de concentración de la cuenca fuera de 1.5 h, se podría estimar un hietograma con intervalos de media hora y una duración total de 4 h. De acuerdo con la figura 2, el factor de convectividad sería de 0.65, por lo que la precipitación en 1 h resulta de 63.5 milímetros.

Factores de reducción por área Franco (1998) estudió las precipitaciones máximas anuales asociadas a distintas áreas y obtuvo los siguientes factores que permiten pasar de los valores puntuales a los valores areales (Guichard, 1998).

Ajustando una función a los valores de la tabla 4 se obtiene la ecuación mostrada en la gráfica 2, que permite interpolar factores de reducción para otras áreas.

Análisis de tormentas reales Los FRA mostrados en la gráfica 2 y los factores por duración descritos en las tablas 2 y 3 se han estado utilizando

42 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

para la elaboración de tormentas sintéticas (también llamadas estadísticas). Sin embargo, para el análisis del funcionamiento de una zona amplia no permiten representar los detalles de lo que ocurre en el interior. Por ello, en lo que sigue se explora el uso de tormentas reales que pueden ser “mayoradas” para asociarlas a un determinado periodo de retorno (por ejemplo, el de 50 años que se ha estado usando para el análisis del Sistema Principal de Drenaje y Control de Avenidas del Valle de México). En seguida se muestran los resultados obtenidos para la zona oriente del Valle de México, con un área de 1,473 km2. Las principales tormentas registradas de manera simultánea en más de 18 estaciones fueron la de 1967, la de 1979 y la de 1988. En la tabla 5 se comparan los promedios obtenidos en

el día de máxima precipitación (promedios simultáneos) con los valores que se obtienen al promediar las precipitaciones diarias máximas anuales de cada estación, sin importar si ocurrieron el mismo día.

En la tabla 6 se muestran los resultados del ajuste de la función de Gumbel a los valores promedio máximos simultáneos obtenidos para 21 años de registro en los que se midió simultáneamente al menos en 18 estaciones. De acuerdo con esa tabla, la precipitación media para un periodo de retorno de 50 años sería de 41.06 mm. La tormenta de 1967 tendría un periodo de retorno de aproximadamente 25 años; la de 1979, de 30 años, y la de 1988, de 35 años. Los factores de “mayoración” para pasar a la tormenta de 50 años serían de 1.104, 1.097 y 1.084

Gráfica 2. Factores de reducción por área (FRA) y = –0.083 ln(x) + 1.1849

1.2

R 2 = 0.9776

1 0.8 FRA

Tabla 4. Factores de reducción por área (FRA)

0.6 0.4 FRA Logarítmica (FRA)

0.2 0 0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Área, km2

Tabla 5. Promedios simultáneos y no simultáneos Año

Núm. de estaciones

Promedio simultáneo

Promedio no simultáneo

1967

18

37.19

45.48

1979

22

37.43

44.31

1988

19

37.87

53.16

H2O Gestión del agua

Investigación Tormentas de diseño para cuencas del Valle de México

Tr Z (años) Calculado Medido –ln(ln(Tr/(Tr–1))) 10,000

71.33

9.210

5,000

67.38

8.517

2,000

62.15

7.601

1,000

58.2

6.907

Gráfica 3. Hietograma de precipitación media, 1967; máximo 10 de enero 40 30

p, mm

Tabla 6. Ajuste con función Gumbel a los promedios máximos simultáneos para 21 años de registro (medición simultánea en al menos 18 estaciones)

20 10 0 1

54.24

6.214

200

49.01

5.296

100

45.04

4.600

50

41.06

3.902

40

20

35.75

2.970

35

10

31.64

2.250

30

5

27.37

1.500

25

2

20.90

0.367

22

36.31

37.87

3.068

15

11

32.22

37.43

2.351

10

7.33

29.76

37.19

1.920

5.5

27.97

26.98

1.606

H2O Gestión del agua

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

p, mm

Gráfica 4. Hietograma de precipitación media, 1979; máximo 10 de septiembre

20

5 0 1

3

5

7

9

11

13

15

17

19

21

23

25

27

29

31

t, días

Gráfica 5. Hietograma de precipitación media, 1988; máximo 4 de septiembre 40 35 30

p, mm

Conclusiones Los resultados del análisis regional de las lluvias máximas anuales descritos en este documento permiten estimar con mucha precisión tormentas de diseño para cualquier sitio del Valle de México. Por otra parte, se recomienda complementar el catálogo de las tormentas históricas más importantes, de manera que, ajustándolas a los resultados del análisis estadístico, puedan utilizarse para revisar los diseños de las obras de drenaje y control de avenidas en el valle

3

t, días

500

para las de 1967, 1979 y 1988, respectivamente.

En las gráficas 3 a 5 se muestran los promedios areales de las precipitaciones diarias de las principales tormentas para algunos días previos y algunos posteriores al de mayor precipitación.

2

25 20 15 10 5 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

t, días

Referencias Baeza, R. C. (2007). Estimación regional de factores de convectividad para el cálculo de las relaciones intensidad-duración-frecuencia. Tesis de maestría. México: Programa de Maestría y Doctorado en Ingeniería, UNAM. Chen, C. L. (1983). Rainfall intensity-duration-frequency formulas. Journal of Hydraulic Engineering (12)109: 1603-1621. ASCE.

Franco, D. C. G. (1998). Análisis regional de lluvias convectivas. Aplicación al Valle de México. Tesis de maestría. México: Facultad de Ingeniería, UNAM. Guichard, R. D. (1998). Regionalización de lluvias y escurrimientos en la cuenca del alto río Grijalva.

Tesis de maestría. México: Facultad de Ingeniería, UNAM. SCT (1990). Isoyetas de intensidad-duración-frecuencia. Subsecretaría de Infraestructura. México.

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 43

tamaulipas.gob.mx

ADMINISTRACIÓN

Capacidades institucionales 44 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Administración Capacidades institucionales

S JOSÉ EDUARDO MESTRE RODRÍGUEZ Consejero del Centro del Agua para América Latina y el Caribe.

Varios elementos clave influyen en la prestación de los servicios de agua potable y saneamiento. Uno de ellos son las capacidades institucionales, que no siempre se atienden con suficiencia en países en vías de desarrollo. México no es la excepción.

H2O Gestión del agua

e considera que el fin último del subsector agua y saneamiento es asegurar que se proporcione el mejor servicio, urbano o rural, para contribuir a elevar la calidad de vida y al desarrollo socioeconómico sustentable y justo. En este contexto, el fin último de una empresa de agua y saneamiento (EAS) es brindar el mejor servicio a clientes o usuarios en condiciones de calidad, volumen, oportunidad o seguridad, precio-costo y atención de problemas y conflictos.

Para estudiar y analizar la capacidad institucional de las EAS se requiere un marco metodológico que defina esa capacidad, quién es responsable de ella, cómo y dónde se ejerce y expresa, y la importancia de los órdenes de gobierno y actores sociales en la capacidad institucional.

Las capacidades institucionales consisten básicamente en: a) capacidad técnica, desde elementos comunes hasta el gobierno de datos; b) capacidad comercial, administrativa y financiera; c) capacidad política de la EAS, de las entidades de acompañamiento subnacionales (estados, en México) y del gobierno nacional en sus distintas acepciones, funciones, responsabilidades, coadyuvancia o subsidiaridad; d) políticas públicas; e) planes, programas, catálogos y carteras de proyectos y actuaciones específicas; f) vinculación de los actores sociales: cómo son atendidos por los prestadores de servicios, reguladores, normativos y coadyuvantes; g) gobernanza y gobernabilidad del agua, en general poco atendida y fracturada; y h) gestión de información, desde los datos crudos hasta su aprovechamiento, incluyendo el gobierno de datos, que se refiere a su diseño, control y monitoreo en el subsector con un enfoque holístico. En el gobierno de datos es fundamental que participen las partes interesadas de manera informada y armónica: órdenes de gobierno, prestadores de servicios, usuarios, reguladores, legisladores, académicos, medios de comunicación y sociedad civil.

Condiciones existentes en materia de capacidad institucional Existen diversos esfuerzos en el mundo para evaluar las políticas públicas en relación con la fortaleza, evolución y mejoramiento de las instituciones y sus capacidades y con el cumplimiento de su mandato u objeto. Sin embargo, hay pocas experiencias que

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 45

Administración Capacidades institucionales

Algunas acepciones y conceptos El énfasis en crear un mejor Estado que atienda eficazmente el tema de agua potable y saneamiento se ha traducido en fortalecer la capacidad de la gestión pública para: a) mejorar las funciones de agua y saneamiento y resolver problemas críticos, b) adaptar las instituciones de agua y saneamiento para responder a los problemas del servicio y c) formular, aplicar, coordinar, monitorear, evaluar y rendir cuentas sobre políticas públicas y programas en el marco de un sistema de gestión eficaz de los servicios.

La capacidad institucional se puede definir como la habilidad de las instituciones para fijar y lograr objetivos, desempe-

Capacidad institucional y producción de valor Según varios autores, la capacidad institucional es el potencial de las organizaciones para producir la combinación de valor externo y organizacional necesaria para generar valor externo, así como para obtener el mayor valor externo y organizacional de largo plazo que permita cubrir las exigencias del cortoplazo.

Esta definición incorpora la dimensión de futuro contrastada con el presente; también contrasta el valor externo con el organizacional. Desde otra perspectiva, es un concepto estratégico que incluye la visión del valor organizacional de la que debe partir el cambio institucional. Se considera que esto último contribuye a modernizar las capacidades institucionales de las EAS y

xalapa.gob.mx

evalúen a las instituciones y su desempeño al prestar servicios públicos. En general es escasa la valoración sistemática y fidedigna de la capacidad institucional de los gobiernos (centrales, subnacionales o locales) para diseñar y aplicar políticas que solventen la problemática del agua potable y saneamiento, o bien la valoración de la habilidad gubernamental para mejorar las funciones y prestar los servicios, así como de la capacidad que tienen para adaptar sus instituciones a fin de responder a las necesidades de los usuarios.

ñar sus funciones y resolver problemas (Fukuda-Parr et al., 2002). En materia de agua y saneamiento, se determina básicamente por una dicotomía: el potencial de las organizaciones (EAS) para producir valor para terceros (valor externo, consistente en los servicios para los usuarios) y la capacidad de transformación de dichas organizaciones (valor organizacional, que se expresa al interior de cada EAS y cuyos destinatarios son sus propios directivos, empleados, consultores, constructores, etc.) (Oszlak y Orellana, 2000).

Pueden presentarse algunas paradojas, tales como EAS que se esfuerzan en su propio desarrollo (es decir, en producir valor organizacional) pero no lo traducen en la mejora del valor externo (mejores servicios de agua y saneamiento/cumplimiento de su objeto). En contraste, también existen EAS que ofrecen buenos servicios pero no mejoran debido a la resistencia para modernizar su organización de cara al futuro. Este segundo caso no es ajeno al contexto mexicano.

No debe confundirse la capacidad institucional con el desempeño institucional. Este último se refiere al rendimiento institucional –en medidas como eficiencia y eficacia– en el tiempo pasado. La capacidad institucional alude al potencial de comportamiento, es decir, se refiere al futuro.

46 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Administración Capacidades institucionales

entidades gubernamentales. Como conclusión, el valor externo sólo se logra cuando los servicios satisfacen las necesidades de clientes o usuarios.

La generación de valor es esencial para analizar las capacidades institucionales ante los usuarios, relación de la que dependen el éxito y la evolución de la EAS. Los niveles de la capacidad institucional La definición de capacidad institucional se centra en el concepto de institución e incluye capital social, empoderamiento, cultura, valores y relaciones al interior de cada EAS y ante los usuarios (Segnestam et al., 2002). El análisis de la capacidad institucional se puede enfocar en tres niveles: micro, meso y macro (Segnestam et al., 2002).

El nivel micro analiza el desempeño individual de los funcionarios. El nivel meso se focaliza en el funcionamiento de la

organización y evalúa su eficacia y eficiencia; comprende su estructura interna e incentivos en el desempeño. Finalmente, el nivel macro abarca el entorno en el que se desenvuelve la institución. Índice de desempeño institucional Los objetivos del índice de desempeño institucional se concentran en mejorar la producción de valor externo, es decir, ofrecer servicios de agua y saneamiento de mayor calidad, avanzar en forma envolvente hacia el cumplimiento del mandato de la EAS y mejorar el valor interno (el valor organizacional).

