Ingeniería Civil IC 629 abril 2022 by Helios Comunicación

629 / AÑO LXXII / ABRIL 2022

$60

Desalación de agua de mar Técnicas y costos

EQUIPOS Servicios de grúas industriales con operación desde 12 hasta 3,000 toneladas.

EJECUCIÓN DE PROYECTOS Ingeniería, asesoría, maquinaria y mano de obra especializada para la construcción de proyectos.

ALIANZAS COMERCIALES Servicios de transporte especializado y proyectos offshore ejecutados por nuestros socios comerciales: PESADO TRANSPORT y ESEASA OFFSHORE.

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CDMX (55) 90002630

Espacio del lector

Dirección General Ascensión Medina Nieves Consejo Editorial del CICM Presidente Jorge Serra Moreno

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

sumario Número 629, abril de 2022

PORTADA: GEOKERI

3 MENSAJE DEL PRESIDENTE ENERGÍA / EL ALMACENAMIENTO DE ENER4 GÍA ELÉCTRICA POR BOMBEO / LEONARDO DE JESÚS RAMOS GUTIÉRREZ

Vicepresidente Alejandro Vázquez López

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

Consejeros Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Luis Fernando Castrellón Terán José Manuel Covarrubias Solís Carlos Alfonso Herrera Anda Mauricio Jessurun Solomou Roberto Meli Piralla Manuel Jesús Mendoza López Regino del Pozo Calvete Javier Ramírez Otero Óscar Valle Molina Alejandro Vázquez Vera Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección ejecutiva Daniel N. Moser da Silva Dirección editorial Alicia Martínez Bravo Coordinación de contenidos Teresa Martínez Bravo

/ CONSIDERACIONES PARA PLANEAR INFRAESTRUCTU8 PLANEACIÓN RA SOSTENIBLE / CARLOS SANTILLÁN DOHERTY / PROYECTO DE MEJORA DE EFICIENCIA Y DEL SERVICIO 12 DEHIDRÁULICA AGUA POTABLE / RAFAEL CARMONA PAREDES

CARRETERAS / AUTOPISTA BARRANCA LARGA-VENTANILLA, OAXACA / JUAN JOSÉ OROZCO Y OROZCO

TEMA DE PORTADA: HIDRÁULICA / DESA20 LACIÓN DE AGUA DE MAR. TÉCNICAS Y COSTOS / GERARDO HIRIART LE BERT / REFLEXIONES SOBRE LA 24 PLANEACIÓN PLANEACIÓN Y PROGRAMACIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA EN MÉXICO / LUIS FRANCISCO ROBLEDO CABELLO

URBANISMO / NORMAS HIDROSANITARIAS PARA LA EDIFICACIÓN SUSTENTABLE / EVANGELINA HIRATA

MANTENIMIENTO DE LA INFRAESTRUCTURA/ TECNOLOGÍA SIN ZANJA 31 PARA LA REHABILITACIÓN DE TUBERÍAS / JOSEPH GÜECHA ROJAS Y ANA MARÍA BERNAL

36 ALREDEDOR DEL MUNDO / TORRE MERCURY DE MALTA 40

CULTURA / LIBRO MÉXICO A TRES BANDAS / PEDRO J. FERNÁNDEZ Y COLS.

Contenidos Ángeles González Guerra Diseño Diego Meza Segura Dirección comercial Daniel N. Moser da Silva Comercialización Laura Torres Cobos Victoria García Frade Martínez Dirección operativa Alicia Martínez Bravo Administración y distribución Nancy Díaz Rivera Realización HELIOS comunicación +52 (55) 29 76 12 22

Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org IC Ingeniería Civil, año LXXII, número 629, abril de 2022, es una publicación mensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Camino a Santa Teresa número 187, colonia Parques del Pedregal, alcaldía Tlalpan, C.P. 14010, México, Distrito Federal. Tel. 5606-2323, www.cicm.org.mx, ic@heliosmx.org Editor responsable: Ing. Ascensión Medina Nieves. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo número 04-2011-011313423800-102, ISSN: 0187-5132, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido número 15226, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso Sepomex número PP09-0085. Impresa por: Ediciones de la Sierra Madre, S.A. de C.V., 8 de Septiembre 42-2, col. Daniel Garza, alcaldía Miguel Hidalgo, CP 11830, Ciudad de México. Este número se terminó de imprimir el 31 de marzo de 2022, con un tiraje de 4,000 ejemplares. Los artículos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinión del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista IC Ingeniería Civil como fuente. Registro en el Padrón Nacional de Medios Certificados de la Secretaría de Gobernación. Para todo asunto relacionado con la revista, dirigirse a ic@heliosmx.org

AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

Costo de recuperación $60, números atrasados $65. Suscripción anual $625. Los ingenieros civiles asociados al CICM la reciben en forma gratuita.

Mensaje del presidente

La construcción en la reactivación económica de la CDMX

l Plan de Reactivación Económica en la Ciudad de México 2022-2024 tiene por objetivo acelerar el crecimiento y progreso de la capital –desde la economía popular hasta la proyección internacional– mediante las siguientes tres acciones: 1) avances y apoyos al desarrollo de la economía popular, social y solidaria; 2) grandes propuestas para la reactivación cultural, turística y del Centro Histórico, y 3) nuevos instrumentos de apoyo al desarrollo del sector de la construcción y vivienda. La mayor incumbencia del CICM está referida al punto 3. Algunos acuerdos destacables en este asunto son la presentación de un estudio único de impacto urbano, social y ambiental a través de una ventanilla digital, lo cual permitirá disminuir el tiempo de trámites y el estudio será ingresado de manera digital o presencial; la creación de la comisión especial para tomar los acuerdos necesarios evitará trabas y transparentará el proceso. También relevante es la actualización del Programa Especial de Regeneración Urbana y Vivienda Incluyente. Permitirá ampliar aún más los corredores que podrán ser desarrollados a través del programa y extender los incentivos para construir vivienda incluyente a través de una serie de condonaciones fiscales. Otro acuerdo destacable es el que permite reconvertir oficinas en vivienda y otros usos, que busca igualmente ampliar la cobertura a otras áreas de la CDMX. Es igual de importante el otorgamiento de facilidades administrativas al Instituto de Vivienda en el tema de licencias de construcción para proyectos inmobiliarios destinados a la vivienda de interés social o popular. Dos más considerados de interés son el Plan Maestro de la Zona Rosa, para que se construyan nuevas viviendas con dimensiones menores que puedan insertarse en el entorno, y proponer alternativas de encadenamientos productivos con los industriales ya asentados en la zona industrial de Vallejo. Es imprescindible la capacidad de diálogo y concertación entre gobierno, sociedad civil, empresarios, trabajadores e instituciones académicas, que seguramente permitirá consolidar la recuperación económica de la CDMX. La reactivación económica de esta ciudad capital requiere de manera urgente y determinante inversiones para servicios de agua eficaces. El Colegio de Ingenieros Civiles de México está dispuesto a colaborar con el gobierno de la Ciudad de México y el federal comprometidos con tan loable fin.

XXXIX CONSEJO DIRECTIVO Presidente Jorge Serra Moreno Vicepresidentes José Cruz Alférez Ortega Felipe Ignacio Arreguín Cortés Verónica Flores Déleon Juan Guillermo García Zavala Walter Iván Paniagua Zavala Luis Francisco Robledo Cabello Alejandro Vázquez López José Arturo Zárate Martínez Primer secretario propietario Luis Antonio Attias Bernárdez Primera secretaria suplente Ana Bertha Haro Sánchez Segundo secretario propietario Carlos Alfonso Herrera Anda Segunda secretaria suplente Pisis M. Luna Lira Tesorero Mario Olguín Azpeitia Subtesorero Regino del Pozo Calvete Consejeros Renato Berrón Ruiz Juan Cuatecontzi Rodríguez David Oswaldo Cruz Velasco Luis Armando Díaz Infante Chapa Luciano Roberto Fernández Sola Juan Carlos García Salas Celina González Jiménez Mauricio Jessurun Solomou Reyes Juárez del Ángel Luis Enrique Montañez Cartaxo Juan José Orozco y Orozco Juan Carlos Santos Fernández Óscar Solís Yépez Guadalupe Monserrat Vázquez Gámez Jesús Felipe Verdugo López José Santiago Villanueva Martínez www.cicm.org.mx

ENERGÍA

El almacenamiento de energía eléctrica por bombeo México tiene un sistema eléctrico de los más robustos en escala mundial, es decir, recorre grandes extensiones para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Sin embargo, el sistema interconectado nacional ha tenido una operación disruptiva y costosa debido a la intermitencia, ya que cuando ésta se presenta, los vacíos generan pequeños campos magnéticos, como la reactancia en pequeños circuitos, además de la congestión de la red cuando la generación distribuida (energía solar fotovoltaica menor o igual a 0.5 MW) se presenta. LEONARDO DE JESÚS RAMOS GUTIÉRREZ Ingeniero civil y maestro en Administración de la construcción. Jefe de Disciplina de Anteproyectos Hidroeléctricos de la CFE. Profesor de posgrado en la Universidad Panamericana y miembro del Consejo Consultivo del ITESM.

En México actualmente se está dando un proceso político de cambio en la política de operación del sector eléctrico nacional (SEN). La Comisión Federal de Electricidad (CFE), antes de la reforma energética promulgada en el año 2013, era el órgano rector del manejo total del SEN. Este año, el gobierno federal envió una iniciativa de contrarreforma para devolver un control del 54% a la CFE y dejar a la iniciativa privada el 46% restante. Esta política es relevante, ya que es necesario incluir en el futuro a mediano plazo el concepto de transición energética hacia fuentes de generación eléctrica limpia, es decir, que no generan dióxido de carbono (CO2). La energías limpias se clasifican en dos grandes grupos: firmes e intermitentes. Las primeras no experimentan interrupciones, son firmes y constantes para el abasto eléctrico; son las centrales hidroeléctricas y las centrales de generación nuclear. Las segundas aluden a aquellas fuentes limpias que sufren intermitencia durante el abasto eléctrico, como son los casos de la energía solar fotovoltaica y la energía eólica. La reforma del año 2013, en conjunto con las leyes que la acompañan, desfavorece un tema primordial: el almacenamiento de energía. La tendencia mundial es dirigir la producción de electricidad hacia las energías limpias; sin embargo, con excepción de la energía nuclear, el resto son fuentes renovables naturalmente, pero a un ritmo distinto en comparación con la demanda y el consumo eléctrico per cápita en cada región. En México, de acuerdo con el Observatorio 2021 de la Agencia Internacional de Energía, existe un consumo per cápita

de 2.5 MWh, un ritmo que las fuentes de energía limpia intermitentes no podrían cubrir por sí mismas, derivado de lo cual es necesario contar con un respaldo. Este respaldo es el almacenamiento de energía. Opciones de almacenamiento de energía Existen diversas formas de almacenar energía eléctrica para respaldar la intermitencia, por ejemplo las baterías de litio, el hidrógeno verde, condensadores síncronos y el almacenamiento de energía por bombeo. Las baterías de litio son eficientes, pero su vida útil es corta –de 5 a 8 años, aproximadamente–; el hidrógeno verde resulta costoso por el proceso de ósmosis inversa que requiere para separar este elemento del oxígeno; los condensadores síncronos son un herramienta para recuperar voltaje y descongestionar las redes de trasmisión y distribución eléctrica, misma función que pueden realizar las centrales hidroeléctricas en vacío, es decir, arrancando las turbinas sin utilizar agua, proceso operativo que se conoce como arranque en vacío. Ahora bien, queda la opción de plantas de almacenamiento de energía eléctrica por bombeo (también conocidos como rebombeos). Esta tecnología es una solución ideal para la confiabilidad de la red, ya que proporciona uno de los pocos medios asequibles, y a gran escala, para almacenar y desplegar electricidad. Los proyectos de almacenamiento por bombeo almacenan y generan energía moviendo agua entre dos embalses a diferentes elevaciones, es decir, se trata de un tipo de almacenamiento de energía hidroeléctrica con una

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El almacenamiento de energía eléctrica por bombeo

configuración de dos embalses de agua a diferentes alturas que pueden generar energía a medida que el agua desciende de uno a otro (descarga), pasando por una turbina.

Respaldo del sistema mediante rebombeo En México, el SIN actualmente se respalda con una central de generación eléctrica de turbogás, combustible que se obtiene a través de la práctica del fracking que daña el subsuelo y deteriora el desarrollo sustentable en todo el mundo; en nuestro país la CFE demanda el reconocimiento de ese costo operativo en la iniciativa privada, el cual no se contempló en la reforma energética de 2013.

1,600.00 1,400.00 1,200.00 GW

1,000.00 800.00 600.00 400.00 200.00 0.00 China Estados Unidos Japón India Rusia Alemania Francia Italia España Corea del Sur Reino Unido Australia Ucrania Sudáfrica Tailandia Polonia Austria Bélgica Suiza Portugal

El problema de la intermitencia México tiene un sistema eléctrico de los más robustos en escala mundial, es decir, recorre grandes extensiones para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. Sin embargo, el sistema interconectado nacional (SIN) ha tenido una operación disruptiva y costosa debido a la intermitencia, ya que cuando ésta se presenta, los vacíos generan pequeños campos magnéticos, como la reactancia en pequeños circuitos, además de la congestión de la red cuando la generación distribuida (energía solar fotovoltaica menor o igual a 0.5 MW) se presenta. Para aliviar este fenómeno en cualquier punto del territorio mexicano, la mejor opción serían los rebombeos, por las características del SIN. Las baterías de litio, por ejemplo, no alcanzarían a resolver los problemas de congestión y reactancias inductivas en ciertas latitudes y en longitudes largas, pues tienen una operación local y regional. Esto ya se ha probado en algunos mercados eléctricos de Asia y Europa, donde los principales problemas que se experimentan están relacionados con el respaldo eléctrico, ya que cuando éste no opera, la energía eléctrica abastecida se vuelve costosa e ineficiente. Ahora bien, en México no existe ningún rebombeo, y ante las políticas ambientales, los compromisos internacionales de descarbonización y la transición hacia un mundo limpio, la atención a estos fenómenos se convierte en un tema obligado de política energética. Uno de los principales problemas que se enfrentan a este respecto es el que se conoce como “curva de pato”. Ésta representa gráficamente un déficit de potencial eléctrico durante las horas de despacho, derivado de la intermitencia eléctrica proveniente de la energía solar fotovoltaica y la energía eólica, lo cual pone en riesgo la seguridad energética. Este fenómeno en el SEN provoca sobrecostos provenientes de la alteración eléctrica en diversos sectores de consumo en momentos fluctuantes dentro de las líneas de trasmisión y distribución eléctrica para la regulación de éstas y la estabilización de la red. El problema es que se genera la mayor cantidad de electricidad al medio día, cuando la irradiación solar es más intensa, pero las disrupciones y su pronto alivio encarecen la producción eléctrica.

1,800.00

Países

Figura 1. Capacidad instalada de rebombeos en el mundo a febrero de 2022.

En países que son potencias mundiales en la producción eléctrica, el rebombeo ha disminuido los efectos de la curva de pato, además de estabilizar la red de transmisión eléctrica. Se necesita construir infraestructura que respalde el SEN ante una fluctuante demanda de energía eléctrica. Con un rebombeo se regulan los altos disparos de los costos derivados de la necesidad de generación eléctrica adicional en un momento determinado y la carga necesaria para garantizar un despacho eléctrico firme y constante. El SEN tiene centrales hidroeléctricas que ya han rebasado su vida útil y que podrían reconfigurarse como plantas de rebombeo. Una ventaja considerable es la capacidad híbrida que posee, es decir, los rebombeos cuentan con una dualidad operativa para incluir a la energía solar fotovoltaica y eólica en un mismo sistema. La energía eólica y solar pueden bombear el agua al segundo embalse cuando en las horas base la red no necesite energía eléctrica; asimismo, cuando el viento y el sol no puedan aprovecharse de manera factible, la función hidroeléctrica del rebombeo evitará la intermitencia ante fluctuantes demandas de energía o el despacho eléctrico programado en ese momento. Esta opción dual es un modelo híbrido que podría ser la solución para la inclusión de las energías limpias intermitentes no sólo como respaldo eléctrico, sino también como una tecnología binaria con las fuentes intermitentes, para convertirlas en perennes de despacho eléctrico, ya que durante el día, cuando los paneles solares y los parques eólicos pueden estar generando su mayor nivel de energía, el abasto estaría seguro; si la red no solicitara energía en las horas base, estas fuentes podrían ayudar en ese instante a los usos propios del almacenamiento de los rebombeos, y en las horas punta o de mayor demanda estar listos para el abasto respectivo de energía eléctrica.

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El almacenamiento de energía eléctrica por bombeo

u Las plantas de almacenamiento de energía eléctrica por bombeo son una solución ideal para la confiabilidad de la red, ya que proporcionan uno de los pocos medios asequibles, y a gran escala, para almacenar y desplegar electricidad. Los proyectos de almacenamiento por bombeo almacenan y generan energía moviendo agua entre dos embalses a diferentes elevaciones; se trata de un tipo de almacenamiento con una configuración de dos embalses de agua a diferentes alturas que pueden generar energía a medida que el agua desciende de uno a otro, pasando por una turbina.

Wuyue Pumped Storage Power Station Tehri Pumped Storage Power Station Kruonis Pumped Storage Plant Upper Cisokan Pumped Storage Power Plant Pan'an Pumped Storage Power Station Yuanqu Pumped Storage Power Station Zhirui Pumped Storage Power Station Yixian Pumped Storage Power Station Yimeng Pumped Storage Power Station Tianchi Pumped Storage Power Station Hami Pumped Storage Power Station Weifang Pumped Storage Power Station Jiaohe Pumped Storage Power Station Qujiang Pumped Storage Power Station

países en conjunto tienen el 64.50% de la capacidad total de rebombeos en el mundo. Para enero de 2022, la capacidad instalada de rebombeos en construcción es de 54,820 MW; en China se desarrolla el 97%, es decir, 53,175 MW. En el año 2021, el mundo produjo energía eléctrica utilizando combustibles fósiles en mayor porcentaje: de 183,201 TWh, 113,584 fueron producidos con este tipo de combustibles; 4,882,593 TWh se generaron con energía limpia firme (equivalentes a 27% de producción eléctrica), sin interrupciones, y finalmente, 2,079,126 TWh se produjeron con energía limpia intermitente, es decir, el 11% de la generación de energía eléctrica mundial requiere respaldo.

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Funing Pumped Storage Power Station Panlong Pumped Storage Power Station Jinzhai Pumped Storage Power Station Huanggou Pumped Storage Power Station Zhouning Pumped Storage Power Station Baiyun Pumped Storage Power Station Fukang Pumped Storage Power Station Yangjiang Pumped Storage Power Station Pinnapuram Pumped Storage Plant Jurong Pumped Storage Power Station Zhen'an Pumped Storage Power Station Ninghai Pumped Storage Power Station Xiamen Pumped Storage Power Station Pingjiang Pumped Storage Power Station Luoning Pumped Storage Power Station Hunyuan Pumped Storage Power Station Dayahe Pumped Storage Power Station Tai’an-2 Pumped Storage Power Station Jinyun Pumped Storage Power Station Qingyuan Pumped Storage Power Station Wendeng Pumped Storage Power Station Snowy 2.0 Pumped Storage Power Station [fr] Changlongshan Pumped Storage Power Station Meizhou Pumped Storage Power Station Kannagawa Hydropower Plant

Figura 2. Capacidad instalada de rebombeos construyéndose en el mundo a febrero de 2022.

En el mundo aun normativamente no existe un sistema híbrido de estas características, pero es el camino más probable para coadyuvar a las fuentes intermitentes. Según estadísticas del año 2022 de la Agencia Internacional de Energía, el mundo tiene una capacidad instalada de rebombeos de 4,716 GW. Los tres países líderes son China, con poco más de 1,646 GW; Estados Unidos, con 1,074 GW, y Japón, con 322 MW. Estos tres

Conclusiones Se vislumbra que los rebombeos cobrarán auge como almacenamiento hidráulico para respaldo eléctrico. Son sustentables por manejar un uso no consuntivo del agua, con el cual brindará equilibro a la seguridad energética (despacho eléctrico sin interrupciones a costos asequibles) en México y el mundo. De manera conceptual, pero no limitativa, se debe entender que el mundo, en generación de energía eléctrica, se mueve con combustibles fósiles –petróleo, carbón y gas– y la industria no va cambiar en el corto plazo, por lo cual se necesita paulatinamente respaldar a las energías limpias intermitentes. Además, este recurso podría ser la base del almacenamiento de energía eléctrica para estabilizar la red de transmisión, bajar la dependencia del gas y evitar la curva de pato proveniente de la operación de fuentes renovables de energía eléctrica intermitentes, y, por ende, para los sistemas interconectados a una red de gran escala como es el caso del SIN en México, que requiere muchas horas de almacenamiento. La opción más sustentable es el rebombeo, pero no de manera aislada; para eficientar las fuentes de generación de energía eléctrica intermitentes, se proponen los sistemas de rebombeo híbrido ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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PLANEACIÓN

Consideraciones para planear infraestructura sostenible El propósito de este artículo es abordar la discusión sobre cómo planear la infraestructura para atender a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) suscritos por la ONU en 2015. La primera fase en el ciclo de desarrollo de la infraestructura es, justamente, la de la planeación, y hoy en día es esencial incluir el enfoque de la sostenibilidad en la planeación de infraestructura, si se considera que lo que se esté planeando en este momento podría comenzar a operar en un plazo de cinco a 10 años, y tener una vida útil de 30 a 50 años. Esto conduce a más allá del año 2050, cuando estos ODS ya deberían haberse cumplido y superado ampliamente. CARLOS SANTILLÁN DOHERTY Ingeniero civil. Director general de ciaO, empresa operadora de carreteras y terminales ferroviarias. Es secretario del Comité de Transporte de Mercancías de PIARC y miembro del Comité de Planeación del CICM.

Si queremos como sociedad asegurar el respeto a los derechos humanos de las generaciones por venir en 50 o más años, es imposible detener el desarrollo de infraestructura, aunque haya evidencia clara del impacto negativo que ésta ha provocado y provoca en términos económicos, sociales y ambientales. Se ofrecen aquí algunas ideas en torno al nuevo paradigma que debe incorporarse con carácter urgente al desarrollo de infraestructura: el de la sostenibilidad, en particular respecto a lo que puede y debe hacerse en el ámbito de la planeación, que es mucho y de muy bajo costo; se presentan también algunas herramientas para la planeación de infraestructura sostenible. Por último, se presenta una comparación entre estos conceptos y el avance en el cumplimiento de los ODS en México, en términos de los compromisos de la llamada Agenda 2030. Infraestructura sostenible para fines de la planeación Actualmente, el 70% de los gases de efecto invernadero (GEI) provienen de actividades relacionadas con la infraestructura y el 75% de la infraestructura que estará en funcionamiento en 2050 no existe hoy. Si una cosa es consecuencia de la otra, lo lógico sería suspender el desarrollo de esa infraestructura, pero es aquí donde cobra relevancia el concepto de sostenibilidad y sus tres pilares: el financiero (rentabilidad), el ambiental y el social. En otras palabras, un negocio ya no es negocio

si no contribuye en lo social, en lo ambiental y si no es rentable. Por extensión, lo que debe hacerse es desarrollar infraestructura sostenible, esto es, que sea negocio en tales términos y que contribuya al cumplimiento de los ODS. La infraestructura tiene un peso considerable, pues el 72% de esos objetivos están vinculados al desarrollo de ésta. El eje financiero siempre ha estado en la ecuación y los ingenieros estamos familiarizados con él. Por su parte, el eje medioambiental se hace presente por la visible transformación del medio al construir infraestructura. Esta visibilización facilita hacer entender a los involucrados la importancia de la mitigación del impacto ambiental. Aquí hay mucho por hacer, pero es un tema sobre el que cada vez se cobra más conciencia. En contraparte, el eje social no sólo tiende a soslayarse, sino que a menudo cualquier asomo de activismo en pro de la gente afectada por los proyectos se combate incluso con violencia. Una de las grandes barreras que impiden la inclusión social en la sostenibilidad de la infraestructura es su falta de entendimiento y la dificultad para llevarse a la práctica en un proyecto de infraestructura desde el punto de vista de los derechos humanos. La dimensión social de la sostenibilidad involucra dos grandes aspectos: por un lado, prevenir impactos sociales negativos; por el otro lado, potencializar los impactos sociales positivos. Comúnmente, la atención a los impactos sociales negativos de un proyecto se limita a la obtención de los

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derechos de vía –que forman parte de las afectaciones que podría generar el proyecto– ; sin embargo, lo social abarca muchos otros aspectos, que pueden identificarse mediante un estudio que identifique los riesgos de impactos negativos sobre los derechos humanos, con objeto de establecer medidas que mitiguen tales riesgos, evaluar su eficiencia y verificar su cumplimiento con indicadores. Los derechos humanos que se afectan en un proyecto de infraestructura son principalmente de tres grupos: • Comunidades aledañas al sitio donde se instala físicamente el proyecto, por ejemplo: derecho a la alimentación y a la propiedad, acceso al agua y al saneamiento, igualdad y no discriminación. • Trabajadores de la empresa contratista y su cadena de suministro, por ejemplo: condiciones laborales adecuadas, sin trabajo infantil ni trabajo forzado por subcontratistas. • Usuarios del servicio que presta la infraestructura, por ejemplo: en un sistema colectivo de transporte, las personas que usarían esos servicios –particularmente perspectiva de género y atención a personas con discapacidad. Por otro lado, la dimensión social involucra la potencialización de los impactos sociales positivos del proyecto, que van más allá de los impactos socioeconómicos inherentes a un proyecto. Todos estos conceptos dan idea de la oportunidad –el imperativo categórico– que tenemos quienes nos dedicamos a la planeación, desarrollo u operación de infraestructura. Es posible, entonces, crear la infraestructura que la sociedad necesita, como negocio en estos nuevos términos y sostenible. Es ésta una de las razones por las que resulta clave que estos conceptos se asimilen en la formación de los ingenieros y formen parte del paradigma de sostenibilidad. Sin embargo, considerando que la vida útil de estas infraestructuras puede ser de hasta 50 años, todo lo que se esté haciendo en este momento, encaminado a un proyecto de infraestructura, debe abordarse ya con esta perspectiva. Contribución de la planeación en desarrollar infraestructura sostenible Siendo la planeación la primera etapa en el ciclo de desarrollo de la infraestructura, tal disciplina, y los profesionales dedicados a ella, tienen ya un papel de gran relevancia en la creación de este futuro sostenible. La planeación puede influir en la sostenibilidad del planeta y puede inducir a este cambio de paradigma en fases subsecuentes del desarrollo de la infraestructura. Además, el precio de implementar cambios en fases posteriores crece de forma exponencial. Hay mucho por hacer y el tiempo se agota; sin embargo, gradualmente ha ido cambiando el entorno del negocio de la infraestructura. De entrada, las reglas del juego se han estado modificando, y es posible observar

Entidad federativa

Consideraciones para planear infraestructura sostenible

Méx Mor Pue Tlax Yuc Zac Ags Coah Col CDMX Gto Hgo SLP Gro Mich Qro Son Ver NL Sin Q. Roo Tamps Jal MX BCS Tab Chis Oax Chih Camp Dgo BC Nay 90.000

92.000

94.000

96.000

98.000

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102.000

Porcentaje Fuente: SIODS.

Figura 1. Proporción de población rural que vive a menos de 2 km de una carretera transitable todo el año.

mayor interés por parte de los sectores público y privado; como prueba de ello, en las licitaciones en México ya existe una integración de criterios de sostenibilidad en la priorización de proyectos de inversión. Además, una de las políticas generales de selección y clasificación de la Plataforma Proyectos México incluye, precisamente, la información de sostenibilidad del proyecto, basada en el marco metodológico del Banco Interamericano de Desarrollo; Banobras impulsa mejores prácticas en materia social y ambiental a través del Plan de Manejo de Riesgos Medioambientales y Sociales, y el Fonadin cuenta con una Unidad de Infraestructura Sostenible. Metodologías para la planeación de infraestructura sostenible Envision es un conjunto de herramientas que abarca todo el ciclo de desarrollo de la infraestructura, desde la planeación hasta la operación, e incluso la demolición. Incluye listas de verificación de ciertos criterios que pueden ser útiles en la fase de planeación de un proyecto, aun sin contar con estudios más contundentes. Más que una metodología, es un marco de referencia para los planes, de tal suerte que exista certeza de que se esté incluyendo o considerando lo necesario para cumplir con el criterio de sostenibilidad. Envision, en fin, es una guía orientativa que introduce consideraciones de sostenibilidad en proyectos

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Consideraciones para planear infraestructura sostenible

4000000000

Núm. pasajeros

3800000000 3600000000 3400000000 3200000000 3000000000 2800000000 2600000000 2400000000 2200000000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Periodo Fuente: SIODS.

Figura 2. Volumen de transporte de pasajeros, desglosado por medio de transporte. 1020000000 1000000000 980000000 960000000

Toneladas

940000000 920000000 900000000 880000000 860000000 840000000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Periodo Fuente: SIODS.

Figura 3. Volumen de transporte de carga, desglosado por medio de transporte.

infraestructurales; el sistema valora, califica y da mérito a aquellos proyectos infraestructurales que contribuyen a un futuro más sostenible. Recientemente se signó un convenio de colaboración entre la Federación Mexicana de Colegios de Ingenieros Civiles y el Instituto de Infraestructura Sostenible (ISI, sus siglas en inglés) para fomentar la metodología y certificación Envision en México con el fin de planificar, diseñar y suministrar infraestructura sostenible y resiliente para mejorar la salud y el bienestar social, proteger el medio ambiente e impulsar la prosperidad económica en todo México. Las normas ISO se utilizan en infraestructura y en otros ámbitos industriales para gestionar la operación con un enfoque sistémico que asegure que los usuarios

y partes interesadas reciban valor agregado durante su experiencia del servicio que debe ofrecerles cierta infraestructura. Si bien son una práctica de gestión operativa, también se pueden constituir como un marco de referencia para los planes, con la intención de desarrollar infraestructura sostenible, esto es, previo a la operación. La norma ISO 14000 establece los criterios para un sistema de gestión ambiental y es certificable. Traza un marco que una empresa u organización puede seguir para establecer un sistema de gestión ambiental eficaz. Puede proporcionar seguridad a la dirección y los empleados de la empresa, así como a las partes interesadas externas, de que se está midiendo y mejorando el impacto ambiental. Por su parte, la Norma ISO 26000 tiene por objeto ayudar a las organizaciones a contribuir al desarrollo sostenible. Pretende incentivarlas a ir más allá del cumplimiento legal, reconociendo que el cumplimiento de la ley es un deber fundamental de cualquier organización y parte esencial de su responsabilidad social. Su objetivo es promover el entendimiento común en el campo de la responsabilidad social y complementar otros instrumentos e iniciativas de responsabilidad social, no reemplazarlos. Sistema de seguimiento al desempeño de México en el cumplimiento de los ODS El Sistema de Información de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (SIODS) es una herramienta desarrollada por la Coordinación de Estrategia Digital Nacional de la Presidencia de la República en conjunto con el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (Inegi), y pone a disposición de los usuarios la información sobre el avance en el seguimiento de la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible, la cual México adoptó como un compromiso de Estado. Los datos que ahí se muestran tienen carácter oficial y, por lo tanto, deben servir para la planeación y el diseño de las políticas públicas, así como para los informes internacionales que rinda el país. Este sistema está diseñado para brindar al usuario, de una manera amigable, la consulta de la información, su exportación en diferentes formatos, la georreferenciación de los indicadores que tienen desglose geográfico, así como su visualización en gráficas dinámicas; además, cuenta con un calendario de actualización de los indicadores, el cual da certeza a los usuarios de la fecha en que podrán disponer de la información de su interés. La infraestructura, activo transversal del país, tiene que ver con más del 70% de los ODS; en particular, el ODS 9 está relacionado con industria, innovación e infraestructura, y su meta para el año 2030 es: “desarrollar infraestructuras fiables, sostenibles, resilientes y de calidad, incluidas infraestructuras regionales y transfronterizas, para apoyar el desarrollo económico y el bienestar humano, haciendo especial hincapié en el acceso asequible y equitativo para todos”.