Con objeto de gestionar el valor interno, se sugiere primero abordar el nivel meso para a) fortalecer la reingeniería de la organización y con ello mejorar el funcionamiento general de la EAS, y b) integrar, sistematizar y mantener actualizados los parámetros que evalúen su eficacia y eficiencia.

Administración Capacidades institucionales

La capacidad institucional se puede definir como la habilidad de las instituciones para fijar y lograr objetivos, desempeñar sus funciones y resolver problemas. En materia de agua y saneamiento, se determina básicamente por una dicotomía: el potencial de las organizaciones para producir valor para terceros y la capacidad de transformación de dichas organizaciones.

Debido a la fragilidad de las EAS en México, simultáneamente debe atenderse el nivel micro (mejoramiento y renovación de capacidades individuales de funcionarios y cuadros técnicos y administrativos, etc.). Después de esto habrá mejores condiciones para atender el nivel macro.

Para el valor externo, la experiencia internacional ofrece varios ejemplos; en nuestro país hay casos alentadores referidos por el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), el Colegio de México, la revista H2O Gestión del agua, la Asociación Nacional de Empresas de Agua y Saneamiento (ANEAS) y la Comisión Económica para América Latina.

El índice de desempeño institucional puede resultar una gran herramienta para medir la capacidad institucional en al menos dos vertientes: 1) el mejoramiento de capacidades técnicas (medición, reducción de pérdidas físicas, seccionamiento y control de DMA (district metered areas o distritos de control de medición), inventario y estado de la infraestructura, sistemas de información y gobierno de datos, etcétera), y 2) el mejoramiento de capacidades comerciales y administrativas (padrón actualizado de usuarios, reducción de pérdidas comerciales, optimización del control de precio-costo, etcétera).

Se sugiere un índice de desempeño institucional basado en el valor externo y el valor organizacional. La EAS puede medir el índice sistemáticamente bajo la supervisión y sanción del órgano regulador en el nivel de mancomunidad de municipios o en el plano estatal (se desaconseja un órgano regulador nacional con funciones de intervención directa).

48 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

Sin duda, en México se requiere conocer de manera sistemática el estado del desempeño institucional de los servicios, para mejorar las políticas públicas, la planificación y programación de los servicios, la evaluación de la efectividad de medidas estructurales y no estructurales, así como para orientar la atención de los gobiernos federal y estatales a las EAS, entre otros aspectos.

Algunas propuestas Las capacidades institucionales se enfocan en temas complejos como concatenar a la EAS con el consumidor, mejorar la comunicación y la interacción intrasectorial, mitigar conflictos y elevar la gobernabilidad.

Para incrementar la capacidad institucional es fundamental preparar expertos y jóvenes con talento, directivos y técnicos en distintas especialidades, niveles y responsabilidades. Con la experiencia y conocimiento se contribuye a erradicar la improvisación. Es esencial que en forma sistemática e institucionalizada se colecte información, experiencia y conocimiento, y se implementen sistemas efectivos para transmitirlos en escala de cada EAS y hacia el subsector nacional, estatal y local. Por eso es necesario avanzar en el gobierno de datos. También es esencial apuntalar la evolución de las EAS, comisiones estatales, reguladores y entidades federales, de la mano con la continuidad de equipos y políticas locales y la salvaguarda de la experiencia. Los esfuerzos de la presidencia de la República respecto al gobierno de datos y las capacidades del IMTA y la ANEAS, entre otros, apuntan en estas direcciones, si bien son aún reducidos y hay obstáculos y desconocimiento.

El subsector no puede evolucionar sin un programa permanente de formación de excelencia, con oportunidades de desarrollo, permanencia del personal capacitado y atractivos para enrolar jóvenes. Como punto crucial, la permanencia requiere una revisión profunda de las limitaciones constitucionales y otras leyes en cuanto a la continuidad de los cuadros humanos en las EAS, de tal modo que sea posible ampliar y optimizar la duración en funciones de los equipos; existen diversas fórmulas para lograrlo.

Hay limitaciones para renovar y enriquecer cuadros vía la contratación de jóvenes. Sin embargo, se han diseñado modelos para lograr esa contratación pese a los obstáculos (los detalles de tales modelos rebasan los alcances de este artículo).

H2O Gestión del agua

Administración

Otro elemento central de las capacidades institucionales es el turn around o reforma profunda de organizaciones y funciones, sin contradecir la Constitución y otras leyes. En forma concisa, se trata de 1) la reingeniería de la capacidad de gestión en el nivel superior; 2) la reingeniería de la capacidad de gestión técnica, comercial y administrativa; 3) la reforma de la EAS (valor organizacional), y 4) el mejoramiento de su rendimiento técnico, comercial y administrativo. La reingeniería de las EAS requiere una política pública clara y consensuada, y programas claros y apoyados por instancias gubernamentales y la sociedad para implementar las reformas mediante las cuales mejorar la prestación de servicios (valor externo), con apoyo en criterios de economía circular que empiezan a extenderse en el ámbito mundial del agua.

También resultan esenciales las formas innovadoras para la subordinación de prestadores de servicios, coordinadores estatales, reguladores y coadyuvantes nacionales; el encuentro dedicado de la eficacia, eficiencia, índices de gestión y rendición de cuentas; los sistemas permanentes de planeación/programación, de certificación obligatoria de expertos y técnicos, transferencia del conocimiento y experiencia, etcétera.

Para sustentar estas actuaciones es fundamental una política nacional sólida que dirija, vigile y brinde pautas para evaluar avances. Esto implica revisar y reformular las políticas públicas federales, lineamientos y programas para erradicar inercias y criterios de “negocios como de costumbre” (business as usual), y reformar programas federalizados, reglas de operación, devolución de derechos fiscales de agua, etcétera.

Es indispensable la reingeniería de la función pública del gobierno federal en materia de agua y saneamiento, de la mano del nuevo marco jurídico, administrativo, fiscal y político concatenado con políticas que propicien que los gobiernos subnacionales asuman compromisos mayores en los ámbitos urbano y rural. Esto apunta hacia la reingeniería de las entidades estatales de agua y saneamiento, para conseguir el pleno involucramiento de los gobiernos estatales y que funcione el pacto federal en la materia.

Algunas conclusiones El camino para fortalecer las capacidades institucionales es amplio y complejo; las inercias y el desconocimiento favo-

H2O Gestión del agua

elvallealdia.worpress.com

Capacidades institucionales

recen su baja evolución en México. Se reitera que debe estructurarse una política nacional sólida, realista, armónica y consensuada.

Los grandes lineamientos se dirigirán a mejorar la capacidad institucional (valor externo y valor organizacional), a fortalecer las capacidades de estructura y organización de las partes que conforman el subsector privilegiando la esencia del pacto federal.

Esa política debe favorecer el mejoramiento sustancial del cuerpo directivo –que trascienda el cambio de autoridades municipales y vigile la evolución de la capacidad institucional –y de las capacidades de los cuadros técnicos y administrativofinancieros con apoyo en un mecanismo robusto y obligatorio de certificación del personal.

Sin duda se requerirá mejorar el manejo de información y conocimiento vía el gobierno de datos del sector. Finalmente, se destaca también la necesidad de la reingeniería institucional aprobada (en el plano local, con apoyo estatal y nacional), acompañada de un plan de acción táctico interno sin descuidar la generación de valor externo (prestación de los servicios) y un sistema de revisión periódica, mejoramiento y regulación.

El camino por recorrer es largo; para abordarlo es recomendable revisar las experiencias alcanzadas en Iberoamérica y allende esta región Referencias Fukuda-Parr, S., C. Lopes y K. Malik (2002). Capacity for development. New solutions to old problems. Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo. Nueva York.

Oszlak, O., y E. Orellana (2000). El análisis de la capacidad institucional: aplicación de la metodología SADCI. Documentos TOP sobre Gestión Pública. Buenos Aires: Centro de Desarrollo y Asistencia Técnica en Tecnología para la Organización Pública.

Segnestam, L., et al. (2002). Country environment analysis. A review of international experience. Stockholm Environmental Institute.

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 49

flickr.com / Michael Theis

PREVENCIÓN

Observatorio de Sequía II UNAM-Conagua ADRIÁN PEDROZO ACUÑA Coordinador de Hidráulica del II UNAM.

Coautores: VÍCTOR H. ALCOCER YAMANAKA, ROBERTO A. REAL RANGEL, ALFREDO OCÓN GUTIÉRREZ y AGUSTÍN BREÑA NARANJO.

50 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

En este artículo se presenta el resultado de un esfuerzo conjunto entre el Instituto de Ingeniería de la UNAM y la Conagua para la producción de una herramienta de observación de la sequía con alcance nacional, complementaria del monitor del Servicio Meteorológico Nacional para la observación de este fenómeno en México con datos provenientes de sistemas de percepción remota. Con este esfuerzo, se dota a México de herramientas de observación modernas como las que ya se tienen en otras regiones del mundo.

H2O Gestión del agua

Prevención Observatorio de Sequía II UNAM-Conagua

L

a sequía es un fenómeno climático natural que se manifiesta como un periodo de déficit de agua cuya duración es suficientemente prolongada para causar desequilibrios hidrológicos significativos (AMS, 2016).

Los principales sectores económicos afectados durante un periodo de déficit de agua son agricultura y ganadería, energía e industria, abastecimiento público de agua y calidad del agua. Sin embargo, también existen repercusiones intangibles cuya cuantificación económica es compleja, como daños a los ecosistemas acuáticos y terrestres, degradación del suelo, incendios forestales, menor calidad del aire, deterioro a la salud humana e incluso conflictos sociales (Stahl et al., 2016).

Durante los últimos 20 años, las sequías han provocado pérdidas económicas anuales de 5,000 millones de dólares en el mundo y aproximadamente 1,100 millones de personas afectadas, de las que 22,000 han sido víctimas fatales. En México, la última sequía de gran magnitud sucedió durante el periodo 2011-2013; sus efectos llegaron al 90% del territorio y provocaron pérdidas materiales estimadas en 150,000 millones de pesos, lo que la convierte en la más severa sequía en los últimos 70 años (Conagua, 2014). Es por ello que la evaluación de la sequía es de gran importancia para la planeación y gestión de los recursos hídricos. De hecho, al comienzo de la década pasada se identificó la necesidad de generar herramientas de monitoreo y evaluación de la sequía (Svobova et al., 2002).

Históricamente, el monitoreo de la sequía se realiza con base en observaciones puntuales de pluviómetros y estaciones hidrométricas. Sin embargo, existen en el mundo muchas áreas que no se encuentran bien instrumentadas, o en las que la cantidad de datos no es suficiente para definir los indicadores necesarios con los cuales identificar la sequía de una forma adecuada. Mientras tanto, en otras regiones existen estaciones climáticas con diferencias en su longitud de registro y con una calidad de información variada, lo que hace de la evaluación consistente de la sequía con observaciones terrestres un reto significativo (AghaKouchak y Nakhjiri, 2012).

Con el creciente desarrollo de las misiones de satélite de las agencias espaciales de Estados Unidos y de la Comunidad Europea, desde hace años se ha abierto una puerta a la utilización de

H2O Gestión del agua

percepción remota para la observación de variables hidroclimáticas relacionadas con el monitoreo de la sequía en todo el mundo, desde la precipitación (Sorooshian et al., 2011) y la humedad del suelo (Cashion et al., 2005) hasta la evapotranspiración (Anderson et al., 2011). De hecho, recientemente se han propuesto herramientas para el monitoreo y predicción de la sequía con base en sistemas de percepción remota satelital (AghaKouchak et al., 2015) y de asimilación de datos (Hao et al., 2014).

La principal ventaja de utilizar este tipo de herramientas es que la información existente en esas bases de datos ha pasado por procesos de validación y controles de calidad, lo cual reduce la probabilidad de encontrar inconsistencias durante el procesamiento de datos y la estimación de índices de sequía (Damberg y AghaKouchak, 2014). A pesar de que esta información es de libre acceso al público, su uso para fines de monitoreo y predicción de sequía ha sido poco explorado. Es importante mencionar que existe una tendencia global a mejorar el monitoreo de las condiciones de la sequía en tiempo real o cuasirreal (Sheffield et al., 2014; Hao et al., 2014).