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Consideraciones para planear infraestructura sostenible

Lo interesante es que este sistema tiene definidos indicadores de desempeño, conforme a la meta planteada, y existen mediciones, es decir, el valor numérico de los indicadores definidos. Para la meta que nos ocupa, se han definido los siguientes indicadores y resultados (véase figura 1): • Indicador 9.1.1. “Proporción de la población rural que vive a menos de 2 km de una carretera transitable todo el año”. En el peor de los casos (Nayarit), se tiene una cobertura del 98.71%, es decir, se podría considerar, en esos términos, que la meta a 2030 para este objetivo se ha logrado en este indicador. • Indicador 9.1.2.a. Volumen de transporte de pasajeros por medio de transporte (véase figura 2): – Año 2020 = 2,363,144,296 pax – Año 2019 = 3,928,948,452 – Año 2018 = 3,946,731.146 – Año 2017 = 3,865,589,551 – Año 2016 = 3,776,803,166 Aquí se observa una caída, quizá como consecuencia de la pandemia. Este indicador está mal definido, pues no da idea de la experiencia del servicio que están recibiendo los usuarios, ni de los niveles de servicio que experimenta la infraestructura y, por lo mismo, no ofrece una idea de la urgencia de ir planeando nuevas infraestructuras. • 9.1.2.b. Volumen de transporte de carga por medio de transporte (véase figura 3) – Año 2020 = 900,586,853.2 t – Año 2019 = 981,621,387.4 t – Año 2018 = 1,001,778,849.3 t – Año 2017 = 982,358,861.5 t – Año 2016 = 955,445,995.9 t Mismos comentarios que para la meta 9.1.2.a. Si bien los indicadores deben mejorarse, lo que resulta muy interesante es que se tiene un sistema que permite orientar la planeación con base en el cumplimiento de los ODS, y que hace posible medir, con los ajustes pertinentes, si lo que se está planeando está funcionando para la consecución de los objetivos. Este arreglo podría dar para que una entidad planificadora, el propuesto Instituto Nacional de Planeación, por ejemplo, se apropiara del sistema con objeto de formular los planes para la consecución de los objetivos de desarrollo sostenible. Conclusiones La primera fase en el ciclo de desarrollo de la infraestructura es, justamente, la de la planeación, y hoy en día es esencial incluir un enfoque de sostenibilidad en la planeación de infraestructura, si se considera que lo que se esté planeando en este momento podría entrar en operación en un plazo de cinco a 10 años, y tener una vida útil de 30 a 50 años.

Si bien la sostenibilidad tiene tres ejes, el financiero, el medioambiental y el social, este último en particular no sólo se ha soslayado, sino que se le ha combatido, incluso con violencia. La dimensión social en la sostenibilidad involucra dos grandes aspectos: la prevención de impactos sociales negativos, que más o menos se refiere a cumplir con la ley, pero que demanda el estudio profundo de esos posibles impactos, para no dejarlos fuera, y el hacer el bien: tomar la oportunidad de un proyecto de infraestructura no para beneficios personales sino para potencializar con imaginación los impactos sociales positivos que el proyecto puede habilitar, y esto en todas las fases del ciclo de vida de un proyecto, no sólo durante la construcción. Infraestructura como servicio, y como vía para garantizar derechos humanos y, más allá de esto, infraestructura para hacer el bien. En un proyecto de infraestructura deben atenderse los derechos humanos en un sentido amplio: de las comunidades en convivencia con la infraestructura, de los trabajadores de las empresas involucradas en los proyectos y de los usuarios de las infraestructuras. Desde la perspectiva de la sostenibilidad, es posible desarrollar la infraestructura que demandarán, por derechos humanos, las generaciones por venir; sólo es cuestión de tenerlo presente y ver “cómo sí” abordar su desarrollo desde este enfoque. En ello, la disciplina de la planeación en la ingeniería tiene mucho que aportar, si desde esta fase se toman e incorporan estos criterios. Para ello hay metodologías o marcos de referencia, como Envision o las propias Normas ISO 14000 y 26000, que brindan elementos de referencia a los planeadores, para incorporarlos a los planes y proyectos. La Femcic facilitará la capacitación en las prácticas y criterios Envision, para desarrollar el talento humano que se requiere en la ingeniería orientado a asegurar la sostenibilidad futura. En México empezamos a ver algunos avances, pero lo más relevante es que ya tenemos operando un sistema de información, que sirve a manera de tablero de indicadores para ubicar, en particular, oportunidades, amenazas y debilidades que, por un lado, den idea de la efectividad de lo planeado y su ejecución (si lo hecho nos hace conseguir los ODS), y por otro constituyan una guía diagnóstica sobre qué nuevos planes debemos formular Este artículo fue elaborado con base en el panel “ODS en la planeación de la infraestructura”, en el que participaron Mariuz Calvet, directora de Sustentabilidad e Inversión Responsable de Banorte y presidenta del Grupo de Sustentabilidad de la BMV; Cristina Contreras, directora general de Sinfranova, empresa con sede en Washington que ofrece soluciones sostenibles en el desarrollo de la infraestructura, y Laura Treviño, doctoranda de la Universidad de Greenwich que realiza una investigación sobre protección a los derechos humanos a lo largo del ciclo de vida de las contrataciones públicas sostenibles como parte del proyecto SAPIENS financiado por la Unión Europea. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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HIDRÁULICA

Proyecto de mejora de eficiencia y del servicio de agua potable El Proyecto de Mejora de Eficiencia y del Servicio del Agua Potable en la Ciudad de México se planteó una serie de objetivos para el año 2024. En este trabajo se da cuenta de los componentes del proyecto y los resultados alcanzados hasta la fecha. RAFAEL CARMONA PAREDES Coordinador general del Sistema de Aguas de la Ciudad de México.

El Sistema de Aguas de la Ciudad de México (Sacmex) en el año 2019 efectuó modificaciones en su estructura, y como parte de ello creó la Dirección del Proyecto de Mejora de Eficiencia y del Servicio del Agua Potable, entre otras razones con el fin de alcanzar las siguientes metas para el año 2024: • Que toda la población cuente con agua suficiente todos los días, aunque no sea con suministro continuo. • Que más del 50% de la población cuente con suministro continuo las 24 horas los siete días de la semana. • Que se reduzca el suministro a la Ciudad de México (CDMX) en 2 m3/s y se pueda detener la extracción de agua de 50 pozos, empezando con los que producen agua de mala calidad y los que más dañan a la infraestructura hidráulica, edificios y pavimentos por los hundimientos.

Simbología

Sectores 2019-2020 Sectores 2020-2021 Sectores 2021-2022 Sectores 2022-2023 Sectores 2023-2024 Alcaldías

Las principales componentes del proyecto son el acondicionamiento Figura 1. Sectorización de la red secundaria en la CDMX. de las redes secundaria y primaria, la medición de cada sector y su cundaria de la CDMX. La programación en el tiempo se diagnóstico, la detección y reparación de fugas, el rempuede observar en la figura 1; se inicia en las zonas de plazo de tuberías y el cambio en la forma de operación. la ciudad donde se tiene más oportunidad de recuperar A continuación se detallan cada uno de ellos. caudales. La red primaria ha trabajado durante décadas con Acondicionamiento de las redes bajas presiones (generalmente menores a 2 kg/cm2), lo El Sacmex trabaja en la construcción de 830 sectores que dificulta una distribución adecuada y equitativa de en los que se dividirán los más de 12,000 km de red selos volúmenes a la población de la CDMX. A partir de

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Proyecto de mejora de eficiencia y del servicio de agua potable

Medición de cada sector y diagnóstico Como se sabe, la sectorización consiste en dividir la red en sectores hidráulicos con una sola entrada y con medición, para comparar el suministro con el consumo, lograr la recuperación de agua con un manejo adecuado de presiones (a través de un control activo de presiones) y reparar fugas mediante el establecimiento de estrategias adecuadas. En el año 2019 se construyeron 97 sectores, en los cuales ya se tienen los primeros resultados; por citar algunos, en la alcaldía Benito Juárez se han encontrado fugas del orden de 40 a 55% (véase figura 2), mientras que en la zona alta de la alcaldía Tlalpan hay sectores con fugas de hasta 80 por ciento. A partir de estos resultados, para cada sector se han programado las acciones procedentes, por ejemplo, detección y reparación de fugas para sectores en Benito Juárez y remplazo de tuberías en la parte alta de Tlalpan.

Fugas

Consumo

16 14 12

Consumo = 5.8 lps Hab = 2,350 C/H/D = 212 l/h/d

10 8 6 4

Fugas = 7.2 lps (55%)

2 0 0:00 3.00 6:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 3.00 6:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 3.00 6:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 3.00 6:00

simulaciones en modelos matemáticos se ha definido la ubicación de las estructuras necesarias que permitirán recuperar el control y las mejores condiciones de operación. Estas estructuras pueden ser válvulas reductoras de presión, sostenedoras de presión, check, de seccionamiento, entre otras, en tuberías principalmente de 20, 36 y 48”. También se instalarán macromedidores y medidores de presión.

Figura 2. Balance hidráulico en sector BJU-03.

9 1

Detección y reparación de fugas El Sacmex realiza un esfuerzo para aumentar el número de brigadas de 7 detección y reparación de fugas. Se 8 han reducido notablemente los tiempos de respuesta para la reparación, y de otro lado está buscando la mejor tecnología para detectar fugas de conformidad con las características Figura 3. Detección de fugas con gas trazador, sector BJU-02. de la red. En las figuras 3 y 4 se ofrecen los resultados de una Remplazo de tuberías campaña de detección de fugas con gas trazador, en Cuando ya se tiene conformado el sector y los porcentajes este caso helio, con lo que se obtuvo una eficiencia de fugas son muy altos, se define como siguiente acción del 90%. También se está analizando la instalación de el remplazo de la red secundaria. La ventaja de hacerlo hidrófonos y la detección de fugas mediante satélite. en este orden es que el agua que se recupera se reflejará

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inversiones son grandes, pero la recuperación de caudales también lo es. En este tipo de trabajos, el Sacmex está poniendo especial atención al cumplimiento de las normas constructivas, sobre todo las pruebas de hermeticidad de las tuberías ya colocadas en zanja y también la instalación de llaves de banqueta, aspectos importantes para asegurar trabajos de calidad que permitirán reducir al mínimo el porcentaje de fugas.

24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Promedio post Promedio pre

0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

Gasto, en l/s

Proyecto de mejora de eficiencia y del servicio de agua potable

Tiempo, en h

Figura 4. Gastos antes y después de la reparación de fugas, sector BJU-02. N

Chalmita Aeroclub San Joaquín

Dolores Polanco Benito Juárez (Nororiente)

Santa Isabel Dolores Condesa Centro sur Estrella

Trifurcación Santa Lucía

Cambio en la forma de operación Otro aspecto importante que hará posible transferir los caudales recuperados de fugas a otras zonas de la CDMX es la definición de nuevas zonas operativas. Esta definición depende de la fuente de abastecimiento, la topografía, la población servida en los sectores, los consumos y la infraestructura. En la figura 5 se muestran estas zonas operativas, que funcionarán principalmente en condiciones normales; sin embargo, se tendrán los protocolos de operación necesarios para cuando se presenten condiciones extraordinarias y se necesite enviar agua de una zona a otra. Avances Venustiano Carranza Para mejorar el servicio, se han redefinido las zonas de influencia de las dos salidas del tanque Peñón de los Baños correspondiente al sector VC-06B; los tandeos serán más eficientes, habrá control de presiones de 11 a 2 kg/cm2 y se presurizarán las zonas alta; habrá control de flujo para reparación de fugas.

Benito Juárez El caudal recuperado se utilizará en la misma alcaldía para reducir o eliminar los tandeos. Se pretende recuperar 500 l/s en el corto plazo al controlar la Pozos en CDMX presión principalmente en las alcaldías Álvaro Obregón, Benito Juárez y Figura 5. Nuevas zonas de operación de la red de agua potable. Gustavo A. Madero. Un caudal mayor se recuperará al detectar y reparar en la fuente de abastecimiento del sector, se evitará así fugas y al sustituir la red secundaria donde el diagnóstico que el agua se pierda en las colonias vecinas donde no así lo indique. En la figura 6 se ven los resultados obtenise ha sectorizado y no se ha sustituido la red. Es lo que se dos al poner a funcionar la válvula reductora de presión conoce como el carácter migratorio de las fugas. Las en la entrada del sector BJU-02, así como el efecto de Derivación La Providencia

Caldera

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Proyecto de mejora de eficiencia y del servicio de agua potable

36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Consumo

Fugas

Media P2 post VRP

11 m

2.500

20.000

2.000

15.000

1.500

10.000

1.000

0.500

5.000

0.500

0.000

1.000

Suministro

Media P1 post VRP

25.000

2.000 0.000

Media P2 pre VRP

2.000

8.000 4.000

Media P1 pre VRP

3.000

1.500

6.000

P2 post VRP

Presión

00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

Gasto, l/s

10.000

P1 post VRP

30.000

Gasto, l/s

12.000

P2 pre VRP

2.500

Presión, kg/cm2

14.000

P1 pre VRP

Presión, kg/cm2

Simbología Sectores 2019 Sectores 2020 Alcaldía Benito Juárez 16.000

Reducción de presiones en el sector BJ-02 al instalar VRP

10/9/2019 0:00 10/10/2019 0:00 10/11/2019 0:00 10/12/2019 0:00 10/13/2019 0:00 10/14/2019 0:00 10/15/2019 0:00 10/16/2019 0:00 10/17/2019 0:00 10/18/2019 0:00 10/19/2019 0:00 10/20/2019 0:00 10/21/2019 0:00 10/22/2019 0:00 10/23/2019 0:00 10/24/2019 0:00 10/25/2019 0:00 10/26/2019 0:00 10/27/2019 0:00 10/28/2019 0:00 10/29/2019 0:00 10/30/2019 0:00

Suministro

Consumo

Fugas

Presión

Figura 6. Resultado de acciones realizadas en Benito Juárez.

desconectar el pozo Rosendo Arnaiz de la red secundaria y conectarlo a la red primaria en el sector BJU-03. Gustavo A. Madero Los avances que se han logrado en la zona norte de la alcaldía han sido: Zona valle: se separaron las zonas de influencia de tanques con respecto a la red primaria, se mejoraron las presiones de 0.3 a 1.00 kg/cm2 en promedio, y se tiene un mejor control del flujo para reparar fugas. Zona plana: se mejoraron las presiones de 0.7 a 1.9 kg/cm2 y la eficiencia de tandeos. Zona lomas: se redefinieron las zonas de influencia de tanques; hay una reducción de presiones de 7.00 a 2.00 kg/cm2. Se presurizaron zonas altas y se observa una mejora en la eficiencia de tandeos. Álvaro Obregón Están en proceso de calibración 45 válvulas reguladoras de presión. El caudal recuperado se reflejará en los

tanques y consecuentemente en el Acuaférico, para permitir el manejo de volúmenes a otras zonas de la CDMX. Conclusiones Todas las acciones mencionadas están encaminadas a lograr beneficios para la población, como la reducción de fugas, la mejora en la distribución del agua, el control adecuado de las presiones en las redes primaria y secundaria, la reducción del tiempo de atención de fallas en el suministro, el aumento en la transferencia de agua hacia las alcaldías del oriente (Iztapalapa, Tláhuac, Venustiano Carranza y Gustavo A. Madero, principalmente), y la suspensión de la extracción en 50 pozos que contienen agua de mala calidad o que provocan hundimientos .

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CARRETERAS

Autopista Barranca LargaVentanilla, Oaxaca

JUAN JOSÉ OROZCO Y OROZCO Director general de ORVA Ingeniería.

Esta autopista, que conectará la ciudad de Oaxaca con Puerto Escondido, tendrá un enorme impacto tanto en el sector turístico como en materia de desarrollo social, por el mayor y mejor acceso a servicios de salud y educación para las 10 comunidades que atraviesa y los municipios vecinos.

de 104 km, la autopista reducirá la distancia entre ambos puntos de 256 km a 190, considerando los tramos ya existentes de Oaxaca al entronque Barranca Larga. Esta obra, concesionada originalmente en 2009, enfrentó diversos problemas en sus primeros años, principalmente de tipo financiero. La concesión pasó por dos empresas privadas, para ser cedida finalmente al Fondo Nacional de Infraestructura (Fonadin), administrado por el Banco Nacional de Obras y Servicios Públicos (Banobras), con lo que la obra se reinició en 2018.

Oaxaca es el estado más grande de la región sur-sureste y el quinto más grande de México. Es probablemente la entidad con la mayor diversidad cultural y natural del país. Existe una vasta arquitectura colonial en su capital, cuenta con numerosos sitios arqueológicos de las culturas zapoteca y mixteca, destinos de playa como Bahías de Huatulco y Puerto Escondido, y una gastronomía y artesanía que han trascendido fronteras. La compleja orografía de la entidad ha complicado el desarrollo de su infraestructura carretera, que resulta insuficiente para conectar sus diferentes regiones, en particular el centro con la costa. Más del 80% del territorio oaxaqueño está ocupado por sierras –la principal, la Sierra Madre del Sur–, lo que representa una barrera natural entre una región y otra. Lo anterior explica que un viaje en carretera de la ciudad de Oaxaca a Puerto Escondido, de poco más de 250 kilómetros, se realice en 6.5 horas, a una velocidad promedio de 40 km/h, debido a las numerosas curvas y a la angostura de la carretera. Próximamente estos dos polos turísticos van a estar a escasas dos y media horas de recorrido utilizando la autopista Barranca Larga-Ventanilla. Con una longitud

Aspectos técnicos de la autopista La autopista Barranca Larga-Ventanilla cuenta con dos carriles de circulación de 3.5 m de ancho y acotamientos de 2.5 m, es decir, un ancho de corona de 12 m, con pavimento de concreto asfáltico (véase figura 1). Su alineamiento está proyectado para una velocidad de operación de 90 km/h en la mayor parte de su longitud, lo que permitirá recorrerla en menos de hora y media. Parte importante de la autopista cruza por una zona montañosa, por lo que se requirió un considerable movimiento de tierras para formar cortes y terraplenes (véase figura 2) –más de 30 millones de metros cúbicos–, así como la construcción de 10 puentes (véase figura 3), dos viaductos, tres túneles y casi 500 obras de drenaje transversal. Desde el punto de vista geológico, la carretera se construye en su mayoría en un terreno formado por rocas metamórficas con cobertura de suelo residual de espesor variable (predominantemente gneis cuarzos feldespáticos, con la presencia de esquistos, milonitas y migmatitas). Por ello fue necesario estudiar a detalle los cortes para lograr niveles adecuados de estabilidad, lo que en la generalidad de los casos se consiguió con una

Figura 1. Sección de la autopista y tipo de pavimento.

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Autopista Barranca Larga-Ventanilla, Oaxaca

Figura 2. Excavación de corte y tipo de material.

inclinación de talud de 1 a 1 (véase figura 4); sin embargo, en algunos hubo que aplicar medidas adicionales, como sistemas de estabilidad por medios mecánicos. Se está utilizando el método de perforación y voladura, con el objetivo de generar el menor daño posible en la roca colindante a la línea de excavación del proyecto. Los túneles están identificados como San Sebastián (de 175 m), San Antonio (183 m) y Santa Martha (223 m); se clasifican como de nivel II, por lo que sólo requieren sistema de electrificación e iluminación y no se consideran instalaciones de ventilación ni de control, seguridad y comunicaciones. Es importante señalar que la excavación de los túneles (véase figura 5) se ha realizado con gran cuidado, de acuerdo con la condición geotécnica; en el caso de la más desfavorable, se hizo indispensable emplear el

sistema de enfilaje frontal a través de micropilotes de tubería de acero estructural, que en conjunto con otros elementos estructurales, como el concreto lanzado con fibras metálicas, marcos metálicos y anclas de fricción, contribuyeron a la estabilidad en la excavación del túnel. Para la barrenación se utilizan equipos de perforación frontal (jumbos) que pueden alcanzar rendimientos de 100 m por hora, mientras que para el lanzado de concreto se utilizan equipos robot con rendimientos de 20 a 25 metros cúbicos por hora. Por otro lado, con la finalidad de maximizar los beneficios de esta importante vía de comunicación, se está conectando la autopista con las poblaciones adyacentes mediante la construcción de 15 entronques y accesos a la red local de caminos y carreteras (véase figura 6), así como más de 100 estructuras de cruce para mantener la conectividad local entre comunidades. La autopista contará con dos plazas de peaje, además de diversas instalaciones para brindar servicios a los usuarios, como estaciones de combustible, paradores y tiendas de conveniencia, entre otros; las comunidades adyacentes podrán tener una participación relevante en la prestación de estos servicios, lo cual fortalecerá la economía local. En materia de seguridad vial, está considerada la colocación de diversos dispositivos, como amortiguadores de impacto redireccionables. Además, se contará con rampas de emergencia para vehículos con fallas en los frenos. Los 10 puentes se construyen con superestructura a base de trabes de concreto. Uno de los viaductos (km 117) cuenta con tres claros que suman 185 m de longitud, una superestructura compuesta por 17 dovelas de acero estructural, apoyada en dos estribos extremos

Tramo I km 100 al 135

Barranca Larga Plaza de cobro km 103+500 Viaducto km 117+174 longitud: 182 m

Tramo II km 135 al 154

Oaxaca

Tramo III km 154 al 178

Túnel San Sebastián km 151+726 (168 m) Túnel San Antonio km 161+100 (183 m) Túnel Santa Martha km 172+100 (223 m)

Puerto Escondido

Tramo IV km 178 al 204

Plaza de cobro km 191+600

Huatulco Ventanilla

Figura 3. Trazo del proyecto.

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Autopista Barranca Larga-Ventanilla, Oaxaca

y dos columnas de concreto, la más alta de 68 m. La superestructura será montada sobre los apoyos de la subestructura mediante el sistema de empujado por incrementos sucesivos de las dovelas desde uno de los extremos. El viaducto Oaxaca (km 152) cuenta con cuatro claros que suman una longitud total de 163 m (véase figura 7). La superestructura está formada por trabes de concreto tipo AASHTO VI. En cuanto al concreto, éste es suministrado tanto por plantas de los propios contratistas, instaladas en el sitio de la obra, como por proveedores externos. La variedad de los concretos va desde las formulaciones normales utilizadas en las obras complementarias de drenaje, hasta concretos estructurales de alta resistencia para los puentes y túneles. Asimismo, se fabrican concretos con aditivos especiales, con el propósito aumentar la trabajabilidad, acelerar su resistencia o retardar el fraguado. En el caso de los elementos que se fabrican en la parte sur de la autopista, además del uso de aditivos para controlar la temperatura del concreto se adoptaron medidas adicionales, como el enfriamiento de los agregados pétreos por medio del uso de hielo en el agua de mezclado; así también, cuando es necesario, se programan

Figura 4. Abatimiento de corte.

Figura 5. Excavación del túnel San Antonio.

los colados por la noche, con temperaturas mucho más bajas, con lo que se garantiza la calidad del concreto y su durabilidad. En el caso de los equipos de bombeo, se han utilizado bombas estacionarias y bombas pluma montadas en camiones, mientras que el transporte se hace en camiones revolvedores. Respecto a las técnicas de cimentación que corresponden a la construcción de elementos superficiales y profundos, se han construido más de 300 pilas de entre 1.2 y 1.5 m de diámetro y de 15 m de longitud promedio, y en algunos casos los elementos superficiales se aseguraron con sistemas de anclajes. Se contempla el uso de más de 18 mil toneladas de asfalto y más de 150 mil metros cúbicos de agregados pétreos para la mezcla asfáltica, la cual es elaborada en caliente, con una granulometría densa con las características que según la normativa de la SICT corresponden a una intensidad de tránsito esperado de ejes equivalentes entre 1 millón y 30 millones, con tamaño nominal en el agregado grueso de 3⁄4 de pulgada hasta finos, mezclados en diferentes porcentajes con cemento asfáltico de grado de desempeño (PG) correspondiente a una temperatura de mezclado de 160-170 °C, para posteriormente ser compactada en campo a una temperatura de 145-150 °C para alcanzar la especificación del proyecto. Por otra parte, ha sido necesario determinar para cada tramo el tipo de asfalto con el PG acorde con las temperaturas de operación para asegurar su correcto desempeño en las condiciones a las que será sometido. En el caso de la autopista Barranca Larga-Ventanilla, le corresponde asfalto para tres tipos de clima: seco y semiseco; cálido húmedo y cálido subhúmedo, con temperaturas máximas hasta de 42 °C y mínimas hasta de –2 grados Celsius. Al cierre del mes de marzo, la obra tenía un avance general estimado de 79%, con el 50% de la carpeta asfáltica construida, cinco de 15 entronques y accesos, cinco de 10 puentes y dos de tres túneles. Todavía hay temas sociales que solucionar para poder trabajar en algunos tramos; se tiene la expectativa de que se resolverán pronto. Se espera tener esta importante vía concluida en los próximos 12 meses. Impactos en el sector turístico y desarrollo social La autopista tendrá un enorme impacto tanto en el sector turístico entre Oaxaca capital y la costa como en materia de desarrollo social, por el mayor y mejor acceso a servicios de salud y educación para las 10 comunidades que atraviesa y los municipios vecinos. En 2021, Oaxaca tuvo un estimado de 3.5 millones de turistas, de los cuales 41% fueron a los destinos de playa. Se espera que en 2022 haya una recuperación de la cantidad de visitantes como la previa a la pandemia, de alrededor de 5.3 millones de turistas (en 2019). La autopista Barranca Larga-Ventanilla puede posicionar a Oaxaca como un mercado internacional altamente competitivo.

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Autopista Barranca Larga-Ventanilla, Oaxaca

Hasta ahora, los puntos turísticos de Oaxaca han estado desvinculados, a pesar de que tanto los destinos de playa como la capital son potencias en sus respectivos segmentos. Con la autopista, todo el trayecto podría ser en sí mismo un corredor turístico, al conectar a los principales destinos, impulsar el turismo en sitios de playa más pequeños –como Mazunte y Puerto Ángel– y diversificar actividades como turismo de aventura, de naturaleza y rural, que están en auge en escala mundial. El reto en materia de turismo es, por un lado, desarrollar la infraestructura turística necesaria para satisfacer la demanda que generará la nueva autopista, desde infraestructura básica –como suministro de agua suficiente y drenaje– hasta hoteles y capital humano, pasando por restaurantes y otros servicios como transportación, renta de autos, circuitos turísticos y excursiones, entre otros. Además, es importante incrementar el gasto por persona generando un turismo de mayor valor agregado que deje una mayor derrama económica en el estado, y habría que poner énfasis en que la estrategia general esté enfocada en el turismo sustentable y, más aún, regenerativo, en el que se busca fortalecer las capacidades de los destinos en todos los sentidos: conservación del medio ambiente, preparación y mitigación de efectos del cambio climático, calidad de vida de los pobladores, educación, rescate de valores culturales, entre otros. Esta importante vía marcará, sin duda, un antes y un después en el desarrollo social y económico del estado de Oaxaca, particularmente en la zona de influencia de la autopista. Conclusiones La autopista Barranca Larga-Ventanilla ha tenido que sortear muchos obstáculos complejos, principalmente de tipo financiero, social y técnico. Sobre este último tema, el gran reto ha sido reducir al máximo posible el riesgo geotécnico en lo que se refiere a la estabilidad de los taludes de cortes. Se han tenido que realizar un número importante de estudios complementarios para lograr este fin, que ha sido indicado como prioritario por Fonadin/Banobras como concesionario y, por supuesto, por la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes como ente normativo y máxima autoridad. Estas acciones, junto con otras como las rampas de emergencia y los dispositivos de seguridad, buscan brindar a los usuarios las mejores condiciones de seguridad y comodidad, además de reducir costos y problemas durante la etapa de operación de la autopista. La estabilidad de los cortes se ha logrado en la mayoría de los casos mediante el abatimiento de los taludes, aunque en algunos casos ha sido necesario aplicar otras soluciones, como construcción de bermas, drenes, mallas triple torsión, concreto lanzado y anclas. Es importante mencionar que en los tramos que ya están terminados se ha observado un buen comportamiento de los taludes en general, aunque el concesionario los

Figura 6. Entronque Santa Catarina.

Figura 7. Viaducto Oaxaca y portal sur del túnel San Sebastián.

estará monitoreando permanentemente durante la fase de operación. Esta obra cambiará sin duda el rumbo del estado de Oaxaca, especialmente en la zona de influencia directa de la autopista. En el mediano plazo se podrán ver los beneficios en la población por el incremento de la actividad turística, que demandará productos y servicios que pueden proveer y prestar directamente las comunidades, además de verse beneficiados con el acercamiento a más y mejores servicios de salud y educación para su población. El potencial del estado es enorme, y con infraestructura como ésta se tendrá un importante engrane motriz que impulsará el desarrollo social y económico de la región. Están actualmente en marcha otros dos grandes proyectos de infraestructura que de igual manera consolidarán las bases para un desarrollo sostenido del estado: la autopista Mitla-Tehuantepec y el Corredor Interoceánico del Istmo de Tehuantepec. Vienen muy buenos tiempos para Oaxaca y el sureste del país ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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HIDRÁULICA TEMA DE PORTADA

Desalación d Técnicas

La desalación de agua de mar avanzó mucho con el uso de membranas para ósmosis inversa. Su costo y consumo de energía han disminuido, y ahora se está incrementando su uso con la necesidad de agua de mar desalada para la fabricación de hidrógeno verde. Se presentan aquí las tecnologías más usadas y se detallan los costos de una desaladora y del metro cúbico de agua. Se hace referencia a las principales desaladoras del mundo y se dan ideas para incrementar su aplicación para aliviar la crisis hídrica en México. GERARDO HIRIART LE BERT Ingeniero naval mecánico con doctorado. Fue investigador del Instituto de Ingeniería de la UNAM. Trabajó 26 años en la CFE, 10 de ellos como gerente de Geotermia. Es director general de GeoKeri.