En este contexto, a fin de identificar de una manera objetiva la severidad de la sequía en nuestro país, el Instituto de Ingeniería de la UNAM en colaboración con la Comisión Nacional del Agua (Conagua), a través de su Subdirección General Técnica, impulsaron un esfuerzo conjunto para la producción de una

Figura 1. Estaciones climatológicas utilizadas en el actual Monitor de Sequía del SMN.

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 51

Prevención Observatorio de Sequía II UNAM-Conagua

herramienta de observación de la sequía con alcance nacional, que integra información de indicadores univariados tradicionales (por ejemplo, el Índice Estandarizado de Precipitación, SPI) y nuevos indicadores multiparamétricos basados en nuevas fuentes de información.

En este artículo se presenta el resultado de dicha iniciativa complementaria del Monitor de Sequía del Servicio Meteorológico Nacional (SMN) para la observación de este fenómeno en México con datos provenientes de sistemas de percepción remota (Houbourg et al., 2012; Mu et al., 2013; Thomas et al., 2014). Con este esfuerzo, se dota a México de herramientas de observación modernas como las que ya se tienen en otras regiones del mundo.

Evolución de la monitorización de la sequía La monitorización de la sequía consiste en la recolección y análisis de datos, el desarrollo de productos (por ejemplo, índices) y su comunicación a la sociedad. En los últimos 15 años se ha observado en distintas partes del mundo la proliferación de una serie de herramientas que tienen por objeto llevar a cabo el análisis de las condiciones de humedad en escala local, regional y global, y hacer públicos sus resultados. Entre algunos de los ejemplos más destacables están el Monitor de Sequía de Estados Unidos (Svoboda et al., 2002), el Observatorio Europeo de Sequía (Sepulcre-Canto et al., 2012) y el Monitor Africano de Inundación y Sequía (Sheffield et al., 2014).

Por su parte, nuestro país cuenta con el Monitor de Sequía en México (MSM) desarrollado por el SMN, que publica las condiciones de déficit de humedad predominantes y forma parte

Históricamente, el monitoreo de la sequía se realiza con base en observaciones puntuales de pluviómetros y estaciones hidrométricas.

Sin embargo, existen en el mundo muchas áreas que no se encuentran bien instrumentadas, o en las que la cantidad de datos no es suficiente para definir los indicadores necesarios con los cuales identificar la sequía de una forma adecuada.

52 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

Condiciones meteorológicas

Sequía meteorológica

Sequía agrícola

Anomalías de precipitación

Anomalías de temperatura

Déficit de precipitación Baja humedad del suelo

Sequía hidrológica

Poco gasto

Sequía hidrogeológica

Poco almacenamiento de agua subterránea

Sequía socioeconómica

Impactos en el ser humano

Figura 2. Diferentes categorías de sequía y su desarrollo (modificado de Van Loon, 2015). del Monitor de Sequía de Norteamérica (NADM, North America Drought Monitor; Lawrimore et al., 2002). Este esfuerzo tiene su base metodológica en aquélla definida para el monitor de sequía norteamericano, la cual parte de la obtención e interpretación de diversos índices de sequía e incorpora la opinión de expertos locales para definir las regiones afectadas por ella.

A pesar de que el sistema se basa en esta metodología robusta, en el caso de México los registros de lluvia y escurrimiento disponibles para su implementación son escasos, o incluso inexistentes en algunas regiones del país. En la figura 1 se presenta un mapa de estaciones climatológicas a lo largo del territorio nacional utilizadas para generar los del MSM (aproximadamente 364 estaciones), donde se hace evidente la falta de homogeneidad espacial en la cobertura. Diversos organismos internacionales han señalado que esta limitante en cantidad y homogeneidad espacial de la información redunda en una incertidumbre considerable en los resultados espaciales que se derivan de ésta.

En las últimas décadas, las técnicas e instrumentos de percepción remota han resuelto esta limitante por medio del refinamiento de la resolución espacial y temporal de los diversos conjuntos de datos, por lo que existe en el mundo un creciente impulso en su utilización para propósitos de monitorización de variables hidrológicas. Estos datos públicos tienen la virtud

H2O Gestión del agua

Prevención Observatorio de Sequía II UNAM-Conagua

adicional de ser sometidos a procesos de validación y control de calidad, lo que reduce la probabilidad de encontrar inconsistencias para la estimación de índices de sequía (Damberg y AghaKouchak, 2014).

El Observatorio de Sequía II UNAM-Conagua tiene su base en el empleo de este tipo de información, conjuntos de datos mallados del Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications versión 2 (MERRA-2; Rienecker et al., 2011).

MERRA-2 es un producto de reanálisis que aprovecha información de distintas fuentes de percepción remota usando la más reciente versión del modelo Goddard Earth Observing System (GEOS-5) y su sistema de asimilación de datos (DAS) para reproducir los procesos de la superficie terrestre.

El reanálisis combina campos generados por modelaciones con observaciones de distribuciones espacial y temporal irregulares para formar un conjunto de datos meteorológicos mallados (Bosilovich et al., 2016). En particular, se utiliza el producto de reanálisis MERRA-Land 2, que consiste exclusivamente en el componente terrestre de MERRA-2, esto es, el resultado de la aplicación de MERRA-2 desacoplado del modelo atmosférico para generar campos de hidrología terrestre. Los datos de MERRA-2 abarcan un periodo de 37 años, desde enero de 1980 hasta la fecha, y se actualizan de manera mensual; están disponibles de manera gratuita a través del sitio web del Centro Goddard de Datos de Ciencias de la Tierra y Servicios de Información de la NASA (GES DISC; http://disc.sci.gsfc.nasa. gov). El empleo de este tipo de información permite generar una herramienta para la monitorización de la sequía en el plano nacional sin huecos espaciales.

Nuevos índices multivariados para la identificación de la sequía Un paso adicional del marco de trabajo que se desarrolló para la generación del Observatorio de Sequía II UNAM-Conagua consiste en la incorporación de índices multivariados que consideran la probabilidad conjunta de déficit o superávit en pares o triadas de variables hidrológicas. Esta metodología tiene su base en el recientemente propuesto Índice Estandarizado Multivariado de Sequía (MSDI; Hao y AghaKouchak, 2014 y 2013).

Esta evolución hacia índices que consideran más de una variable se dio como resultado de los señalamientos de diversos

54 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

Tabla 1. Categorías de intensidad de sequía y humedad en función del valor del MSDI (Svoboda et al., 2002)

SI ≤ –2.0 –2.0 < SI ≤ –1.6 –1.6 < SI ≤ –1.3 –1.3 < SI ≤ –0.8

Periodo de retorno (aproximado) T ≥ 50 años 20 años ≤ T < 50 años 10 años ≤ T < 20 años 5 años ≤ T < 10 años

–0.8 < SI ≤ –0.5

3 años ≤ T < 5 años

Rango

–0.5 ≤ SI < 0.5 0.5 ≤ SI < 0.8

3 años ≤ T < 5 años

0.8 ≤ SI < 1.3

5 años ≤ T < 10 años

1.3 ≤ SI < 1.6

10 años ≤ T < 20 años

1.6 ≤ SI < 2.0

20 años ≤ T < 50 años

SI ≥ 2.0

T ≥ 50 años

Categoría

Clave

Sequía excepcional Sequía extrema Sequía severa Sequía moderada Anormalmente seco Normal Anormalmente húmedo Moderadamente húmedo Severamente húmedo Sequía extrema Excepcionalmente húmedo

D4 D3 D2 D1 D0

W0 W1 W2 W3 W4

autores que demuestran que el análisis univariado resulta insuficiente para describir todos los aspectos del inicio, persistencia y terminación de un evento de sequía (AghaKouchak, 2015; Dracup et al., 1980; Hao y AghaKouchak, 2013; Kao y Govindaraju, 2010).

La sequía es un fenómeno que se manifiesta en diversas etapas del ciclo hidrológico (Van Loon, 2013) y que varía desde la falta de agua de lluvia, conocida como sequía meteorológica, hasta el déficit en el contenido de humedad del suelo que limita la cantidad de agua disponible para la vegetación y la producción agrícola, y da lugar a la sequía agrícola. Si las condiciones de déficit de lluvia persisten, el flujo superficial y subsuperficial que escurre hacia cauces y cuerpos de agua se verá reducido, afectará los ecosistemas acuáticos y los niveles de almacenamiento, y generará la sequía hidrológica. Una vez que esta reducción en la cantidad de agua produce el abatimiento de los niveles piezométricos en acuíferos, se produce la sequía hidrogeológica. Por último, cuando cualquiera de las categorías de sequía definidas genera pérdidas económicas o altera las condiciones sociales de una comunidad, ocurre una sequía socioeconómica.

H2O Gestión del agua

Prevención Observatorio de Sequía II UNAM-Conagua

En la figura 2 se resumen de forma gráfica estos conceptos y su propagación; es evidente que los diferentes tipos de sequía están relacionados a través de los déficits en distintas variables hidrológicas (por ejemplo, lluvia, gasto, humedad del suelo). Por ello, es necesario utilizar de manera conjunta dos o más variables hidrológicas distintas (como precipitación y humedad del suelo) para identificar diversos aspectos de un mismo evento de sequía. Hao y AghaKouchak (2014) propusieron el MSDI, una versión extendida del SPI (McKee et al., 1993), con el objetivo de combinar la información obtenida de múltiples variables relacionadas con la sequía a través de la distribución empírica de probabilidad conjunta de todas las variables involucradas.

El índice es calculado para una escala temporal (ventana móvil de promediado), que puede ser de i = 3, 6, 12 meses, etc. El conjunto de datos para su cálculo es la serie temporal de precipitación completa, y cada elemento del conjunto de datos será la suma de los i meses previos. Si se toma como ejemplo una escala temporal de análisis de tres meses, éste índice ofrecerá una comparación de la precipitación de un periodo específico de tres meses con respecto a los totales de precipitación del mismo periodo para todos los años incluidos en el registro histórico (WMO, 2012). Es decir, el MSDI03 al finalizar febrero compara la precipitación total de diciembre-enero-febrero en el año de

Figura 3. Portada de la página de internet del Observatorio de Sequía II UNAM-Conagua.

H2O Gestión del agua

Figura 4. Interfaz gráfica para consulta de índices en la página del observatorio. interés con los totales de precipitación de diciembre-enero-febrero de todos los años en el registro.

El MSDI tiene un valor cercano a cero en condiciones normales de humedad; será cada vez menor –valores negativos– conforme más intensa sea la sequía, y cada vez mayor –valores positivos– en la medida en que sea más excepcional el superávit de humedad.

Para la definición de las diferentes categorías de intensidad del MSDI, se utilizan las categorías de intensidad que define el Monitor de Sequía de Estados Unidos, como se muestra en la tabla 1. La principal ventaja del uso de esta clasificación está en los periodos de retorno asociados a sus umbrales, que son, aproximadamente, los convencionalmente usados en México en los estudios de frecuencia de eventos hidrológicos extremos.

La metodología considera como sequía un periodo de valores negativos de MSDI en el que se haya alcanzado, al menos, un valor inferior o igual que –0.8. El inicio de la sequía se define en el mes correspondiente al primer valor negativo, mientras que su término se define en el siguiente mes con valor positivo.

La implementación del MSDI ha demostrado mayor efectividad que otros índices univariados para identificar el inicio y

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 55

Prevención Observatorio de Sequía II UNAM-Conagua

En las últimas décadas, las técnicas e instrumentos de percepción remota han resuelto la limitante en cantidad y homogeneidad espacial de la información con el refinamiento de la resolución espacial y temporal de los diversos conjuntos de datos. El Observatorio de Sequía II UNAM-Conagua tiene su base en el empleo de este tipo de información.

• Índice Estandarizado Multivariado de Precipitación, Humedad del Suelo y Escurrimiento (MSDI-PreSMoRun)

la persistencia de un evento. Además, el enfoque multivariado permite expresar en un solo índice la excepcionalidad de que dos variables presenten déficit de manera simultánea.

bikesandboats.wordpress.com

Sitio web del Observatorio de Sequía II UNAM El Observatorio de Sequía II UNAM-Conagua será accesible en línea a través de una página de internet cuya portada se presenta en la figura 3. Allí, el usuario podrá consultar y descargar los mapas de intensidad de sequía de todos los periodos mensuales desde enero de 1980 hasta el presente, considerando los siguientes índices disponibles: • Índice Estandarizado de Precipitación (SPI) • Índice Estandarizado de Humedad del Suelo (SSI) • Índice Estandarizado de Escurrimiento (SRI) • Índice Estandarizado Multivariado de Precipitación y Humedad del Suelo (MSDI-PreSMo) • Índice Estandarizado Multivariado de Precipitación y Escurrimiento (MSDI-PreRun)

56 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

Las escalas temporales que están disponibles son de 1, 3, 6, 9 y 12 meses, lo que ayuda a identificar la proporción de los periodos secos. La barra lateral del sitio web ofrece menús desplegables para filtrar entre los distintos índices de sequía, escalas temporales y periodos mensuales hasta definir el mapa que desea consultarse. Una vez definidos todos los filtros, el usuario puede visualizar el mapa en la pantalla haciendo clic con el botón izquierdo en “Cargar mapa” o descargando el archivo KML al hacer clic con el botón izquierdo en “Descargar mapa”, compatible con la aplicación gratuita Google Earth, sin necesidad de conexión a internet.

Una nueva versión de esta página está en etapa de planeación y desarrollo; agregará consultas dinámicas de series temporales de intensidad y magnitud de sequía en función de polígonos predefinidos (por ejemplo, estados, municipios o cuencas del país).

En la figura 4 se presenta la visualización de la sequía en el plano nacional (enero 2017) a través del índice multivariado que considera la lluvia, el escurrimiento y la humedad de suelo.

Se aprecian valores de déficit y superávit en diferentes partes del territorio.

Comentarios finales En diversas partes del mundo se están llevando a cabo estudios para mejorar el monitoreo de las condiciones de sequía mediante la incorporación de nuevas fuentes de información (percepción remota y asimilación de datos, un mayor número de estaciones y sensores in situ e impactos observados (área afectada, cuantificación de pérdidas físicas y económicas).

El Observatorio de Sequía II UNAM-Conagua es un esfuerzo en ese sentido; integra fuentes de información de última generación en una herramienta moderna, totalmente abierta y pública. Si bien se trata de una herramienta en constante desarrollo, su estado actual ofrece información útil para el usuario general al ofrecer información espacio-temporal de las condiciones de sequía prevalecientes en la República mexicana Si desea obtener las referencias bibliográficas de este artículo, solicítelas a h2o@heliosmx.org

H2O Gestión del agua

LEGISLACIÓN

La imposible privatización de los servicios públicos

E

n tiempos recientes, en México se ha atestiguado la enésima reedición de la discusión sobre la dicotomía público-privado, aplicada a los servicios públicos de agua potable.

La interrupción del proceso legislativo del proyecto de la Ley General de Aguas, la abrogación de la Ley de Agua para el Estado de Baja California, el mandato expreso en la Constitución de la Ciudad de México que impide la privatización del servicio de agua (artículo 16, apartado B, numeral 4) tienen como hilo conductor, como eje articulador, una real oposición social y política a la participación de empresas orientadas al mercado en la prestación de ese servicio básico.

Una hipótesis para explicar este fenómeno podría encontrarse en la convicción de que hay áreas o actividades que son

58 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

responsabilidad exclusiva del Estado, cuya finalidad es atender necesidades colectivas esenciales que no pueden ser satisfechas por la acción individual. Las empresas privadas, por su parte, tienen como objetivo fundamental obtener el mayor beneficio al menor costo posible, objetivo que excluye, por definición, a todos aquellos que no cuentan con los recursos para sufragar la utilidad perseguida. De acuerdo con Lentini et al. (2015): “La minimización del costo para llegar a una determinada meta requiere criterios de medición de desempeño. Desde el punto de vista práctico no hay un criterio absoluto de eficiencia sino que lo que se hace es buscar unidades de decisión que hagan cosas parecidas y establecer las mejores prácticas por comparación. Luego usar esas mejores prácticas como guía para la acción de las unidades de decisión que están siendo relativamente

H2O Gestión del agua

Legislación La imposible privatización de los servicios públicos

FERNANDO REYNA GUZMÁN Asesor de la ANEAS.

winsertec.cl

v

En el campo de la gestión de los servicios públicos de agua se ha perdido el enfoque.

En las discusiones, la búsqueda de la eficiencia se ha convertido en una obsesión.

A contracorriente de la necesidad ingente de alcanzar la equidad en un país de profunda inequidad, se han ignorado (por desconocimiento o por desdén) los cambios que ocurren en otros países y la autocrítica de las otrora infalibles instituciones financieras internacionales.

menos productivas o más costosas. […] La eficiencia técnica es una medida de adecuación a las mejores prácticas ingenieriles; la eficiencia asignativa permite ajustar las prácticas de producción a la mezcla de insumos que mejor refleje, desde un punto de vista económico, la escasez o abundancia relativa de los mismos.”

La incompatibilidad entre necesidad social y utilidad privada sustancia la confrontación de dos visiones político-económicas históricamente antagónicas: Estado versus mercado; público versus privado.

De la naturaleza de los servicios públicos Aguilar (2000) señala que existen múltiples problemas que buscan encontrar atención en la agenda de gobierno:

H2O Gestión del agua

“Los problemas que componen [la agenda] se originan y configuran en el sistema político. Son cuestiones, conflictos o necesidades que conciernen y preocupan a los ciudadanos […] [Éstas] configuran la agenda sistémica, pública, constitucional […] y es integrada por las cuestiones que los miembros de una comunidad política perciben comúnmente como merecedoras de la atención pública y como asuntos que caen dentro de la jurisdicción legítima de la autoridad gubernamental existente.”

La variedad cuasiinfinita de problemas y las limitaciones connaturales de los estados para atenderlos obligan a la utilización de criterios ético-morales o racional-económicos para tamizar aquellos que “son” o “deben ser” incorporados a la agenda pública.

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 59

Legislación La imposible privatización de los servicios públicos

La dinámica social, las preferencias y creencias hacen que estas cribas cambien a lo largo de la historia. Por ejemplo, la educación, la salud, la protección a poblaciones vulnerables, que ahora reconocemos como parte de la actividad estatal, en el siglo XIX eran realizadas por organizaciones eclesiásticas o filantrópicas.

No fue hasta la aparición y la consolidación del llamado Estado de bienestar, durante la segunda mitad del siglo pasado, que dichas actividades y otras más se incorporaron a la agenda gubernamental (Bobbio, 2000). Ello no ha sido impedimento para que el Estado y asociaciones civiles y particulares coincidan en la provisión de servicios como la salud, la educación o el transporte, entre otros; pero la responsabilidad de su provisión (características, acceso, financiamiento, etc.), cuando han sido declarados públicos, permanece en el ámbito gubernamental.

En este sentido, Andrés Serra Rojas (1977) indica que “el servicio público es una actividad técnica, directa o indirecta de la administración pública activa o autorizada a particulares, que ha sido creada y controlada [por el Estado] para asegurar de manera permanente, regular, continua y sin propósito de lucro la satisfacción de una necesidad colectiva de interés general, sujeta a un régimen de derecho público”.

Por su parte, Miguel Acosta (1993) señala que los servicios públicos son actividades cuya finalidad es “satisfacer necesidades colectivas básicas o fundamentales […] sujetas a un régimen de derecho público que determina los principios de regularidad, uniformidad, adecuación e igualdad”.

En tanto, para Gabino Fraga (2002) los servicios públicos deben “ser asegurados, regulados y controlados por los gobernantes, porque el cumplimiento de esta actividad es indispensable para la realización y desarrollo de interdependencia social y es de tal naturaleza que no puede ser realizada completamente sino por la intervención de la fuerza gubernamental”.

Como se observa, existe un consenso entre los especialistas al señalar que los servicios públicos son creados para satisfacer una necesidad social y que se le ha encomendado al Estado garantizar su materialización; se admite que un particular puede realizar estas actividades, siempre y cuando esté regulado o autorizado por el propio Estado.

En consecuencia, lo “público” de los servicios deviene de su “origen político”; son producto de una “demanda social”,

60 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

independientes de la entidad que los provisiona. Esto es, al tener su origen en el cuerpo político, sólo éste le puede quitar tal carácter a un “servicio público”, cuando se considera que la necesidad social ha quedado satisfecha.

En el caso de la gestión del agua, a lo largo de la historia las comunidades han desarrollado entramados y complejos arreglos institucionales (Ostrom, 2011), elaborado un vasto acervo científico-tecnológico y construido sofisticadas obras de ingeniería (Hassan, 2011) para satisfacer una necesidad que desde sus orígenes ha sido considerada esencial. En la actualidad no es posible concebir que los individuos o colectividades puedan satisfacer sus necesidades de agua sin la intervención del Estado, esto es, sin que este servicio tenga un carácter público.

Sobre la participación privada Para algunos especialistas e instituciones financieras internacionales, la cantidad de demandas sociales rebasa la capacidad de algunos estados para hacerles frente. Esta percepción llevada al terreno de los servicios públicos se traduce en la confrontación de la eficiencia técnica versus la equidad social.

Tal fue el caso de la corrientes de pensamiento público-administrativo predominante en la década de 1990, como la reinvención del gobierno (Osborne, 1994), la nueva gerencia pública (Hood, 1997) o el paradigma posburocrático (Barzelay, 1998), entre otras que propugnan la incorporación en la administración pública de prácticas, herramientas y métodos desarrollados para la gerenciación de las empresas privadas. El siguiente texto resume el núcleo de esta influyente corriente de pensamiento:

“En los últimos tiempos […] se pone el acento en la falta de capacidad actual de los poderes públicos para llevar a cabo sus fines […] situando el origen de los problemas de gobernabilidad en la propia complejidad del ejercicio omnipresente, pero también y fundamentalmente, en la falta de legitimidad que implica, de cara a los ciudadanos, la incapacidad para llevar a cabo los programas políticos y para propiciar el crecimiento económico y, por tanto, el bienestar […]. La mayor parte de los problemas que aquejan a nuestras administraciones públicas de hoy tiene su trasfondo en problemas de eficiencia y por tanto de gestión.” (MAP, 1997).

H2O Gestión del agua

Legislación

Este fenómeno, que se inició en naciones desarrolladas como Estados Unidos y el Reino Unido, fue seguido o impuesto en las naciones subdesarrolladas que hacia esos años enfrentaban problemas económicos. El tiempo ha mostrado que el énfasis en la falta de capacidad gerencial del gobierno y en la eficiencia como meta es una sobresimplificación de la realidad de cada país.

La ortodoxia econométrica para la determinación de las prioridades sociales, así como en la definición de los beneficios y los beneficiarios, condujo a una retracción de los gobiernos en actividades consideradas socialmente necesarias hasta antes de la década de 1980 (al respecto véase BID/CEPAL, 1997). Tal fue el caso de los países latinoamericanos, donde los gobiernos abandonaron significativamente la esfera económica mediante la venta o transferencia de activos públicos para dar cabida a las empresas privadas en áreas consideradas de competencia, lo que restringió la actividad del Estado al papel de regulador.

En el caso de los servicios públicos de agua, en nuestro país, por ejemplo, durante esa época se trasladó la responsabilidad total de su prestación a los municipios. Esta política, que fue promocionada oficialmente como la “descentralización de la vida nacional”, en la práctica puede ser considerada como la dimisión del gobierno federal para atender dicha prioridad nacional por falta de recursos.

Para suplir la carencia de financiamiento, por esos años se promulgó la Ley de Aguas Nacionales (1992), y a la par se impulsó una ley estatal tipo adoptada por la mayoría de las entidades federativas. Se estableció la participación privada en la prestación de los servicios públicos; no obstante, se respetó la “naturaleza pública” de los servicios, que quedó fijada en el párrafo III del artículo 115 constitucional.

En ese momento se consideró que las empresas privadas encontrarían suficientes incentivos económicos para invertir en el sector, ya que, al ser un monopolio natural, el riesgo de la inversión no era elevado (Jouravlev, 2001). En un primer momento, la participación privada se concentró en el saneamiento de aguas residuales mediante la figura de contratos tipo Construir, Operar y Transferir (CPT, o BOOT, por las siglas de build-own-operate-transfer).