Prácticamente toda el agua de lluvia que recibimos proviene de un proceso de desalación de agua de mar. El calor de los rayos solares que cae sobre la superficie del mar, sumado a la brisa de viento más seco sobre ella hace que se evapore agua del mar y se formen nubes, las cuales son llevadas por los vientos a zonas montañosas altas, a menor temperatura, donde el vapor se condensa y cae en forma de lluvia. El ser humano, en su infatigable desarrollo de tecnologías, ha encontrado vías para reproducir y mejorar esta forma en que la naturaleza obtiene agua dulce del mar. De manera artificial, calienta un poco de agua de

mar para producir vapor de agua y condensa enfriándolo con la misma agua del mar. Esta técnica, conocida como evaporación térmica, se ha mejorado con multietapas de cámaras con calor y vacío, y es actualmente la técnica más usada para producir agua dulce en el Golfo Pérsico (véase figura 1). El proceso de ósmosis inversa En el decenio de 1970 se logró industrializar otro proceso que consiste en filtrar agua de mar a alta presión, haciéndola pasar por una membrana cuya apertura de malla deja pasar las moléculas de agua, pero no las de sal. Este Vacío Vapor

Agua de mar

Vapor

Agua dulce

Primera etapa

Segunda etapa

Tercera etapa Salmuera

Condensado

Figura 1. Esquema de funcionamiento de una desaladora térmica.

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Desalación de agua de mar

e agua de mar y costos

proceso se conoce como ósmosis Ósmosis inversa, ya que, si se conecta un recipiente de agua dulce con uno de agua Agua salada salada separados con una membrana Ósmosis inversa del tamaño de la antes descrita, el solo Presión 230 metros movimiento aleatorio de las moléculas osmótica Presión Agua dulce deja pasar las de H2O, pero no las de externa NaCl, con lo que se produce una lenta subida del nivel del agua salada por Agua este fenómeno (véase figura 2). concentrada Empujar el agua salada a través de la membrana requiere una doble presión. Una para vencer esta presión osmótica y otra –no menos Membrana importante– para vencer la fricción del agua pasando por las aperturas Figura 2. Funcionamiento del proceso de ósmosis y ósmosis inversa. de la malla. Es de hacerse notar que, si se pretende desalar agua con poca salinidad, como Consideraciones económicas ocurre en muchos acuíferos cercanos a la costa donde Producir 1 m3/s de agua dulce consume en general poco a poco la cuña salina ha ido avanzando lentamente 4 kWh de energía eléctrica. El precio final del agua entrepor el subsuelo, contaminando con sal el agua original, gada es del orden de 1 dólar por metro cúbico (20 pesos la presión osmótica requerida es mucho menor. Esto por metro cúbico). Este precio está compuesto así: un hace que las desaladoras de agua “salobre” (agua con tercio para el repago de la inversión de la central, que mediana salinidad) consuman mucho menos energía cuesta entre 200 y 250 millones de dólares; otro tercio que las de agua de mar para mover las bombas. para el mantenimiento (reposición de membranas), La técnica de ósmosis inversa con este filtrado tan fino insumos químicos, manejo de desechos, personal eses hoy la manera más usada para desalar agua de mar pecializado, etc.; finalmente, el último tercio es para el y salobre, por su bajo impacto ambiental y su razonable pago de la energía eléctrica. costo. En la figura 3 se presenta de manera gráfica la canUn aspecto que afecta de manera importante la tidad de plantas de estos tipos instaladas en el mundo. viabilidad económica de un proyecto de desalación es Para tener datos más concretos, en la figura 4 se el esquema de pago que se acuerde con el comprador muestra una planta desaladora de agua de mar que del agua. Al tratarse de un elemento de primera necesiproduce 1 m3/s de agua dulce, cantidad suficiente para dad, ocurre con cierta frecuencia que no todos pagan abastecer de agua potable a una población de medio su consumo y, por otro lado, que en las temporadas de millón de habitantes. Para esto se requiere tomar del mar lluvia los municipios y la población en general prefiere 2 m3/s de agua y regresar como agua de rechazo 1 m3/s surtirse de agua de escurrimiento natural en lugar de con el doble de salinidad. Para mover las bombas y apoyar consumir agua desalada. todo el proceso de desalación de esta planta se requiere Conviene resaltar que una desaladora, que está comuna potencia eléctrica total de unos 15 megawatts. puesta por miles de membranas y cientos de bombas, La planta desaladora más grande de México era la de debe trabajar de manera continua, sin interrupciones, por Los Cabos, con 250 l/s de agua dulce, y recientemente lo que si se quiere alimentar la planta con energía solar la de Maneadero en Ensenada, con 300 l/s. En el mundo debe encontrarse la forma de almacenar energía eléctrica son cada vez más frecuentes las plantas de 2 a 3 m3/s. y suministrar un flujo continuo de ésta.

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Desalación de agua de mar

Arabia Saudita

Desalación de agua Capacidad en desalación Miles de metros cúbicos por día

5,000

Drenaje 6%

Estados Unidos

4,000

Agua salobre 19%

Emiratos Árabes Unidos

2,000 México Chile

Agua de mar 67%

Países Reino Bajos Unido Italia Rusia Corea Japón del Sur Irán Kazajstán Israel España India Hong Kong Taiwán Argelia Libia Omán Egipto Irak Bahrain Singapur Indonesia Kuwait Qatar Océano Australia Atlántico Sudáfrica

3,000

1,000

Agua de río 8%

Antillas holandesas

Nota: Sólo se muestran los países con más de 70,000 metros cúbicos por día Fuente: Pacific Institute, The Word’s Water, 2009

Figura 3. Representación de plantas desaladoras en el mundo, así como su proporción en función del tipo de agua a desalar. Contrato de venta (WPA) ¿Se puede vender? ¿Se puede exportar? Financiamiento

15 MW

Agua dulce 1 m3/s 2 m3/s

Agua de mar

86,400 m3/d 500,000 personas

4 k Wh/m3

Energía eléctrica, 30%

Amortización de equipos, 43% Costo del agua3 0.5 a 1.2 $/m

1 m3/s Salmuera rechazo Costo de la planta 250 millones

Una desaladora debe operar de manera constante 24/7 (no intermitente) Fuente: Elaboración propia.

Reemplazo Personal, membranas, 9% 4% Mantenimiento, Químicos, 6% 8% O&M 27%

Figura 4. Cifras básicas de una planta desaladora de agua de mar.

Aspectos ambientales El impacto ambiental de una desaladora debe analizarse desde la concepción misma del proyecto, tomando en cuenta tres puntos clave. El primero es la toma de agua del mar. Se deberá succionar el mínimo de plancton; esto se logra con filtros adecuados, pero principalmente extrayendo el agua de pozos playeros, es decir, succionando agua ya filtrada de forma natural en la arena del subsuelo. Cuando las cantidades a succionar son demasiado altas, generalmente se tienden tuberías hacia el interior del mar, que se rematan en una estructura de concreto para anclarlas bien al lecho marino, con su correspondiente torreta para evitar la entrada de peces. Segundo: la descarga de salmuera de regreso al mar con una salinidad del doble que la natural del mar, por su densidad, va a

tender a irse al fondo y afectar a los organismos bentónicos. Para evitar este impacto hay técnicas de diseño de múltiples difusores que, por su velocidad, inducen un rápido mezclado con el agua de mar del entorno y hacen que por dilución desaparezca rápidamente la mancha de alta salinidad. Otra técnica bastante usada es mezclar la descarga de salmuera con la descarga del agua de enfriamiento de una planta termoeléctrica. Con esto se logra que, al mezclar el agua caliente de la descarga de la termoeléctrica –con menor densidad que la del mar– con el agua de descarga de la desaladora –más densa por su alta salinidad–, llegue al mar un agua de flotabilidad neutra que se aleja diluyéndose con la del entorno. Finalmente, un tercer aspecto a tener muy en cuenta es la cantidad de compuestos químicos que se

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Desalación de agua de mar

utilizan en la etapa de pretratamiento Membanas del agua antes de llegar a las memBombas Recuperador branas. Todos los desechos de los filtros deben ser manejados adecuadamente. Es alentador saber que en Técnicas de Postratamiento muchos lugares el tratamiento químico pretratamiento BP ha sido reemplazado por nanofiltrado con membranas de tamaño de malla Obra de toma no tan pequeño, que impiden el paso Agua dulce ERD de materia orgánica (véase figura 5). La combinación de centrales de Difusores generación con plantas desaladoras de descarga tiene algunas ventajas. Por ejemplo, instalar una desaladora junto a una planta de generación termoeléctrica, Fuente: Modificado de sciencedirect.com ya sea ésta a gas o nuclear, tiene la ventaja de la cercanía para el suminisFigura 5. Elementos clave en investigación de un sistema de desalación. tro de energía eléctrica y se comparte el uso de la obra de toma y de descarga del enfriamiento u Empujar el agua salada a través de la membrana de la central. Cuando se trata de una desaladora térmica, requiere una doble presión. Una para vencer esta la ventaja es que se comparte con la desaladora vapor presión osmótica y otra –no menos importante– para de entalpía no tan alta para que lo utilice en sus etapas vencer la fricción del agua pasando por las aperturas de calentamiento y de vacío. de la malla. Es de hacerse notar que, si se pretende En el caso de la República mexicana, tuvo su apogeo la desalación cuando a la planta termoeléctrica de desalar agua con poca salinidad, como ocurre en Rosarito, en los años setenta, se le agregó una planta demuchos acuíferos cercanos a la costa donde poco a saladora térmica, que en ese tiempo fue la más grande poco la cuña salina ha ido avanzando lentamente por del mundo. Su aplicación estuvo plagada de problemas, el subsuelo, contaminando con sal el agua original, la principalmente por los moluscos balánidos (mejillones) que se adherían a las paredes y por la alta corrosión de presión osmótica requerida es mucho menor. Esto hala salmuera concentrada. ce que las desaladoras de agua “salobre” (agua con En años recientes se realizaron estudios para una pomediana salinidad) consuman mucho menos energía sible desaladora en la ciudad de La Paz (Conagua, 2010), que las de agua de mar para mover las bombas. donde se pretendía extraer el agua de mar desde pozos playeros localizados estratégicamente para que interfirieran y cortaran el avance de la cuña salina enviando a lastre de sus tanques, introdujeron especies nuevas en la desaladora un agua de relativamente baja salinidad, lo la microfauna marina. Para ello es siempre recomendaque favorecía la disminución de la potencia de bombeo. ble instalar lo antes posible una miniplanta desaladora, muy elemental pero capaz de detectar incrustaciones Conclusión no previstas en las membranas. Conviene dejar planteados algunos problemas que Al seleccionar la tecnología, deben tenerse presendeben atenderse si se pretende una buena planeación tes nuevos desarrollos como nanomembranas (para de un proyecto. eliminar químicos), membranas de grafeno (para menos Considerar la necesidad de que la población acepte bombeo) y cero descargas (para eliminar el impacto). usar agua desalada como potable, lo cual debe atenFinalmente, en el caso de la península de Baja Caderse con una buena campaña de explicación técnica lifornia, es preciso tener en cuenta que existen varias y práctica. fuentes de energía geotérmica, del orden de los 5 MW, Siendo el agua un derecho humano, siempre quedacapaces de suministrar energía limpia, renovable, consrá una zona gris para la inversión privada, ya que nadie tante y sin fluctuaciones a una planta desaladora de unos la puede comercializar. 300 litros por segundo Siempre habrá opositores a este tipo de proyectos Referencias que argumentarán que es mejor tratar agua de deseComisión Nacional del Agua, Conagua (2010). Situación actual y posibles cho. La respuesta a esto es que ambos proyectos son escenarios de intrusión salina en el acuífero de La Paz y su aprovechamiento como fuente de desalación para abastecimiento de agua complementarios. potable. SGT-GAS-001-08. México: Instituto de Ingeniería, UNAM. Hay algunos riesgos poco conocidos, como la aparición de bacteria externa (caso de Tampa Bay, donde ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? algunos barcos procedentes de Asia, al vaciar el agua Escríbanos a ic@heliosmx.org

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PLANEACIÓN

Reflexiones sobre la planeación y programación de la infraestructura en México El desarrollo económico de un país y los mejores niveles de vida de sus habitantes tienen una estrecha relación con la disponibilidad de infraestructura de todo tipo, como escuelas, hospitales y clínicas, agua potable, drenaje sanitario, carreteras, caminos rurales, ferrocarriles, puertos marítimos, aeropuertos, presas, pozos, zonas de riego, energía eléctrica y combustibles, entre otra. LUIS FRANCISCO ROBLEDO CABELLO Vicepresidente del Colegio de Ingenieros Civiles de México.

En la ingeniería civil nos preguntamos cuánto debe invertir un país en infraestructura para desarrollarse y vivir mejor. La respuesta en el ámbito internacional es que se requiere invertir el 8% del producto interno bruto. La segunda pregunta que nos hacemos los ingenieros civiles es cuánto invierte México en infraestructura. La respuesta es: del orden del 2%, es decir, sólo la cuarta parte de lo recomendable, por lo que podemos concluir que no estamos desarrollando la infraestructura con la velocidad deseable para mejorar nuestro futuro. Hace aproximadamente 40 años que se invertía una tasa cercana al 8%, pero se ha venido reduciendo a través de los años hasta llegar al nivel actual. Una tercera pregunta es por qué sólo invertimos la cuarta parte de lo recomendable. La respuesta es: porque las recaudaciones federales y estatales no son suficientes para contar con los presupuestos necesarios y porque los disponibles se han canalizado hacia otras necesidades de los mexicanos, y no a la infraestructura. Participación de la ingeniería civil en la planeación y la política presupuestaria El destino de los recursos presupuestales y la priorización en su aplicación es una responsabilidad de la Cámara

de Diputados, a propuesta del Poder Ejecutivo federal. La ingeniería civil no puede discutir ni cuestionar las prioridades en la asignación de los presupuestos, porque ello obedece a políticas macroeconómicas y macrosociales que escapan de los alcances de nuestra disciplina. Por ello sólo podemos manifestar reiteradamente nuestros puntos de vista sobre las consecuencias de la escasez de presupuestos para la infraestructura y la posibilidad de hacer evolucionar nuestro régimen fiscal, lo cual sabemos que no es fácil.

Un ejemplo de oportunidad sería desarrollar 1 millón de hectáreas de riego, con lo que se reduciría en gran medida la importación de granos.