No obstante, la irrupción masiva en la provisión de los servicios estuvo por debajo las expectativas. Es importante señalar

H2O Gestión del agua

soycitadino.wordpress.com

La imposible privatización de los servicios públicos

que, a diferencia de los contratos BOOT, la participación de las empresas en la prestación de los servicios se concibió bajo el esquema de concesión, esto es, la autorización para que un tercero provea los servicios según los términos y la supervisión de la autoridad concedente. La cantidad de empresas que incursionaron fue limitada. Entre los casos más sobresalientes se pueden mencionar a CCAPAMA-CAASA en Aguascalientes, Aguakan en Cancún, Nizuc en Isla Mujeres y en la Ciudad de México; en esta última participaron cuatro empresas mexicanas en consorcio con homólogas extranjeras.

Un elemento en común en estos casos fue la necesidad de renegociar los contratos de concesión, por cuestiones financieras o técnicas que no fueron consideradas en un inicio.

Además, en esa década nuestro país atravesó una grave crisis económica.

La inexperiencia en la gestión de los servicios, la falta de información sobre las condiciones de éstos, la subestimación de las inversiones así como la situación general del país contribuyeron a que el modelo de concesión de los servicios de agua no se generalizara. A la fecha, de manera adicional a los ejemplos aludidos, se han incorporado Puebla y Saltillo, con un esquema mixto.

En la actualidad, sólo 3% de la población es servida por concesionarios privados. En el plano global, el Banco Mundial (2009) estimó que en el año 2007 “alrededor de 270 millones de personas, menos del 5% de la población mundial, recibían agua

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 61

Legislación La imposible privatización de los servicios públicos

No fue hasta la aparición y la consolidación del llamado Estado de bienestar, durante la segunda mitad del siglo pasado, que dichas actividades y otras más se incorporaron a la agenda gubernamental. Ello no ha sido impedimento para que el Estado y asociaciones civiles y particulares coincidan en la provisión de servicios como la salud, la educación o el transporte, entre otros; pero la responsabilidad de su provisión cuando han sido declarados públicos permanece en el ámbito gubernamental.

de compañías privadas […], de las cuales 160 millones vivían en países desarrollados y 110 millones en países en desarrollo”. No parece que tal cantidad tienda a incrementarse. Recientemente, por ejemplo, algunas instituciones han observado un fenómeno que han llamado remunicipalización de los servicios de agua en ciudades importantes como París, Berlín y Atlanta, por lo que es de esperarse una desaceleración mayor de la participación privada como proveedora de esos servicios públicos (PSIRU, 2015; Giesen, 2014; Perea, 2012; Pigeon et al. 2012).

En cuanto a la eficiencia física –medida como el cociente del agua facturada entre la producida, donde el máximo valor es 1.0– la Comisión Nacional del Agua (Conagua) reporta que la ciudad de Aguascalientes alcanza 0.62, Cancún 0.47 y la Ciudad de México 0.46; sólo la primera está por arriba de la media nacional, que se ubica en 0.48. En este rubro, las ciudades con mejores índices son Puerto Vallarta (0.71), Querétaro (0.68) y Mexicali (0.68), todas ellas servidas por entidades públicas (Conagua, 2016). Un hecho significativo es que estos tres organismos operadores están bajo la autoridad estatal.

Si bien con esta información no se puede evaluar el impacto de las prácticas gerenciales en los operadores, ni si las inversiones privadas pueden ser una fuente de financiamiento real para el sector, lo que se observa es que, en todo caso, los resultados tanto en materia de financiamiento como en el incremento de la infraestructura de abastecimiento han sido marginales.

Un estudio más profundo puede arrojar mayor luz sobre el porqué de la escasa participación privada en la prestación de los servicios de agua; sin embargo, lo que es evidente es que no se ha convertido en la solución para el subsector que los promotores de esta modalidad pronosticaron.

62 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

Para los especialistas en asuntos públicos, las corrientes gerenciales son más bien un cambio superficial, sin que esto signifique, por supuesto, que no hayan influido de manera determinante en las decisiones y acciones gubernamentales.

Perspectivas y conclusiones Octavio Paz señaló que México vivía una anomalía hegemónica que dominaba la mente y los actos tanto de gobernantes como de gobernados. Hoy en día tenemos una propensión extrema a despolitizar la gestión de gobierno, cuando la arena política es su hábitat. Se invoca la inmaculada neutralidad técnica, porque no hemos asimilado que las sociedades son heterogéneas, diversas, complejas; en ellas, el disenso es la base para alcanzar el consenso y ello es posible en cuanto se alcanza la madurez política.

Quizá porque aún no se ha superado esa anomalía, que en el extremo puede ser una patología, hay una proclividad a la aceptación de modas y modelos sin el menor análisis, la más candorosa de las oposiciones o al menos una tenue crítica. El vasallaje intelectual llevado al terreno de lo estatal, de lo gubernamental, de lo público, ha determinado el modo de hacer política pública con resultados cada vez menos sostenibles.

En el campo de la gestión de los servicios públicos de agua se ha perdido el enfoque. En las discusiones, la búsqueda de la eficiencia se ha convertido en una obsesión. A contracorriente de la necesidad ingente de alcanzar la equidad en un país de profunda inequidad, se han ignorado (por desconocimiento o por desdén) los cambios que ocurren en otros países y la autocrítica de las otrora infalibles instituciones financieras internacionales. Existe un empeño en buscar las explicaciones a los problemas con recetas que han mostrado rápidamente su obsolescencia, antes de llegar siquiera a una vejez digna.

En la gestión de los servicios públicos, en general y en particular, no se puede perder de vista lo expresado por uno de los más brillantes e influyentes pensadores liberales de nuestros tiempos, John Rawls (2003): “Por debajo de cierto nivel de bienestar material y social […] las personas simplemente no pueden participar en la sociedad como ciudadanos y mucho menos como ciudadanos en pie de igualdad.”

Si desea obtener las referencias bibliográficas de este artículo, solicítelas a h2o@heliosmx.org

H2O Gestión del agua

offutt.af.mil.

TECNOLOGÍA

Aplicación de VANT en el sector agua 64 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Tecnología Aplicación de VANT en el sector agua

El objetivo de este trabajo es presentar las potenciales aplicaciones de los vehículos aéreos no tripulados en actividades de supervisión y monitoreo de interés para el sector agua del país y reflexionar sobre los retos que trae consigo la adopción de esta tecnología, considerando la experiencia adquirida por los autores en el desarrollo y validación de esta metodología en el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua durante los últimos tres años.

WALDO OJEDA BUSTAMANTE Subcoordinador de Ingeniería de Riego del IMTA.

Coautores: ALBERTO GONZÁLEZ SÁNCHEZ, RONALD ERNESTO ONTIVEROS CAPURATA y JORGE FLORES VELÁZQUEZ.

L

a ingeniería hidráulica siempre enfrenta incertidumbre en el diseño, planeación, construcción, supervisión y mantenimiento de la infraestructura hidráulica. El monitoreo de variables y parámetros en este campo consume gran cantidad de recursos económicos, instrumentales, humanos y de tiempo, por la frecuencia y precisión de los datos que se requieren. Esta situación, aunada a la dificultad de acceso a las zonas de interés, provoca que con frecuencia el monitoreo de estas variables sea deficiente, disperso y poco confiable, lo que implica un tratamiento adicional de control de calidad y una validación espacio-temporal.

A partir de la década de 1970, con el lanzamiento de varios satélites, se facilitó el monitoreo remoto de la superficie terrestre a partir de la adquisición de imágenes. Esto ha permitido un mejor análisis, procesamiento y despliegue de información de variables o características geoespaciales de interés rural y urbano. Los satélites usados hasta antes de 2010 tenían la limitante de suministrar información temporal discontinua y de baja resolución espacial. Con el surgimiento de nuevas y mejores tecnologías en el campo de los sensores remotos y vehículos aéreos fue posible adquirir información más detallada, con mayor frecuencia y de alta resolución. En esta vertiente, una de las tecnologías con alto potencial para la adquisición, procesamiento y análisis de imágenes son los vehículos aéreos

H2O Gestión del agua

no tripulados (VANT), ya que tienen la ventaja de ser menos costosos y más flexibles o programables respecto a los satélites.

Estos cambios y el surgimiento de nuevas y mejores tecnologías geoespaciales han abierto un abanico de aplicaciones potenciales de los VANT para adquirir y teledetectar información de mayor calidad y precisión que la obtenida con los satélites convencionales. Los VANT, llamados coloquialmente drones, han revolucionado la forma de trabajar en numerosos campos de la ingeniería al combinar sistemas de navegación y control, sensores de alta resolución, software y hardware especializados.

Componentes de un VANT o dron En términos generales, un VANT o dron es una aeronave reutilizable no tripulada que cuenta con una estructura en donde es posible colocar dispositivos operados de manera remota (a distancia) o autónomos (preprogramados) para cumplir una misión de vuelo específica; sirve como herramienta de apoyo con fines de reconocimiento de patrones terrestres o medición remota de propiedades o variables de interés de la superficie terrestre.

Los drones pueden tener múltiples formas y configuraciones, pero existen dos grandes vertientes: tipo avión (también llamado de ala fija) y tipo multirrotor (o de ala rotatoria), con dos o más hélices. La selección del VANT a utilizar es importante; cada tipo tiene diferente alcance y potencial. Los drones de ala fija pueden cubrir grandes extensiones de superficie, recorrer amplias distancias y a velocidades más altas que los multirrotores, debido principalmente a su bajo consumo de energía y la ligereza de su estructura, lo que les permite estar en el aire mucho tiempo (de 50 a 90 minutos en promedio). Los drones multirrotor, por otro lado, pueden hacer movimientos verticales u horizontales de forma controlada y precisa, permanecer en un punto estático en el aire y soportar más peso que los de ala fija. Sin embargo, los drones multirrotor consumen más energía,

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 65

Tecnología Aplicación de VANT en el sector agua

Figura 1. Dron realizando una misión de vuelo sobre la presa Miguel Hidalgo, que abastece al Distrito de Riego 075, Río Fuerte, Sinaloa. por lo que la duración de sus vuelos es más corta (actualmente de hasta 25 minutos).

Entre las ventajas de los actuales drones está su autonomía para realizar trayectorias previamente definidas a través de misiones y tomar imágenes o efectuar otras actividades de monitoreo en sitios de interés (en la figura 2 se muestra una misión en elaboración que debe recorrer el VANT para obtener imágenes de la zona de estudio). El control y transmisión de datos e imágenes a distancia (telemetría) es logrado con un enlace de radio, el cual puede ser ampliado por medio de antenas de mayor alcance. Algunos VANT también admiten otros medios de comunicación, como bluetooth o WiFi. La mayoría

Figura 2. Pantalla del software para elaboración de misiones y definición del recorrido del VANT antes de ejecutar el vuelo sobre las instalaciones del IMTA.

66 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

tienen flexibilidad para cargar distintos tipos de cámaras, y algunos soportan otros dispositivos periféricos, como pértigas para colocación de sensores y paracaídas para seguridad del vehículo.

Un VANT está constituido por dos componentes: 1) el vehículo aéreo, al que corresponden el cuerpo de la aeronave, el controlador de vuelo, el sistema de control telemétrico, los componentes electromecánicos y los sensores o dispositivos de monitoreo; 2) la estación de control, que permite el control remoto, monitoreo y ejecución de la misión del vehículo. Adicionalmente, los drones de ala fija pueden necesitar dispositivos especiales para despegue, como lanzadores, o redes para aterrizaje.

Las principales ventajas de los VANT son (Ojeda Bustamante et al., 2017): • No se arriesga la tripulación ante el mal funcionamiento del vehículo.

• Utilidad en zonas de difícil acceso geográfico, de orden público, volcanes, incendios, con concentración de radioactividad, entre otras.

• Posibilidad de obtener fotografías y videos aéreos de alta resolución, en tiempo real si se cuenta con el equipo y accesorios.

• No se presentan problemas por condiciones atmosféricas (nubosidad), como sí sucede con las imágenes de satélite, ya que la altura de vuelo del VANT puede estar por debajo de las nubes.

• Bajo costo en la adquisición de imágenes aéreas.

• Adquisición de videos e imágenes aéreas en casi cualquier momento, lo que permite realizar estudios espaciotemporales de alta resolución.

H2O Gestión del agua

Tecnología Aplicación de VANT en el sector agua

Las principales desventajas de los VANT son: • Dependencia de una estación de seguimiento en tierra.

• Vulnerabilidad a varios factores ambientales, aves, aviones, redes eléctricas, etcétera.

• Limitaciones de peso de carga.

• Dificultad de integración en el espacio aéreo.

• Requerimiento de equipos auxiliares o sensores que deben ser de bajo peso y volumen, los cuales generalmente son caros.

• Limitación en la duración y alcance de los vuelos por la limitada capacidad de carga de equipo y baterías.

• Requerimiento de personal con habilidades para su uso y manejo.

• Necesidad de software y almacenamiento para manejo de grandes cantidades de imágenes y videos.

Aplicaciones en el sector agua Como es mencionado por Liu et al. (2014), grandes proyectos de construcción como puentes, carreteras y presas hidroeléctricas generalmente demandan la coordinación de cientos de trabajadores y maquinaria de construcción para su monitoreo y vigilancia. Con el uso de VANT, los gerentes de obras pueden monitorear un sitio completo sin restricciones de acceso; esto permite tener mayor información de los avances del proyecto.

En ese sentido, existen numerosas aplicaciones de los VANT para el sector agua. Entre las más importantes están:

Figura 3. Ortomosaico generado con imágenes adquiridas con un dron en el canal oriente del Distrito de Riego 075, Río Fuerte, Sinaloa.

H2O Gestión del agua

• Monitoreo del estado y funcionamiento de la infraestructura hidráulica.

• Supervisión de la construcción, avance y estado físico de obra civil (véase figura 3).

• Generación de modelos digitales de superficie para elaboración de planos topográficos.

• Generación de ortomosaicos (visible y multiespectral) de apoyo en actividades de planeación, supervisión y evaluación de proyectos de ingeniería civil (véase figura 4).

• Diagnóstico y supervisión de cambios en la calidad y estado de cuerpos de agua.

• Generación de mapas de uso del suelo y catastral de alta resolución.

• Generación de productos cartográficos, mapas topográficos.

• Delimitación y análisis del estado de la población y la infraestructura luego de desastres naturales o humanos.

Los retos para su aplicación El uso de drones tiene varios criterios que se deben considerar antes de su adquisición, operación y manejo y que dependen de las tareas a realizar. Entre ellos está su costo inicial, que incluye no sólo el vehículo sino también los sensores y equipo requeridos para obtener imágenes y videos de alta resolución espacial y espectral, la autonomía de vuelo y la capacidad de carga, las habilidades necesarias para su operación y para el procesamiento de grandes volúmenes de información. No obstante, actualmente se presenta una tendencia en el abatimiento de los costos; con mayor frecuencia se utilizan mejores equipos de menor costo en aplicaciones ingenieriles.

Al adquirir un VANT es recomendable considerar que permita el uso de software, sensores y accesorios de otros fabricantes para no generar dependencia de un solo fabricante.

El procesamiento de un gran volumen de información demanda computadoras con capacidad de procesamiento y almacenamiento superior que el de las computadoras de escritorio o de uso comercial. El manejo de drones también demanda el uso de software especializado, como simuladores de vuelo para entrenamiento previo para el pilotaje del dron y programas para la elaboración, ejecución y seguimiento de misiones, el procesamiento de las imágenes adquiridas y la obtención de productos como ortomosaicos o modelos tridimensionales

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 67

Tecnología Aplicación de VANT en el sector agua

daños a personas o bienes. Sólo los drones que pesen menos de 2 kilogramos pueden ser operados sin necesidad de autorización de la DGAC, pero si se usan para actividades comerciales deben contar con un seguro de daños a terceros, entre otras condicionantes.

Figura 4. Ortomosaico de las instalaciones del IMTA obtenido a partir de imágenes multiespectrales adquiridas con un VANT. del terreno. Dependiendo de la aplicación, se pueden requerir también sistemas informáticos para procesar una gran cantidad de datos/imágenes del área de interés, como programas de aprendizaje automático o minería de datos.

Uno de los retos más importantes de la aplicación de los VANT en el sector agua es la ausencia de mecanismos de transferencia de esta tecnología para su rápida adopción y difusión.

Aunque un VANT demanda conocimiento técnico previo para su utilización, y a pesar de contar con varias aplicaciones potenciales, la validación de diversas metodologías para su adopción aún está en desarrollo; esto dificulta que la herramienta se popularice y propicia su utilización más para el ocio que como herramienta ingenieril, pero sin duda en pocos años será indispensable en las actividades ingenieriles y administrativas del sector agua.

Debido a la popularización de los VANT, en nuestro país la Dirección General de Aeronáutica Civil (DGAC) de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes emitió en 2015 las regulaciones obligatorias para todos los operadores de estas naves.

Entre las más importantes se indica que, sin importar el peso, sólo pueden ser operadas durante el día en áreas no clasificadas como prohibidas, restringidas o peligrosas y al menos a 9.2 kilómetros de los aeropuertos controlados, a 3.7 kilómetros de los aeródromos no controlados y a 900 metros de los helipuertos; no deben dejar caer objetos que puedan causar

68 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

Conclusiones La aparición y desarrollo de los drones supuso una revolución tecnológica; hoy se perfilan como herramientas de apoyo en procesos de planeación, supervisión y estimación de parámetros y variables hidráulicas, y sin duda reducirán costos y tiempos de varias actividades que demanda el sector agua. Sin embargo, su uso en la ingeniería demanda recursos, equipos y una serie de habilidades intrínsecas tanto para pilotar la aeronave como para procesar grandes volúmenes de imágenes e información.

En este sentido, existe una pronunciada curva de aprendizaje de por medio antes de dominar y aplicar estos vehículos en las actividades que demanda el sector agua.

A fin de asegurar el aprovechamiento del dron, es necesario hacer una selección adecuada del fabricante y el proveedor.

El fabricante establece la compatibilidad con los dispositivos periféricos y software para ejecución de misiones de vuelo. El proveedor brinda soporte técnico y suministra refacciones y asistencia en caso de reparación o posible mejora del VANT, por lo que su velocidad de respuesta para proporcionar estos servicios es sumamente importante (crítica en algunos casos) en la ejecución de proyectos que involucran al dron como principal instrumento de adquisición de información.

El uso de VANT será indispensable para la toma de datos espaciales a detalle que requieran la discriminación y monitoreo de características de las obras hidráulicas con el fin de facilitar la utilización y manejo eficiente de recursos como agua, suelo y energía. Muchas de las aplicaciones de los drones en el sector agua están en desarrollo; existen los retos de adaptar las metodologías usadas y miniaturizar los sensores para facilitar su adopción en el campo de la hidráulica Referencias Liu, P., et al. (2014). A review of rotorcraft unmanned aerial vehicle (UAV) developments and applications in civil engineering. Smart Structures and Systems (6)13: 1065-1094.

Ojeda Bustamante, W., et al. (2017). Aplicaciones de los vehículos aéreos no tripulados en la ingeniería hidroagrícola. Tecnología y Ciencias del Agua. Aceptado para publicación.

H2O Gestión del agua

mavensphotoblog.com

EL AGUA EN EL MUNDO

Sequía y subsidencia: un círculo vicioso 70 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

El agua en el mundo Sequía y subsidencia: un círculo vicioso

A partir del año 2000, los estudios sobre subsidencia en California entraron en un nuevo auge; se añadió nueva tecnología con la cual pudo observarse que la subsidencia se presenta de forma cada vez más acentuada no sólo en los sitios ya estudiados durante el siglo pasado, sino en áreas donde hasta hace poco no se tenía registro del fenómeno, como el condado de Madera.

L

acuíferos, predecir escenarios de suministro y afrontar asuntos relacionados con la competencia por ese recurso, el Departamento de Geología de Estados Unidos (USGS, por las siglas en inglés de US Geological Survey) desarrolló el Modelo Hidrológico del Valle Central (CVHM, por sus siglas en inglés), una herramienta computacional extensiva y detallada en tres dimensiones que informa simultáneamente sobre los cambios en el suministro y la demanda de agua en su área de estudio; también simula el flujo de agua superficial y subterránea a lo largo y ancho del valle.

El valle de San Joaquín es una de las regiones agrícolas más productivas de Estados Unidos. Allí, en la década de 1920 los granjeros comenzaron a depender del agua freática como fuente de suministro.

Con el tiempo, el bombeo excesivo causó El contexto el abatimiento de los niveles freáticos, y La llamada cuenca del Valle Central de con ello la compactación del sistema de California se compone de dos grandes acuíferos y finalmente la subsidencia del zonas hídricas: el río Sacramento en el suelo, que a su vez generó una pérdida norte y el río San Joaquín en el sur; en de la capacidad de almacenamiento del esta red también se cuenta el lago Tulasistema. Para 1970, la subsidencia ya rere. El valle ocupa alrededor de un tercio basaba los 30 cm en aproximadamente de la cuenca, y el resto se ubica bajo las Figura 1. Sitio de mayor subsidencia: la mitad del valle de San Joaquín (unos zonas montañosas aledañas (la cordillera valle de San Joaquín, al suroeste de 13,468 km2), y algunos sitios específicos Cascade y la Sierra Nevada en el noreste, Mendota, California. se habían hundido hasta 8.5 metros. que alcanzan unos 4,267 m de altura, y la En julio de 2015, mediante una simuCordillera de la Costa al oeste, que se eleva hasta los 2,438 m). lación del CVHM, se estimaba que durante la sequía que se El Valle Central cubre un área cercana a los 52,000 kilómetros prolongaba desde 2012 se utilizaba agua freática para cubrir cuadrados.

70% de la demanda agrícola. También se informaba que desde En un esfuerzo para apoyar a los administradores del agua 1962 la extracción de agua se había hecho a un ritmo promedio con el fin de entender cómo se mueve ésta en el sistema de de 1.85 km3 por año, y al doble de eso a partir de 2012. ca.water.usgs.gov

a subsidencia es un fenómeno que se presenta en muchas partes del mundo.

En Estados Unidos, cerca de 44,000 km2 de superficie se han visto afectados por él, y en más del 80% de esa extensión es consecuencia de la extracción de agua subterránea para aprovechamiento humano.

En marzo de 2017 el hundimiento del suelo en el Valle Central de California fue noticia global. Sin embargo, el problema –acentuado en los últimos años por la sequía que orilla a realizar mayores extracciones de agua subterránea– se ha estudiado durante décadas, al grado de que la continuidad en su estudio se considera desde hace mucho obligada para la gestión hídrica en la región.

H2O Gestión del agua

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 71

El agua en el mundo Sequía y subsidencia: un círculo vicioso

Cambio vertical Julio 2013marzo 2015

Cambio vertical Julio 2013junio 2016

Centímetros > 71.1 71 a 68.6 68.5 a 66.1 66 a 63.5 63.4 a 61 60.9 a 55.9 55.8 a 50.8 50.7 a 45.7 45.6 a 40.6 40.5 a 35.6 35.5 a 30.5 30.4 a 25.4 < 25.4

Centímetros > 71.1 71 a 68.6 68.5 a 66.1 66 a 63.5 63.4 a 61 60.9 a 55.9 55.8 a 50.8 50.7 a 45.7 45.6 a 40.6 40.5 a 35.6 35.5 a 30.5 30.4 a 25.4 < 25.4

Sitio de control 20

0

0.80 1.61

3.22 km

0

0.80

Fuente: www.jpl.nasa.gov

Figura 2. Subsidencia al este del acueducto California.

Las fluctuaciones en la elevación del terreno causan graves problemas de operación, mantenimiento y diseño para ese acueducto que recorre el valle de noroeste a sureste y fue construido para el suministro de agua. Es ésta la arteria principal del proyecto hídrico del estado, que provee el líquido a 25 millones de habitantes y cerca de 4,000 km2 de sembradíos y transporta agua a lo largo de 715 km desde la Sierra Nevada.

La disponibilidad de agua en extremo reducida durante cuatro periodos (1976-1977, 1986-1992, 2007-2009 y 2012-2015) llevó a que se incrementaran los bombeos, con decrementos históricos de los niveles de agua del acuífero. La subsidencia resultante ocasionó menores capacidades de almacenamiento subterráneo y de flujo en el canal Delta-Mendota, en el acueducto California y en otros canales, que transportan aguas de desecho y entregan agua de riego; para recuperar parte de la capacidad se han requerido costosas reparaciones.