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Reflexiones sobre la planeación y programación de la infraestructura en México

Otro punto de vista de la ingeniería civil es la casi inexistente planeación para el desarrollo de la infraestructura. Es importante que nuestros legisladores tengan presente que contar con planes flexibles no compromete al país a convertirlos en programas de obras, sino que son el fundamento para actuar con visión ordenada y de largo plazo en la selección de las obras. Es necesario tener un plan con un horizonte de al menos 20 años, dinámico y flexible para ajustarlo en función de la situación del país y de sus regiones, la cual puede ir cambiando. De ese plan se derivarían programas de obras sexenales elaborados con suficiente anticipación para evitar improvisaciones en la selección de las obras de infraestructura y su construcción, o el inicio de obras no prioritarias o que carezcan de estudios y proyectos bien elaborados, además de una previa y amplia consulta y aceptación social. Necesidades y oportunidades En la ingeniería civil mexicana se conocen a fondo las necesidades de infraestructura de nuestros compatriotas, pero en México no todo son necesidades. También existen oportunidades para impulsar nuestro desarrollo. Un primer ejemplo de oportunidad sería desarrollar 1 millón de hectáreas de riego, con lo que se reduciría en

Cimentaciones y obra civil

Estructuras subterráneas

El turismo es el segundo generador de divisas del país y produce una gran cantidad de empleos.

gran medida la importación de granos –que actualmente es del orden de 20 millones de toneladas anuales y que genera una salida importante e indeseable de divisas– y generaría además empleos en nuestro campo. Otro ejemplo de oportunidad podría ser la construcción de carreteras turísticas en un corredor al sur

Obras hidráulicas e industriales

Estructuras portuarias

Reflexiones sobre la planeación y programación de la infraestructura en México

de la Riviera Maya en Quintana Roo hacia Chetumal; en el litoral del Pacífico de Baja California, al norte de Cabo San Lucas; en la costa de Veracruz, al norte y al sur del puerto, y caminos de mejores especificaciones para todos los pueblos mágicos del país. Existe un gran número de oportunidades semejantes; el turismo es el segundo generador de divisas del país y produce una gran cantidad de empleos. Los ingresos tributarios procedentes de los desarrollos turísticos relacionados con esas carreteras permitirían recuperar las inversiones en forma indirecta en plazos relativamente cortos. Un tercer caso sería la infraestructura del transporte de minerales en varias regiones del país, como por ejemplo para el proyecto del litio en Baja California, Sonora, San Luis Potosí y Zacatecas, y en forma similar para otros desarrollos mineros. El papel de la inversión privada No parece que nuestro régimen fiscal pueda modificarse para cambiar las tendencias históricas relacionadas con la disponibilidad presupuestal para cubrir todas las necesidades y oportunidades del país. Ante esa perspectiva, resulta razonable acudir a la inversión privada en materia de infraestructura, como se ha venido haciendo en algunas carreteras concesionadas. En este tipo de proyectos, la recuperación de la inversión privada se fundamenta en las cuotas que paga el autotransporte y en los volúmenes de tránsito futuros, lo cual es un riesgo que corre por cuenta del inversionista privado. Estas concesiones se otorgan bajo la premisa social de que sólo se concesiona una carretera si los usuarios tienen la alternativa de utilizar una carretera libre de cuota que cubra esa ruta, es decir que no existe un monopolio del concesionario. Sin embargo, en otros tipos de infraestructura para prestar servicios públicos, como es el caso del agua potable y sus servicios conexos, no existe la posibilidad de que los usuarios tengan fuente de suministro alterna, es decir que son sistemas monopólicos, con el agravante de que las tarifas son establecidas en general por los congresos de los estados y está ampliamente demostrado que los ingresos difícilmente alcanzan para cubrir los costos de operación y mantenimiento, sin que exista la posibilidad de que haya remanentes para

u Es necesario tener un plan con un horizonte de al menos 20 años, dinámico y flexible para ajustarlo en función de la situación del país y de sus regiones, la cual puede ir cambiando. De ese plan se derivarían programas de obras sexenales elaborados con suficiente anticipación para evitar improvisaciones en la selección de las obras de infraestructura y su construcción, o el inicio de obras no prioritarias o que carezcan de estudios y proyectos bien elaborados, además de una previa y amplia consulta y aceptación social.

que la inversión privada tenga una seguridad razonable de recuperar su inversión en la ampliación de las obras. Adicionalmente, las tarifas están sujetas a objetivos sociales y tal vez políticos, y con frecuencia las autoridades se manifiestan en el sentido de que las tarifas no se incrementarán, lo cual pone en una difícil situación a los responsables de la prestación de los servicios para ampliar su cobertura y calidad futuras. Como consecuencia, los servicios de este tipo han entrado en una espiral descendente de calidad, tanto en cobertura como en continuidad, presión y calidad del propio líquido, lo que se ha prestado a los tandeos y la compra de agua a carros tanque que, además del riesgo de su calidad para el consumo humano, resultan de mayor costo para los consumidores que el que podría derivarse de una mejor tarifa. Algo similar sucede en el transporte urbano de varias ciudades, como el metro de la Ciudad de México. Por un sistema nacional de planeación Volviendo al tema de las posibles restricciones presupuestales futuras para la construcción de la infraestructura, los ingenieros civiles no podemos quedarnos en una actitud contemplativa. Por ello proponemos desarrollar un sistema de planeación y programación que contemple escenarios alternativos de mayor inversión, por ejemplo del doble, del triple o del cuádruple de la actual para acercarnos al 8% deseable del PIB. Para ello será necesario analizar alternativas de financiamiento suponiendo que pudieran destinarse mayores recursos presupuestales a través de un régimen fiscal diferente del actual, obtener créditos de la banca de desarrollo internacional considerando que algunos pudieran ser total o parcialmente amortizados a través de las cuotas y tarifas de los servicios, o con inversión privada procurando que los servicios monopólicos tengan tarifas que permitan generar los recursos para asegurar la recuperación de las inversiones privadas o los créditos mencionados. Conclusiones Es indispensable contar con un sistema de planeación para el desarrollo de la infraestructura que nos permita programar en forma ordenada, y en función de los recursos económicos de todo tipo disponibles, las obras que nos permitan incrementar el desarrollo económico y aumentar los niveles de vida de todos los mexicanos. Los ingenieros civiles tenemos la obligación ética de transmitirles a los poderes legislativos estatales, al Poder Legislativo federal y al Poder Ejecutivo federal nuestras opiniones, como lo establece la Ley General de Profesiones, sobre temas que, como este, son de gran importancia para el desarrollo y el bienestar de los mexicanos ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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URBANISMO

Normas hidrosanitarias para la edificación sustentable La mitigación de las emisiones globales de gases de efecto invernadero y otros objetivos del desarrollo sustentable se han convertido en temas importantes para muchos países del mundo. Entre los diversos problemas ambientales, la conservación del agua es uno de los problemas globales más críticos y cuya importancia está aumentando con el continuo crecimiento de la población y los efectos del calentamiento global. EVANGELINA HIRATA Directora general de Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C.

La creciente necesidad de alcanzar un equilibrio hidrológico que asegure el abasto suficiente de agua a la población se logrará armonizando la disponibilidad natural con las extracciones del recurso mediante el uso eficiente del agua. Los futuros suministros, especialmente en regiones que sufren escasez, provendrán de la conservación, el reciclaje, la reutilización y la mejora de la eficiencia en el uso del agua, más que del desarrollo de ambiciosos proyectos. Las nuevas tecnologías que usan menos agua son cada vez más importantes; recurrir a ellas asegurará la protección de las fuentes existentes de agua dulce, que es lo esencial para evitar la crisis del agua en el futuro. El uso eficiente del agua en una edificación o conjunto urbano se establece desde su diseño y construcción, e incluye tanto la selección de mobiliario y accesorios como la solución de las instalaciones con el equipo y los materiales adecuados. Por ejemplo, la selección de grifos de fregadero y bañera de bajo flujo, cabezales de ducha e inodoros puede reducir en 30-40% el uso de agua dentro de una edificación (véase figura 1). En los últimos años, la calidad de los accesorios de bajo flujo ha aumentado y los nuevos productos están superando los diseños originales. Otra forma de asegurarse de obtener la máxima eficiencia de agua es adquirir electrodomésticos que garanticen un cierto grado de eficiencia de agua y ahorren energía. Por otro lado, con el fin de implementar integralmente la conservación del agua y su tratamiento, se ha promovido la reutilización del agua de lluvia y el reciclaje de agua recuperada; estas prácticas han tenido una influencia significativa en el uso de los recursos hídricos que pueden cuantificarse a través de los diferentes sistemas de certificación de la edificación sustentable. Asimismo, se podrán hacer análisis de los beneficios no solamente del ahorro del agua, sino también de la energía y la reducción de carbono al medio ambiente (véase figura 2).

Huella hídrica Con el fin de conocer los impactos relacionados con el agua como una base para mejorar su gestión en diferentes niveles, se han diseñado técnicas de evaluación de la huella de agua que identifica los impactos ambientales potenciales relacionados con el agua. La huella de agua es la métrica con la que se cuantifican los impactos ambientales potenciales relacionados con el agua (ISO 14044:2006). Las normas internacionales son aquellas aprobadas por un organismo internacional de normalización que cumple con los principios y procedimientos reconocidos en los tratados internacionales de los que el Estado mexicano es parte (Ley de Infraestructura de la Calidad). La evaluación de la huella hídrica se basa en el análisis de ciclo de vida, de acuerdo con la norma internacional ISO 14044:2006 Gestión ambiental. Análisis de ciclo de vida. Requisitos y directrices. Esta norma establece los requisitos y directrices para realizar e informar de una evaluación de huella de agua única o individual o como parte de una evaluación ambiental más integral. Sólo las emisiones de aire y los vertidos a suelo con impactos en la calidad del agua se incluyen en la evaluación. Otra norma relevante internacionalmente es la ISO 46001:2019 Water efficiency management systems. Requirements with guidance for use. Este documento especifica los requisitos del sistema de gestión de la eficiencia del agua y contiene una guía para su uso. Con este documento, una organización puede desarrollar e implementar una política de eficiencia del agua a través del establecimiento de objetivos, metas, planes de acción, monitoreo, evaluación comparativa y programas de revisión. Éstos deben tener en cuenta cualquier requisito relacionado con el uso significativo de agua. Un sistema de gestión de la eficiencia del agua permite que una organización logre sus compromisos

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Normas hidrosanitarias para la edificación sustentable

de política relevantes y tome las medidas necesarias para mejorar su gestión del agua. Esta norma se centra en los consumidores finales y es aplicable a cualquier organización que desee lograr el uso eficiente del agua a través del enfoque de “reducir, reemplazar o reutilizar”; establecer, implementar y mantener la eficiencia del agua, y mejorar continuamente la eficiencia del agua. Incluye prácticas de monitoreo, medición, documentación, reporte, diseño y adquisición de equipos, sistemas, procesos y capacitación del personal que contribuye a la gestión eficiente del agua.

• NOM-008-CONAGUA-1998. Regaderas empleadas en el aseo corporal – Especificaciones y métodos de prueba • NOM-009-CONAGUA-2001. Inodoros para uso sanitario – Especificaciones y métodos de prueba • NOM-010-CONAGUA-2000. Válvulas de admisión y válvulas de descarga para tanque de inodoro – Especificaciones y métodos de prueba De igual manera, la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat) ha elaborado NOM para la prevención y control de la contaminación del agua. Algunas de ellas son las siguientes: • NOM-001-SEMARNAT-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales • NOM-002-SEMARNAT-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado • NOM-003-SEMARNAT-1997, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reúsen en servicios al público • NOM-004-SEMARNAT-2002. Protección ambiental – Lodos y biosólidos – Especificaciones y límites máximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento y disposición final

Las normas y los estándares En México se han desarrollado un conjunto de normas obligatorias y voluntarias emitidas por las dependencias gubernamentales y organismos de normalización, con base en la Ley Federal de Metrología y Normalización, hoy Ley de Infraestructura de la Calidad. La Comisión Nacional del Agua (Conagua), dependencia que tiene como función administrar y preservar las aguas nacionales y sus bienes inherentes para lograr su uso sustentable, ha expedido diversas normas oficiales mexicanas (NOM) en las que se establecen las disposiciones, las especificaciones y los métodos de prueba que permiten garantizar que los productos y servicios cumplan con el objetivo de aprovechar, preservar la cantidad y calidad, así como el manejo y uso eficiente del agua. Entre las NOM emitidas por la Conagua que impactan en el desarrollo urbano y las edificaciones, se encuentran las siguientes: • NOM-001-CONAGUA-2011. Sistemas de agua potable, toma domiciliaria y alcantarillado sanitario – Hermeticidad – Especificaciones y métodos de prueba • NOM-005-CONAGUA-1996. Fluxómetros – Especificaciones y métodos de prueba • NOM-006-CONAGUA-1997. Fosas sépticas prefabricadas – Especificaciones y métodos de prueba

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Figura 1. En los últimos años, la calidad de los accesorios de bajo flujo ha aumentado y los nuevos productos están superando los diseños originales.

El uso y consumo humano del agua está relacionado con la transmisión de enfermedades gastrointestinales, entre otras. Dado lo anterior, la Secretaría de Salud (Ssa), en coordinación con la Conagua y otras entidades de gobierno, ha emitido, entre otras, las siguientes NOM: • NOM-127-SSA1-1994, Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano – Límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilización. • NOM-179-SSA1-1998, Vigilancia y evaluación del control de calidad del agua para uso y consumo humano, distribuida por sistemas de abastecimiento público. • NOM-230-SSA1-2002, Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano, requisitos sanitarios que se deben cumplir en los sistemas de abastecimiento públicos y privados durante el manejo del agua. Procedimientos sanitarios para el muestreo. En cuanto a las normas mexicanas (NMX), aun cuando por definición son voluntarias, una vez que se hallan referenciadas en un reglamento o código de construcción vigente tendrán una observancia obligatoria. Son emitidas por organismos de normalización para este sector, y son las siguientes: • NMX-C-039-ONNCCE-2015. Industria de la construcción. Fibrocemento. Tubos y accesorios para sistemas de alcantarillado. Especificaciones y métodos de ensayo.

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Normas hidrosanitarias para la edificación sustentable

Figura 2. Se ha promovido la reutilización del agua de lluvia y el reciclaje de agua recuperada, prácticas que han tenido una influencia significativa en el uso de los recursos hídricos.

• NMX-C-413-ONNCCE-2019. Industria de la construcción. Pozos de visita prefabricados de concreto. Especificaciones y métodos de ensayo. • NMX-C-415-ONNCCE-2015. Industria de la construcción. Válvulas y grifos para agua. Especificaciones y métodos de ensayo. • NMX-C-401-ONNCCE-2020 y NMX-C-402-ONNCCE2020, que establecen especificaciones para tubos de concreto simple con junta hermética y para tubos de concreto reforzado respectivamente. Dichas normas se relacionan con la NOM-001-CONAGUA-2011, dado que ésta pide que los productos, en este caso los tubos, estén certificados para poder certificar el sistema de alcantarillado sanitario. • NMX-ES-003-NORMEX-2008. Energía solar. Requerimientos mínimos para la instalación de sistemas solares térmicos para calentamiento de agua. • NMX-ES-004-NORMEX-2010. Energía solar. Evaluación térmica de sistemas solares para calentamiento de agua. Método de prueba. • NMX-E-146-CNCP-2013. Tubos de polietileno de alta densidad (PEAD) para toma domiciliaria de agua. Especificaciones y métodos de ensayo. Existen asimismo otras normas o instrumentos normativos emitidos por las diversas dependencias del gobierno federal. La infraestructura educativa se ciñe a las “Normas y especificaciones para estudios, proyectos, construcciones e instalaciones; Volumen 5. Instalaciones de servicio: Tomo II. Instalaciones hidrosanitarias”. En el sector vivienda se ha desarrollado un marco normativo no solamente por las necesidades de la industria, sino también como parte de la política nacional de vivienda. Es el caso del Código de Edificación de Vivienda (3ª versión, publicada en 2017), que incluye en su parte 8 (capítulos 42 al 47) las disposiciones técnicas normativas relacionadas con las instalaciones hidráulicas y sanitarias, que incluyen las NOM y NMX

existentes, donde se establecen los requisitos aplicables a la vivienda en general que han contribuido a establecer modelos de incentivos para diferentes esquemas de financiamiento a la vivienda de interés social. La NMX-AA-176-SCFI-2015 –Instalaciones hidrosanitarias para la edificación de vivienda. Especificaciones y métodos de ensayo– establece los requisitos mínimos de estanqueidad y hermeticidad, así como los elementos que conforman la instalación hidrosanitaria a partir de la toma domiciliaria y el primer registro sanitario hacia el interior de la vivienda, a fin de asegurar su correcto funcionamiento en la vivienda nueva dentro del territorio nacional. Comentarios finales México cuenta con una base consistente de normas y estándares que tienen como objetivo fomentar el uso sustentable del agua y la calidad de los servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento; sin embargo, es necesaria la participación tanto de la sociedad civil como del gobierno para alcanzar una gestión sustentable del agua. Es fundamental seguir avanzando en el desarrollo de esquemas y técnicas, así como de productos que permitan gestionar dicho recurso con mayor eficacia para satisfacer demandas crecientes. Desde luego, hay muchos temas que aún están por normalizarse, de manera que aporten para identificar a una construcción sustentable, es decir, criterios técnicos que en otros países ya se consideran en una certificación de la construcción o edificación sustentable. En las prácticas globales, estas normas han servido para contar con indicadores de desempeño de la eficiencia en el uso de recursos acuíferos, su manejo, calidad y tratamiento, entre otros conceptos de energía, medio ambiente y residuos sólidos. Para el sector de la construcción, es importante considerar que un instrumento de aplicación y cumplimiento obligatorio son los reglamentos o códigos de edificación locales; no siempre en ellos se encuentran actualizadas las referencias a las normas y estándares que hemos comentado, por lo que hay mucho trabajo técnico por desarrollar, así como la armonización entre los diferentes instrumentos normativos nacionales y locales. Es necesario continuar promoviendo el conocimiento de la normalización y el involucramiento de la industria de la construcción, en general, en los grupos de trabajo para desarrollo de normas, así como un mayor conocimiento y responsabilidad ante la regulación de la construcción, sea código o reglamento de construcción. El diseñador, constructor, productor, comercializador y propietario, así como los gobiernos locales y los futuros profesionistas deberán involucrarse más intensamente y estudiar la regulación, pues son las bases para el diseño, construcción, mantenimiento y comercialización de la edificación sustentable ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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MANTENIMIENTO PARA LA INFRAESTRUCTURA

Tecnología sin zanja para la rehabilitación de tuberías

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Nueva tecnología

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Cuando se detecta la necesidad de estructurar un proyecto de obra civil para rehabilitar la red de drenaje, seguramente lo primero que se piensa es en una vía intervenida a zanja abierta, con interrupción total del tráfico, limitación de acceso a zonas, exceso de maquinaria en el sitio, interrupción del servicio de drenaje, exceso de contaminación ambiental, contaminación auditiva, numeroso personal de obra en la ejecución, entre otros recursos que resultan necesarios para lograr el objetivo de esa rehabilitación. Al ser el método tradicional más conocido, muchas entidades y profesionales optan por diseñar, planear y estructurar proyectos asociados a estas obras civiles con método a zanja abierta, sin dar posibilidad de explorar soluciones sin zanja que aseguran, e incluso mejoran, el resultado esperado. Alternativas de rehabilitación como las tecnologías sin zanja son más favorables, ya que aseguran la optimización de recursos, menores costos en la instalación, menor impacto ambiental, menor impacto social, mayor eficiencia, mejor desempeño y capacidad en la tubería, entre otras bondades, que quedarán expuestas a lo largo de este escrito. La tecnología para la solución sin zanja no depende de la destreza manual, ya que su método constructivo es estandarizado; está diseñada para asegurar la rehabilitación, renovación, optimización o modernización de la red de drenaje o cualquier tubería a gravedad para diámetros desde 6 (150 mm) hasta 42 pulgadas (1,050 mm) a través del sistema de enrollado en espiral SWLP (spiral wound lining pipe) de ajuste perfecto (véase figura 1), principal característica que permite acoplar la nueva tubería enrollada en espiral a la geometría del tubo anfitrión con una mínima disminución en el diámetro original, siendo este un factor inversamente significativo en relación con la capacidad hidráulica que generalmente se mantiene o aumenta respecto al tubo deteriorado. Según las especificaciones de diseño, los requerimien-

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La tecnología que aquí se expone para la rehabilitación de tuberías sin zanja no depende de la destreza manual, ya que su método constructivo es estandarizado; está diseñada para asegurar la rehabilitación, renovación, optimización o modernización de la red de drenaje o cualquier tubería a gravedad para diámetros desde 6 hasta 42 pulgadas a través del sistema de enrollado en espiral.

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300 Cortesía: Sekisui Chemical GMBH.

Figura 1. Ajuste perfecto al tubo anfitrión para un tubo de 12” (300 mm) genera al final un tubo rehabilitado con diámetro de 283.6 mm.

JOSEPH GÜECHA ROJAS Ingeniero civil con amplia experiencia en el sector de mantenimiento vial, transporte, inspección y mantenimiento de redes hidráulicas y supervisión de PTAR y equipos de manejo de residuos. ANA MARÍA BERNAL Ingeniera industrial, máster en Dirección y administración de empresas con amplia experiencia en planeación estratégica, sistemas de gestión de calidad, gestión de proyectos y rehabilitación de tubería enrollada en espiral, entre otros.

tos de rigidez y el diámetro a rehabilitar, se selecciona el perfil de PVC que mejor se adapte a la necesidad. Por ejemplo, para un tubo de 12” (300 mm), se aplica el perfil 85-7EX con una altura de 8.20 mm, que genera como diámetro final del tubo rehabilitado 283.6 milímetros. Para la instalación de esta tecnología, se accede al pozo de inspección o registro, en el cual se ubica la máquina de bobinado que enrolla el perfil de PVC en forma de espiral, hasta completar la longitud de rehabilitación y llegar al siguiente pozo de inspección. El proceso de enrollado acopla la tira del perfil al interior del tubo deteriorado y se mantiene conformando un revestimiento

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CORTESÍA: SEKISUI CHEMICAL GMBH.

Tecnología sin zanja para la rehabilitación de tuberías

Figura 2. A la izquierda, máquina de bobinado en la base de un pozo de inspección con instalación en diámetro fijo hasta completar la longitud de rehabilitación. A la derecha, acople al tubo deteriorado con ajuste perfecto que se genera con el proceso de expansión a lo largo del revestimiento. 15 m

Camión grúa

Unidad hidráulica

Pozo de inspección

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Grúa portátil Trípode

2.5 m

Generador

Carrete de perfil

Carro de CCTV

Pozo de inspección

Cortesía: Sekisui Chemical GMBH.

Figura 3. Diagrama del espacio requerido para la instalación de tecnología sin zanja y el monitoreo por CCTV durante el proceso de instalación.

continuo que se expande hasta lograr el ajuste perfecto con el tubo deteriorado a lo largo del tramo o sección rehabilitada, y que está diseñado originalmente como un revestimiento estructural independiente que asemeja su desempeño al de una tubería de plástico común (véase figura 2). Es relevante destacar que esta tecnología y su método constructivo están alineados con la ASTM F1741 - Práctica estándar para la instalación de tubería en PVC para revestimiento conformado helicoidalmente para rehabilitación de alcantarillas y conductos existentes. Al intervenir la tubería con esta tecnología, no se requiere interrumpir completamente el servicio de drenaje o alcantarillado, ya que su versatilidad permite trabajar con flujo vivo en la tubería hasta un 25% y se genera un mínimo impacto en la comunidad. Además, la facilidad de manejo en los equipos requeridos para su instalación ocupan espacios moderados que no invaden más de un carril y, por consiguiente, no bloquean el tráfico en la zona de intervención, con lo que se generan planes de manejo de tráfico sencillos para el proyecto, que sin duda se traducen en menores costos asociados. En la figura 3 se ilustra la estimación de espacio requerido para la instalación en dos áreas de trabajo en el sitio de intervención: el pozo de inspección donde se inicia la instalación,

que ocupa un área aproximada de 37.5 m2, y el pozo de inspección final donde termina la instalación, desde el cual se mantiene monitoreo del proceso de rehabilitación por medio de circuito cerrado de televisión CCTV con un área de ocupación de alrededor de los 12.5 m2 (véase figura 3). Analizando las bondades que ofrece esta tecnología al trabajar con el sistema SWLP, existe una mejora en los factores estructurales e hidráulicos de las redes rehabilitadas; estas mejoras o comportamientos finales en la vida útil de la tecnología son congruentes con los cálculos realizados conforme a la normatividad, ya que el proceso de rehabilitación es mecánico, realizado por un equipo de bobinado certificado, y los perfiles provienen de un proceso productivo controlado con elevados estándares de calidad que aseguran el comportamiento de la tecnología y no resultan inciertos. Tomando como caso de estudio la red a rehabilitar de 12” o 300 mm de diámetro y considerando que comúnmente el tubo anfitrión a rehabilitar proviene de tubería antigua de concreto, se realiza a continuación un análisis estructural e hidráulico que permite dar una referencia del comportamiento de la tecnología desde el punto de vista técnico.

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Tecnología sin zanja para la rehabilitación de tuberías

A nivel hidráulico, se analiza el comportamiento de la tubería deteriorada y el de la tubería rehabilitada con la tecnología aquí expuesta, considerando condiciones de la tubería con una pendiente del 1% y al 100% de su capacidad con diámetro 300 mm, utilizando la fórmula de caudal Q = VA, y la velocidad, determinada con la fórmula de Manning: v = 1 Rh2/3 J 0.5 n donde: V = Velocidad (m/s) n = Coeficiente de rugosidad Rh = Radio hidráulico (m) J = Pendiente hidráulica Para el caso de la tubería de concreto deteriorado, se asume un coeficiente de rugosidad n de 0.015, simulando una superficie rugosa y con desperfectos, que genera una velocidad de flujo de 1.19 m/s y un caudal en la tubería de 0.084 m3/s. Considerando el paso del tiempo y que se presentan filtraciones, obstrucciones, defectos estructurales y colapsos que afectan la rugosidad del tubo a rehabilitar (véase figura 4), el coeficiente de rugosidad más apegado a esas condiciones determinaría un valor mayor, lo que llevaría a un gasto incluso menor al antes señalado. En el caso de la tubería rehabilitada, el coeficiente de rugosidad n corresponde a 0.010 y el diámetro de la tubería final de 288 mm, debido al espesor que tiene el perfil aplicable, define una velocidad de flujo estimada de 1.71 m/s y un caudal final de 0.108 m3/s, lo que evidencia un incremento de por lo menos el 29% de la capacidad hidráulica respecto al conducto deteriorado. El aumento de la capacidad hidráulica estimado representa una ventaja en esta tecnología incluso frente a otras soluciones sin zanja que se ven afectadas por variaciones inherentes al método constructivo y las condiciones de instalación. A nivel de comportamiento estructural, la tecnología tratada aquí va más allá de un revestimiento que puede aportar capacidad estructural a la tubería deteriorada, ya que sus propiedades mecánicas aseguran que, una vez instalada, tenga el comportamiento de una tubería independiente dentro de la tubería anfitriona, característica que aporta un mayor soporte estructural en los eventos de cargas aplicadas. Esta capacidad estructural se verifica por medio de la rigidez anular y la rigidez de tubería que presenta la tecnología, que pueden ser determinadas por medio de ensayos de laboratorio y cálculos. La rigidez anular se determina mediante la siguiente fórmula: SN =

EI Dm3

donde: SN = Rigidez anular (N/mm2)

E = Módulo de elasticidad (N/mm2) I = Momento de inercia (mm4/mm) Dm = Diámetro medio (mm) Considerando que el perfil de PVC de esta tecnología maneja un módulo de elasticidad de 2.738 N/mm2 y el perfil aplicable para tubería con diámetro de 12” es el 858EX, con una inercia de 26.98 mm4/mm, se obtiene una rigidez anular de 0.00307 N/mm2 o MPa, que equivale a 0.45 psi. Con esta rigidez anular, al multiplicar por el factor 53.77 se estima la rigidez de la tubería, que en ese caso corresponde a 24.01 psi, superior en más del 120% frente a otras tecnologías, y por tanto se confirma que ésta aporta un mejor desempeño estructural a la tubería. Además de evidenciar un óptimo desempeño hidráulico y estructural, el mecanismo de sello de la tubería rehabilitada asegura la estanqueidad según la normativa ASTM F17412. En un análisis realizado a los perfiles de PVC, éstos fueron sometidos a ensayos de estanqueidad acordes con la ASTM F1697-181 en dos escenarios críticos que plantea este estándar: con perfiles sometidos a una desviación axial de 10 grados y con perfiles sometidos a una deformación de 5% del diámetro interno de la tubería a rehabilitar, experimentando una prueba de vacío de 74 kPa durante 10 minutos, con una variación de 17 kPa y una prueba de presión interna de 74 kPa durante 10 minutos; se evidenció que no se presentaron fugas en los ensayos. Como caso real de este resultado en el comportamiento de estanqueidad o hermeticidad de la tubería, en 1990 se ejecutó el proyecto de West Lake, al sur de Australia. A los nueve años en 1999 y a los 19 años en 2009 se aplicó la prueba de estanqueidad acorde con esta normatividad y quedó claro que el tramo rehabi-

Tecnología sin zanja

Cortesía: Sekisui Chemical GMBH y Constructora Ozul SAS.

Figura 4. Mejora del rendimiento estructural de la tubería deteriorada. La tecnología está diseñada como revestimiento estructural independiente que se apoya de los restos de la tubería deteriorada, utilizando la resistencia del suelo.

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CORTESÍA: CONSTRUCTORA OZUL SAS.

Tecnología sin zanja para la rehabilitación de tuberías

litado mantenía la condición de hermeticidad o estanqueidad esperada. Por otra parte, la ASTM F17412 establece las etapas claves de la rehabilitación con tubería enrollada en espiral; por tanto, el método constructivo o de instalación de esta tecnología cumple con esta práctica estándar a fin de asegurar los resultados mencionados anteriormente. Desde el método de instalación se identifican etapas claves para asegurar la correcta Figura 6. Vista superior de zona de instalación de tecnología en Bogotá, que rehabilitación de tubería enrollada muestra la intervención por método sin zanja con mínimo impacto en la comuen espiral, comenzando por la nidad, en el tráfico y en el medio ambiente. etapa más importante previa a la instalación, que consiste en el alistamiento de la tubería. por el ajuste perfecto, a medida que se enrolla el perfil El alistamiento del tubo deteriorado requiere una limpiede PVC se alimenta también un cable de acero que za con equipo presión-succión, una inspección inicial genera la expansión; al completar la longitud del tramo con circuito cerrado de televisión (CCTV) para registrar o sección, el cable se jala y genera ruptura en un pasala ubicación de tuberías domiciliarias o laterales y para dor del perfil que lo libera y permite su desplazamiento determinar el estado de la tubería y los defectos u obshasta encontrarse con las paredes del tubo deteriorado, trucciones presentes que deben ser eliminados postecondición con la cual el nuevo tubo se expande y se riormente mediante el uso de un robot de corte (véase acopla en ajuste perfecto al tubo anfitrión, para generar figura 5). Estas actividades se realizan accediendo desde el mecanismo de sello final que asegura la estanqueidad el pozo de inspección, para dar paso a la instalación de del tubo rehabilitado. Posteriormente a la instalación, se la tecnología. realizan acabados laterales en la tubería y se procede En la etapa de instalación de la tubería enrollada a la reapertura de tuberías domiciliarias o laterales de en espiral, se realiza una segunda limpieza al tramo o la red, sin necesidad de interrumpir completamente el sección por rehabilitar, e inmediatamente se inicia el servicio de alcantarillado. proceso de enrollado del perfil de PVC al interior del tubo Ahora bien, retomando el caso de estudio de tudeteriorado hasta completar la longitud de rehabilitación. bería de 12” (300 mm), si se deseara rehabilitar 100 m Teniendo en cuenta que esta tecnología se caracteriza de tubería por método convencional a zanja abierta,

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Figura 5. Monitoreo CCTV del proceso de instalación de la tecnología, en el cual se muestra instalación en presencia de flujo vivo en la tubería.