72 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

Por todo lo anterior, las autoridades consideran la medición de los cambios de altura en el valle de San Joaquín una tarea obligada y que no debe interrumpirse. En específico, el USGS está al tanto de cómo se desenvuelve el círculo vicioso de suministro insuficiente, mayor Sitio de control 20 bombeo, subsidencia, pérdida de pendiente y disminución de la capacidad de almacenamiento tanto superficial como subterránea.

Es previsible que, en las condiciones actuales de utilización y bombeo, el acuífero siga decreciendo, pues incluso en 1.61 3.22 km temporadas de copiosa precipitación pluvial como la de 2010-2011 las entregas de agua superficial resultaron insuficientes ante la demanda.

Con la continuidad de las mediciones de subsidencia, deformación y niveles de agua de manera integral se busca obtener análisis de la respuesta del sistema acuífero, un conocimiento sin duda valioso con miras a adoptar acciones de mitigación eficaces. Para ello, el USGS desarrolló un mapa interactivo en línea en el que se pueden consultar al mismo tiempo o por separado factores de sequía, subsidencia y compactación en el valle de California; está disponible en la dirección https:// ca.water.usgs.gov/land_subsidence/central-valley-subsidence-data.html. Tal información podría usarse para mejorar los modelos del flujo subterráneo y de la compactación del sistema, refinar estimaciones, predecir la compactación futura y, en suma, hacer un manejo más efectivo de las reservas en el que se considere el problema de la subsidencia.

Red de monitoreo del valle de San Joaquín Después de ser descubierto el fenómeno de subsidencia a mediados del siglo XX, en la década de 1960 se instaló una red de monitoreo con 31 extensómetros dispuestos en 21 sitios.

En la figura 1 se muestra la ubicación aproximada de mayor subsidencia en EUA, de acuerdo con estudios llevados a cabo hacia fines de los setenta. Dicha ubicación fue identificada por Joseph F. Poland (en la imagen); las señales en el poste indican

H2O Gestión del agua

ÂŽ

Aparta la fecha 27 de Noviembre al 1 de Diciembre

El agua en el mundo Sequía y subsidencia: un círculo vicioso

Merced

El Nido

Chowchilla

Can al A rroy o Can al D elta -Me ndo ta

Madera al a Can wchill Cho

aquín an Jo Río S

Fresno

n er -K nt ia Fr

Río Kin gs

l na Ca Hanford

Visalia

Simbología

Tulare

Infraestructura hidráulica destacada Subsidencia 2008-2010 (mm) 25, estimada 25-50

Corcoran

le Río Tu

a rni lifo Ca cto du ue Ac

la altitud aproximada de la superficie en 1925, 1955 y 1977.

Desafortunadamente, en los ochenta el número y la frecuencia de las mediciones se redujeron de forma considerable; se pasó a 26 extensómetros en 18 sitios.

A partir del año 2000, los estudios entraron en un nuevo auge; no obstante una cantidad menor de extensómetros, las frecuencias de medición aumentaron y se añadió la tecnología de sistema de posicionamiento global continuo (CGPS) y radar interferométrico de apertura sintética (InSAR). Con estas medidas se observó que la subsidencia se presenta de forma cada vez más acentuada no sólo en los sitios ya estudiados durante el siglo pasado, sino en áreas donde hasta hace poco no se tenía registro del fenómeno, como el condado de Madera.

Ea sts id eB yp as s Los Banos

Porterville

Pixley

50-100 Subsidencia e infraestructura 100-150 Delano La figura 2 se tomó del estudio más re150-280 ciente del Jet Propulsion Laboratory del 280-410 Instituto Tecnológico de California; para 410-540 obtener estos mapas se integraron aná> 540 lisis de datos satelitales (marzo 2015-septiembre 2016) y del radar aéreo UAVSAR de la NASA, los cuales fueron comple0 10 20 40 km Bakersfield Fuente: ca.water.usgs.gov mentados con informes anteriores de otros satélites.

Figura 3. Áreas del Valle Central de California con subsidencia.

Las fluctuaciones en la elevación del terreno causan graves problemas de operación, mantenimiento Al final de la década de 1960 y principios de la de 1970 esta y diseño para ese acueducto que recorre el valle de noroeste infraestructura ayudó en la recuperación mantenida de los nia sureste y fue construido para el suministro de agua. Es ésta veles de agua y una menor tasa de compactación. Sin embargo, la arteria principal del proyecto hídrico del estado, que provee las sequías posteriores (1976-1977, 1987-1992 y 2007-2009) el líquido a 25 millones de habitantes y cerca de 4,000 km2 de reavivaron el problema con magnitudes inéditas. sembradíos. El acueducto consiste en un sistema de canales, Mediante el mapeo llevado a cabo por el UAVSAR en el área tuberías y túneles que transporta agua a lo largo de 715 km del acueducto California se encontró una subsidencia máxima desde la Sierra Nevada a través del norte y centro del estado de 64 cm cerca de Avenal, en el condado de Kings; en ese sitio hasta su extremo sur. el flujo se redujo en 20% respecto de su capacidad de diseño.

74 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

El agua en el mundo Sequía y subsidencia: un círculo vicioso

Ya se han impuesto medidas para contrarrestar la subsidencia. En el Valle Central se llevan a cabo recargas controladas al acuífero a través de presas cercanas a los sistemas de suministro, sobre todo en el sureste, en los condados de Fresno y Kern. La mayoría de estos embalses se ubican sobre abanicos aluviales de la Sierra Nevada, sedimentos arenosos de alta permeabilidad.

sue-feathersandflowers.blogspot.mx

entre mayo de 2015 y comienzos de 2017 que se sumaron a algunos metros acumulados de 2008 a 2012.

En el mismo estudio encontraron hundimientos máximos de 56 cm a lo largo del canal Delta-Mendota, en el noroeste del estado. En este caso, se determinó la ubicación, magnitud y régimen de daños de la deformación superficial mediante extensómetros, GPS e InSAR, entre otras herramientas.

Como una de las conclusiones más importantes del estudio, se determinó que la mayor parte de la compactación tuvo lugar en la zona de la arcilla lacustre Corcoran, perteneciente a la formación Tulare. En la figura 3 se muestra la relación entre subsidencia e infraestructura.

Otro caso es el de la Derivación del Este (Eastside Bypass), en cuyo recorrido se presentó un hundimiento de 41 a 51 cm

H2O Gestión del agua

Conclusión El problema de la subsidencia en California no es nuevo; sin embargo, en materia de gestión hídrica sí puede considerarse un avance significativo la importancia que se le da al fenómeno en la planeación para asegurar el suministro de agua en el presente y el futuro. El hundimiento del terreno no sólo ocasiona una menor capacidad de almacenamiento de agua subterránea; menores pendientes ocasionan menor flujo en la infraestructura hidráulica que lleva agua desde el norte de California hacia sus principales centros económicos.

Ya se han impuesto medidas para contrarrestar la subsidencia. En el Valle Central se llevan a cabo recargas controladas al acuífero a través de presas cercanas a los sistemas de suministro, sobre todo en el sureste, en los condados de Fresno y Kern. La mayoría de estos embalses se ubican sobre abanicos aluviales de la Sierra Nevada, sedimentos arenosos de alta permeabilidad.

Como en otras partes del mundo, el problema es que la extracción se hace a ritmo creciente y la recarga natural y artificial no alcanza a contrarrestarla.

La misión NISAR, una iniciativa conjunta de la NASA y la Organización para la Investigación Espacial de India próxima a lanzarse, recolectará datos no sólo de California sino de todo el mundo, y será la herramienta ideal para la medición y rastreo de la subsidencia asociada a la extracción de aguas freáticas, así como del fenómeno inverso debido a la recarga natural o artificial de acuíferos. Los avances de esta iniciativa y sus aplicaciones específicas al ámbito hídrico estarán disponibles en el sitio https://nisar.jpl.nasa.gov/applications

Elaborado por Helios Comunicación con información de www.usbr.gov, ca.water. usgs.gov y www.jpl.nasa.gov

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 75

Actualización profesional El agua en tiempos de incertidumbre

Una propuesta de análisis sobre conflictos hídricos en la metrópolis de México Felipe de Alba, CESOP-UAM Cuajimalpa, 2016

U

na asombrosa complejidad

de problemáticas hídricas define hoy la Zona Metropolitana del Valle de México. Pero no

rincones desde una perspectiva holística sobre un problema que, en ocasiones, tiende a ser reducido a la simple construcción de nuevos sistemas de

Water and cities in Latin América

aprovisionamiento

Challenges for sustainable development

La calidad del agua

Ismael Aguilar Barajas et al., Routledge, 2015

y sus diversas implicaciones sobre las poblaciones asentadas en las zonas costeras de América Latina. El caso de Ecuador y México

A

mente 80%

de la población de

Rubén de Jesús Solís Mecalco et al., Ecosur, 2016

E

proximada-

América Latina se concentra en núcleos urbanos;

ste libro es un llamado a la sociedad

en consecuencia,

y los gobiernos contemporáneos, ya

la presión sobre

que en él se evidencia una serie de pro-

los recursos hídricos y el manejo

es un problema

blemáticas relacionadas con el recurso

del agua genera retos mayúsculos

reciente; tiene su origen en una

agua. Lejos de resolverse, éstas conti-

para las ciudades.

serie de olvidos, abandonos, fallas

núan agravándose en América Latina.

en la planeación o ausencia de ella,

Se aborda la contaminación del agua

Este trabajo provee al mismo tiempo, en cada capítulo,

y sobre todo desbordamientos. Todo

en zonas costeras y sus implicaciones en

una visión de conjunto y casos de

parece estar desbordándose, alcan-

los ecosistemas marinos y las pobla-

estudio. Se revisan aspectos clave

zando ritmos o frecuencias nunca

ciones humanas. Se presentan casos de

sobre la importancia del agua en

antes vistos. Los gobiernos hacen,

estudio de Manta, Ecuador, municipio

las ciudades.

las sociedades exigen, los fenó-

en el que paradójicamente se presenta

menos estallan y las soluciones, a

escasez de agua potable y afectaciones a

dan el manejo de agua freática,

veces, empeoran la situación.

la población por las lluvias abundantes,

crecimiento verde y servicios de

y la costa de Yucatán, en México, donde

agua, inequidades en el suministro,

de desigualdades, el agua es desde

cada vez se hace más urgente reforzar la

financiamiento de los servicios y

hace muchos años un tema central

cultura del cuidado del agua.

respuesta ante inundaciones.

En un país con una larga historia

en el debate nacional. La precarie-

A continuación se estudian los

Los casos presentados abor-

Se detallan ejemplos de Argen-

dad en el uso y la sobreexplotación

potenciales efectos de la contaminación

tina, Brasil, Colombia, Ecuador,

son aristas que acarrean inunda-

hídrica en la salud de las poblaciones

México y Perú; también se com-

ciones, desbordamientos de aguas

asentadas en zonas costeras, tema

paran diversas lecciones tomadas

negras, necesidad de suministro

que da paso al de la calidad del agua

de Estados Unidos, y se sugiere

mediante pipas, tandeo y fenóme-

para consumo humano y su relación

su posible aplicación a contextos

nos sociales como el uso electoral

con la prevalencia

de situaciones adversas, etcétera.

de diarrea infantil

Este libro es un camino per-

latinoamericanos.

Los autores provienen del Ban-

en las comunidades

co Interamericano de Desarrollo, la

sonal en la investigación sobre el

costeras de la pe-

Organización para la Cooperación

agua, con base en las experiencias y

nínsula mexicana.

y el Desarrollo Económicos y el

análisis del autor en el sector. Con

El volumen incluye

Banco Mundial; esto permite un

él se pretende contribuir a un largo

un apartado de re-

tratamiento de corte internacional

debate en el que se exploren nuevos

flexiones finales

de los diversos temas

76 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Breves

Eliminación más rápida y económica de fármacos

Se inaugura PTAR con tecnología mexicana

U

A

n equipo de científicos del Instituto Politécnico Nacional creó un sistema para degradar y eliminar residuos farma-

céuticos tales como antiinflamatorios y antibióticos del agua; esto se logra mediante la síntesis de materiales con las técnicas de microondas y ultrasonido, las cuales permiten modificar la morfología y cristalinidad de los materiales sintetizados.

Para la eliminación de residuos farmacéuticos se tomó como

comienzos de marzo de 2017 se inauguró una planta de tratamiento de aguas residuales en Tehuixtla,

Morelos, con tecnología desarrollada por el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA).

La PTAR es un prototipo de reactor con biomasa inmovilizada sobre un empaque sintético móvil para caudales de 2 l/s; es una tecnología patentada que se

molécula modelo una solución de diclofenaco y se utilizó un

ha estado desarrollando desde 2006 mediante inves-

sistema integral de tratamiento de fotocatálisis, degradación,

tigación básica y aplicada. El director general del IMTA

ultrasonido y sorción. Se eligió ese medicamento por usarse de

aseguró que la operación de la planta tendrá como uno

manera masiva e indiscriminada en nuestro país, y por tener

de sus beneficios la reducción del riesgo de enferme-

constante incidencia en el medio ambiente a pesar de no ser

dades entre la población debidas a la contaminación

muy peligroso. También han trabajado con trimetoprim, anti-

del agua. En 2014 el instituto se hizo acreedor de

biótico encontrado en aguas residuales de la Ciudad de México.

2.4 millones de pesos por parte del Fondo Sectorial

El sistema es económico y más eficiente que otros de función similar; requiere menor tiempo para degradar fármacos que una

para la Innovación, un programa del Conacyt y la Secretaría de Economía, para desarrollar el proyecto

fotocatálisis comercial, al pasar de un máximo de 72 horas a entre 5 y 40 minutos. Fue creado en el Laboratorio de Nanomateriales Sustentables de la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

Esponja que discrimina entre combustible y agua de mar

E

Energía de las mareas

A

finales de 2016 se puso en marcha en Canadá la primera turbina de gran tamaño en

el continente americano para la generación de energía eléctrica renovable a partir de las mareas.

La instalación tuvo lugar en la bahía de Fundy, en la costa de Nueva Escocia.

La turbina de 15 metros de diámetro y peso de

n Estados Unidos fue creada una esponja capaz de limpiar derra-

mil toneladas tiene una potencia instalada de ge-

mes de petróleo del agua marina; no sólo absorbe el combustible,

neración de 2 MW. Se coloca en el fondo del mar y

sino que permite recuperarlo y reusarlo al ser exprimida y ella a su

una vez conectada a la red eléctrica local es capaz

vez puede volver a utilizarse; la conjunción de estas características no

de abastecer energía a 500 casas.

se había logrado hasta ahora.

Este material, nombrado oleoesponja, puede absorber hasta

En 2009 un prototipo fue destrozado por la fuerza del mar. La bahía tiene una de las

90 veces su propio peso, de acuerdo con sus creadores del Laboratorio

mareas más impetuosas del mundo, con olas

Nacional Argonne a cargo de la Universidad de Chicago y el Departa-

de hasta 17 metros y un flujo de agua estimado

mento de Energía de Estados Unidos.

en 115 mil millones de toneladas por evento.

Mediante pruebas en un tanque gigante con agua de mar en

Al continuar con el proyecto, se espera llegar

Nueva Jersey se comprobó que la oleoesponja puede recolectar diésel

durante el presente año a una capacidad insta-

y petróleo tanto de debajo del agua como de la superficie. Su poten-

lada de 16 MW con más turbinas; hacia 2020 se

cial no se reduce a derrames accidentales, pues podría usarse para

buscará alcanzar una capacidad de 300 MW para

la limpieza rutinaria de puertos, donde el tráfico de navíos ocasiona

el suministro de electricidad a 75,000 personas

contaminación con ambos combustibles

H2O Gestión del agua

Abril - Junio 2017 / Núm. 14 / 77

Calendario Abril de 2017

Junio de 2017

7°Congreso Interamericano de Residuos Sólidos Cuenca, Ecuador Asociación Interamericana de Ingeniería Sanitaria y Ambiental y otros www.congresodirsa2017.org

Conferencia “La gestión de las cuencas hidrográficas ante los cambios climáticos” Florianópolis, Brasil Red Latinoamericana de Organismos de Cuencas Hidrográficas www.relob2017.com.br/pt

25-28

Abril de 2017

26-28

4th International Conference on Water Economics, Statistics and Finance Santiago, Chile International Water Association waterconference.contactochilecom.cl

21-23

27 de agosto1° de septiembre de 2017 World Water Week Estocolmo, Suecia Instituto Internacional del Agua de Estocolmo www.worldwaterweek.org

Mayo de 2017

Septiembre de 2017

Plataforma Global para la Reducción del Riesgo de Desastres 2017 Cancún, México Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción del Riesgo de Desastres www.unisdr.org/conferences/2017/ globalplatform/en

Summer School: Integrating ecosystems in coastal engineering practice Puerto Morelos, México Technische Universität Braunschweig, II UNAM y otros www.iingen.unam.mx/es-mx/difusion/ Documents/INECEP.pdf

22-26

29 de mayo-2 de junio de 2017 XVI Congreso Mundial del Agua Cancún, México International Water Resources Association worldwatercongress.com

18-29

Octubre de 2017

8-14

23 Congreso ICID y 63 Reunión Internacional del Consejo Ciudad de México Comisión Internacional de Irrigación y Drenaje www.icid2017.org

XVI Congreso Mundial del Agua Cada tres años, la Asociación Internacional de Recursos Hídricos (IWRA, por sus siglas en inglés) organiza congresos relacionados con el avance del conocimiento de los recursos hídricos y su gestión alrededor del mundo.

El objetivo de los congresos mundiales del agua es proporcionar un foro en el cual compartir experiencias, promover la discusión y presentar nuevos conocimientos, resultados de investigaciones y desarrollos en los campos político y científico.

Precisamente la vinculación de ciencia y política en torno al agua es el eje rector del XVI CMA, que se llevará a cabo en nuestro país. Se busca facilitar el diálogo entre los actores de la gestión hídrica y traducir los asuntos más importantes a todas las disciplinas y profesiones.

El encuentro estará organizado en seis subtemas y tres cuestiones transversales. Los primeros son agua, saneamiento y salud; calidad del agua, aguas residuales y reutilización; seguridad hídrica en un mundo cambiante; política hídrica y gobernanza; ecosistemas acuáticos y regímenes físicos, y agua y crecimiento sostenible. Las cuestiones transversales son: Vinculando la ciencia y las políticas, Creación de capacidades y Participación de los actores.

Junio de 2017

5-7

Octubre de 2017

4 Conferencia Internacional sobre Agua y Sociedad Sevilla, España Wessex Institute www.wessex.ac.uk/conferences/2017/ water-and-society-2017

IDA World Congress 2017 São Paulo, Brasil International Desalination Association wc.idadesal.org

a

78 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

15-20

29 de mayo-2 de junio de 2017 Cancún, México worldwatercongress.com Contacto: office@iwra.org

H2O Gestión del agua

Hay instrumentos que son invaluables.

CÁMARA MEXICANA DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN

REVISTA MEXICANA DE LA

DISTRIBUCIÓN NACIONAL La Revista Mexicana de la Construcción distribuye ejemplares personalizados a los socios de la CMIC en sus 43 delegaciones, y en general a empresarios de la industria de la construcción y a funcionarios públicos del área, tomadores de decisiones, académicos y autoridades de cámaras, asociaciones y colegios de profesionales de todas las áreas relacionadas con el sector.

TEMÁTICA

50

%

Economía, finanzas, asuntos legales y hacendarios, políticas públicas, desarrollo, prospectiva, planificación estratégica, gerencia de proyectos, desarrollo tecnológico, entre otros temas de interés para los profesionales del sector.

de descuento sobre tarifas de 2017 al contratar seis ediciones: 628, 629, 630, 631, 632 y 633 para quienes contraten antes del 10 de mayo de 2017.

Además, un diseño de anuncio sin costo. construccion@heliosmx.org

Publicación oficial de la Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción

+ 52 (55) 55 13 17 25

Arte/Cultura

De la biblioteca No voy a pedirle a nadie que me crea Juan Pablo Villalobos, Anagrama, 2016

E

rocambolescas nos habla de la

14 países y diversos

realidad y la ficción, de la im-

idiomas. Sus dos pri-

portancia de la literatura en la

meras novelas, Fiesta

n esta historia, lo corriente se

vida y del papel fundamen-

en la madriguera y

transforma en un delirio sin que

tal del humor. Con No voy

Si viviéramos en un

uno sepa muy bien cómo; lo raro acaba

a pedirle a nadie que me crea

lugar normal, fueron

siendo normal, y no puede hacerse otra

Villalobos obtuvo el Premio

adaptadas al teatro y

cosa que reír porque todo es hilarante,

Herralde de Novela 2016

representadas en Brasil, país en que vivió de 2011 a

cotidiano y surrealista a la vez.

Juan Pablo Villalobos relata tal como

Juan Pablo Villalobos

2014. Colabora regular-

actuaba Buster Keaton: te arranca la

(Guadalajara, 1973)

mente en revistas literarias

carcajada manteniéndose impávido. A

Licenciado en Lengua y literatura hispánicas

reconocidas y reside en

través de la odisea de un hombre nor-

con estudios de posgrado en la Universidad

Barcelona. En 2012 ingresó al Sistema

mal envuelto en peripecias de lo más

de Barcelona. Su obra ha sido publicada en

Nacional de Creadores de Arte de México.

Exposiciones 100 años de una artista: Leonora Carrington

U

Teatro Rotterdam

A

lice es una mujer como cualquier otra. Reside en un país cuyo idioma y cultura desconoce,

no le gustan los cohetes y vive en secreto con su

no de los proyectos más importantes

novia desde hace siete años. Adrian es un hombre

que ha realizado la Fundación Leonora

como cualquier otro; le gusta debatir, le importa

Carrington se pone en marcha, organizado

la política y vive desde hace años dentro del cuer-

junto con la Biblioteca de México para cele-

po de una mujer llamada Fiona.

brar el centenario de la artista. El recorrido,

Rotterdam es una comedia agridulce sobre el gé-

un auténtico viaje, comienza con su infancia

nero, la sexualidad y el estar lejos de casa. El mon-

y adolescencia en Inglaterra, su temprano

taje busca utilizar el humor para explorar dos de los

interés en el dibujo y su fascinación por los

temas más intrigantes: la identidad y el amor

cuentos de hadas que constituyeron una de sus primeras influencias.

La muestra pasa por la relación con algunos de sus amigos de París y el encuentro con el pintor Max Ernst, quien abre una ventana creativa que Leonora utilizaría en su propia obra. Posteriormente se expone la etapa de su vida en México, país al que llegó para dejar atrás la Europa en guerra. Fue aquí donde se desarrolló el periodo más importante de su vida personal y creativa Foro Shakespeare Biblioteca de México-Foro polivalente Antonieta Rivas Mercado

Zamora 7, esq. Veracruz, col. Condesa,

Plaza de la Ciudadela 4, esq. avenida Balderas, col. Centro, Ciudad de México

Ciudad de México

Lunes a domingo de 10 a 18 h

Miércoles, 20:30 h

Hasta el 9 de julio de 2017

Hasta el 9 de agosto de 2017

80 / Núm. 14 / Abril - Junio 2017

H2O Gestión del agua

Servicio más eficiente y sustentable

Telemetría y control Pozos Tanques Redes primarias Válvulas primarias Compuertas de trifurcaciones

Reformas legales Programa de largo plazo de cumplimiento obligatorio por ley Indicadores sociales e institucionales con informes públicos anuales certificados por un ente externo Descentralización del Sacmex para fortalecer su capacidad técnica, administrativa y financiera

Agua potable

Rescate del agua y eliminación de fugas Sectorización Renovación de tuberías y tomas Control de presiones Potabilización 22 plantas potabilizadoras nuevas Siete plantas potabilizadoras por rehabilitar

Eficiencia comercial Instalación de medidores Nuevo sistema informático

Nueva fuente (trabajo con Conagua) Fuentes externas Acuífero profundo

Tratamiento y reúso Dos plantas de tratamiento nuevas Cinco plantas de tratamiento por rehabilitar

Drenaje

Reposición de colectores dañados Reparaciones con manga Reparaciones convencionales Reposición de redes de atarjeas

Con una inversión estimada de 10 mil millones de pesos, en 2018 el gobierno de la Ciudad de México se propone suministrar el 100% de agua potable a todos los habitantes del Distrito Federal. Se construirán 22 plantas potabilizadoras, se rehabilitarán 7 y se instalarán 3,115 km de tuberías para eliminar fugas, entre otras obras.

www.sacmex.df.gob.mx