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haciendo un análisis detallado de las actividades que intervienen, la ejecución podría demorarse alrededor de 15 días, mientras que otros métodos sin zanja alternativos para la rehabilitación tomarían alrededor de siete días, aproximadamente el 50% del método convencional. Pero analizando la rehabilitación con la tecnología que aquí se expone, el tiempo de ejecución sería alrededor de tres días, lo que demuestra que esta solución sin zanja es 80% más eficiente que el método a zanja abierta y 60% más eficiente que otros métodos de rehabilitación sin zanja. En los ámbitos ambiental y social, esta tecnología genera mínimos residuos, que en su mayoría se pueden reciclar; no requiere uso y manipulación de sustancias químicas agresivas, por lo que no se generan vertimientos a la red de drenaje, y al mismo tiempo la exposición a factores de riesgo para los operadores es de nivel bajo. El método constructivo no emite material particulado, es una tecnología práctica, limpia, silenciosa y de fácil instalación. Los equipos que se requieren para su instalación son sencillos de transportar y manipular, además de que no se requieren grandes espacios, con lo que se asegura la continuidad de tráfico vehicular en la zona de instalación. No depende de condiciones climáticas, permite la instalación sin interrumpir el servicio de alcantarillado

y genera mínimos impactos en la comunidad alrededor del proyecto (véase figura 6). Conclusión Se ha expuesto aquí una tecnología que constituye una alternativa de rehabilitación, renovación, optimización, reposición o modernización de tuberías por gravedad atractiva para el diseño y desarrollo de proyectos orientados a asegurar un desempeño rentable y en tiempos óptimos y de calidad. Se trata además de una tecnología innovadora que genera mínimos impactos a la sociedad y al medio ambiente. Recientemente se culminó con éxito el proyecto de este tipo más grande en América Latina, con 24,000 m de rehabilitación de tubería de alcantarillado o drenaje en Bogotá, Colombia, para diámetros de entre 8 y 36” (200 a 900 mm). La apertura a nuevas opciones, además de garantizar la capacidad de la infraestructura hidráulica en respuesta al crecimiento de la población, permitirá a los organismos encargados implementar soluciones que den respuesta rápida, rentable y responsable a las necesidades en la red de drenaje ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

ALREDEDOR DEL MUNDO

Torre Mercury en Malta En coordinación con el arquitecto principal encargado de la conservación de la isla de Malta, se concibió un nuevo desarrollo que incluye la restauración de las antiguas fachadas de un edificio histórico y la remodelación de sus históricos interiores remanentes como espacios de reunión y como entrada a nuevos departamentos y a un hotel. Localizada en la costa este de Malta, Paceville se ha desarrollado durante los últimos 50 años como el centro turístico por excelencia, albergando nuevos proyectos que continúan proliferando. Paceville era esencialmente un lugar de casas de descanso a principios del siglo XX y evolucionó como un hub turístico a partir del decenio de 1960. Está enclavado en el centro de St. Julian, donde se localizan muchos de los restaurantes, bares, clubes nocturnos, casinos y marinas de la isla, junto con hoteles globales reconocidos en el mundo y la emblemática Mercury House. En este punto se concibió el proyecto que incluye la Torre Mercury (véase figura 1). Abandonado durante más de 20 años, el sitio de 9,405 m2 incluye las fachadas remanentes del viejo edificio Mercury House que datan de 1903 (véase figura 2). Dos bóvedas subterráneas construidas durante la Guerra Fría también se encuentran dentro de los límites de la propiedad (véase figura 3). En coordinación con el arquitecto principal encargado de la conservación de la isla de Malta, estas estructuras patrimoniales se renovaron como parte integral de un nuevo desarrollo: la restauración de las antiguas fachadas del edificio Mercury House y la remodelación

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de sus históricos interiores remanentes como espacios de reunión y como entrada a nuevos departamentos y a un hotel. La restauración de las fachadas de la antigua Mercury House a su altura original permite apreciar a esta estructura patrimonial como un todo. El nuevo desarrollo se ubica por detrás de estas fachadas renovadas, las cuales definen a la Mercury House original como el foco central de esta nueva plaza pública. El proyecto ocupará un área total de 70,000 m2 y se desarrollarán 24,500 m2 mediante dos torres, una de ellas de 40 pisos: 30 residenciales y los 10 niveles inferiores para ser usados como oficinas y para actividades comerciales; la otra tendrá 25 pisos para alojar un hotel más oficinas y actividades comerciales. El proyecto, que será completado hacia finales de 2022, alcanza una altura de 115 metros y la primera torre se convertirá en el edificio más alto de la isla de Malta. El objetivo del proyecto es integrarse a la ciudad para convertirse en parte del entorno urbano, mejorando el paisaje costero y la naturaleza a su alrededor. El sitio de construcción de la nueva Torre Mercury se considera uno de los más icónicos a la fecha. Junto a las torres, una gran explanada alojará un teatro al aire libre con asientos.

Figura 1. Vista aérea del sitio de construcción de Mercury Tower.

Fases del proyecto El proyecto se desarrollará en dos fases. La fase 1 comprende una torre de 31 pisos en un área de 68,140 m2, cuya característica más particular es la zona torcida entre los niveles 9 y 11 que representará un acabado distintivo (véase figura 4). El uso previsto de la torre es mixto, con departamentos residenciales y cuartos de hotel en la parte baja del edificio, y más cuartos de hotel en los pisos superiores. Los pisos en la zona torcida contendrán espacio para entretenimiento, servicios y la recepción del hotel. La torre cubre parcialmente al edificio patrimonial, Mercury House, que deberá permanecer en el lugar e integrarse al diseño. La fase 2 está constituida por una torre de usos múltiples de 22 pisos en un área de 65,000 m2 soportado por

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Figura 2. Fachada de Mercury House, el edificio de principios del siglo XX que debe ser preservado como parte del proyecto.

una plataforma de base o podio. La torre se identifica por una amplia terraza ajardinada que cubre todo el podio para crear un espacio recreativo verde único en su género. En la fachada oriente de la estructura de la torre se concentra la vista hacia la calle St. Georges con una estructura en voladizo muy singular y con proyecciones únicas en la fachada. La estructura del podio se ubica entre las dos torres, directamente encima de las dos bóvedas históricas. Estas bóvedas se construyeron durante la era de la Guerra Fría para resguardar instalaciones de comunicaciones clave para la isla. El podio en corte transversal es un claro grande libre de columnas que permite vistas directas hacia la plaza interior. El sótano será para usos múltiples e incorpora un estacionamiento para vehículos, bahías de carga y descarga, la cocina de restaurantes, y servicios hoteleros. Los niveles del sótano estarán unidos mediante rampas al sótano adyacente del Fim Bank con el fin de crear una zona de sótano común. Descripción del proyecto El cliente para este proyecto es un importante inversionista y desarrollador inmobiliario de Malta, con un portafolio envidiable de propiedades dentro de la isla. Éste será su proyecto de más prestigio a la fecha y por ello seleccionó a un arquitecto de fama mundial, con el objetivo de crear un sitio icónico. La torre de la fase 1 es indudablemente la característica más distintiva, con su geometría de líneas verticales y un giro único; no se podrá comparar con nada de lo construido en la isla (véase figura 5). La selección de los materiales de revestimiento también va a diferenciar la estructura de las numerosas fachadas a base de piedra caliza que se encuentran en el vecindario, mientras que en la fase 2 se introduce un paisajismo contrastante para la zona con el fin de dar lugar a grandes espacios abiertos. Las torres no son anormalmente esbeltas en su planta general, pero su núcleo y la distribución de las

columnas han sido cuidadosamente controladas para ser compatibles con la arquitectura a fin de maximizar las áreas netas dentro de la envolvente de planeación urbana y con las limitaciones del sitio, pero al mismo tiempo respetando los requisitos de todos los niveles desde los departamentos de los pisos superiores, el giro a la mitad de la altura y los espacios de esparcimiento, las tiendas al nivel de la calle y el estacionamiento subterráneo para vehículos. El resultado neto orientó el diseño estructural hacia una solución en la que se combina la rigidez de los muros del núcleo con la acción de marcos en portal disponible a través de secciones estructurales robustas en las columnas. Esto concuerda perfectamente con la arquitectura a base de columnas robustas para separar los departamentos, y para definir los balcones y los espacios exteriores. En el diseño de la torre se toma en cuenta la susceptibilidad del sitio ante la ocurrencia de sismos, así como su exposición al viento y a los efectos del oleaje marítimo. Se han obtenido beneficios de los resultados de análisis CFD (computational fluid dynamics) y de pruebas en túneles de viento a fin de refinar el diseño y lograr una solución estructural eficiente que además proporcione un nivel adecuado de comodidad para los usuarios. Por otro lado, la torre de la fase 2 está construida encima de las bóvedas históricas existentes de la Guerra Fría, lo cual resultó desafiante y obligó a buscar una solución de cimentación novedosa. Se desarrolló una serie de estructuras de transferencia para transmitir las cargas entre las dos bóvedas existentes a pilotes hincados

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Torre Mercury en Malta

Figura 3. Vista del acceso a una de las bóvedas subterráneas construidas durante la Guerra Fría.

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Torre Mercury en Malta

Figura 4. La característica más destacada del edificio de la fase 1 es la zona torcida entre los niveles 9 y 11.

hasta la roca. Los pilotes están ademados para evitar el desarrollo de cualquier tipo de condiciones de carga adversas de las estructuras mencionadas y alcanzan una profundidad de 10 m por debajo de las bóvedas. En el edificio también se construyeron varios voladizos grandes con un ancho hasta de 7.5 m, muchos de los cuales soportan maceteros altos y árboles de gran tamaño que se pueden observar a distancia desde la plaza. La selección de materiales se hizo después de discusiones exhaustivas con el cliente y con su equipo de construcción en el sitio. Se escogió el concreto reforzado colado en el lugar para aprovechar al máximo la experiencia existente y los recursos laborales disponibles en la isla. También se realizó la selección correspondiente de los sistemas de cimbrado y de los materiales en greña para que realmente se adecuaran al proyecto. La experiencia del personal del cliente se estructuró para incluir

a los mejores supervisores locales disponibles junto con expertos en construcción que tuvieran experiencia suficiente en rascacielos erigidos en otros países. Las mejores prácticas aprendidas en Londres y en el Oriente medio se tomaron en cuenta con especial atención. Una empresa líder en el mercado de cimbras participó en el proyecto y el diseño se desarrolló en función del sistema de apoyo de losas con cimbra DUO de peso ligero. Los núcleos se construyeron para adecuarse a las cargas y a las propuestas de cimbra deslizante. La selección de agregados se pensó cuidadosamente y se desarrolló para maximizar el empleo de materiales locales, con muchas pruebas de materiales realizadas para preparar mezclas que pudieran satisfacer las relativamente altas resistencias propuestas para optimizar la estructura. Se establecieron procedimientos de control de calidad desde el inicio para combinar la experiencia local del contratista con el apoyo de un equipo de ingenieros residentes de tiempo completo a través de socios españoles. La construcción del sótano de seis niveles, por razones obvias, implicó varios retos, pero resultó beneficiada por la existencia de roca caliza prevalente en todo el sitio y a lo largo y ancho de esta parte de la isla. Las caras verticales se pudieron cortar con sierras circulares montadas en un vehículo grande y la caliza se podía entonces fragmentar y retirar del sitio para su reciclado como material de construcción fuera del sitio. Se encontraron ocasionalmente fallas en la roca durante la excavación, por lo que se instalaron tirantes y anclas bajo la supervisión del ingeniero geotécnico local con experiencia en este material. El número de niveles de estacionamiento se determinó a partir del nivel local del agua subterránea o nivel del mar. La excelente capacidad de carga de la caliza significó que las estructuras se podían cimentar sobre zapatas de concreto relativamente pequeñas, aunque cuidadosamente diseñadas para tomar en cuenta las condiciones agresivas del agua de mar. Debido a las escasas lluvias en la isla, todos los desarrollos están obligados a almacenar volúmenes considerables de agua de lluvia, por lo que se incluyeron tanques bajo tierra, en este caso en el nivel B7. Aunque la estructura está hecha básicamente de concreto, se han desarrollado algunos elementos clave para instalar perfiles de acero estructural y marcos metálicos, donde así proceda. El elemento de acero más notable consiste en una estructura de armadura tridimensional con una altura de tres pisos donde está el giro. El diseño de esta estructura metálica se ha hecho cuidadosamente para conectarse con la estructura base de concreto y para sacar provecho de la construcción previa del núcleo a fin de minimizar los trabajos temporales. Esto es particularmente importante si se toma en cuenta el ajuste de 6 a 7 m en planta de algunas columnas y de bordes de pisos, todos ellos entre 50 y 60 m por encima del nivel del terreno natural.

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Torre Mercury en Malta

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Figura 5. Aspecto que tendrá la torre al ser finalizada.

Soluciones clave de ingeniería • Se construyó un sótano de seis niveles con varias limitaciones en el sitio. • Se trabajó encima de bóvedas históricas y junto a un edificio patrimonial o por encima de él (Mercury House). • Se creó una estructura de transferencia compleja por encima de Mercury House –marco de concreto con un

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claro de 20 m para evitar conflictos en partes internas de Mercury House. Se construyó una columnata de acero al nivel de la plaza para disminuir el tamaño de las columnas y para permitir un paseo arquitectónico alrededor de la torre. El edificio tiene una zona torcida entre los niveles 9 y 11, que incluye una estructura de transferencia por encima de la alberca propuesta a fin de permitir vistas de Malta libres de obstáculos. Se construyeron terrazas ajardinadas en voladizos de gran longitud. Se concibió una complicada estructura de transferencia alrededor de las bóvedas existentes para soportar el peso de la torre de 22 pisos mediante pilotes de 600 mm. Se crearon estructuras de grandes claros libres de columnas para mantener una vista ininterrumpida de toda la plaza

Elaborado por Helios Comunicación con base en las siguientes fuentes: engineeringandarchitecture.com/mercury-tower/ www.evolveuk.biz www.jportelliprojects.com www.mercury.com.mt/ www.zaha-hadid.com ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

Mayo 25 al 28 1er Seminario Internacional Impacto Ambiental en las Vías Terrestres Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A. C. Durango, México www.amivtac.org

Mayo 25 al 28 XXIII Congreso Nacional de Ingeniería Sísmica Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica, A. C. Santiago de Querétaro, México smis.org.mx/cnis2022 Septiembre 12 al 14 9º Simposio sobre Características Superficiales de los Pavimentos, SURF 2022 Asociación Mundial de Carreteras Milán, Italia www.piarc.org

Pedro J. Fernández, Leopoldo Mendívil y Juan Miguel Zunzunegui Grijalbo, 2020. Este libro es un ambicioso proyecto de síntesis: en poco más de 300 páginas ofrece una visión no académica de la historia de México desde la época prehispánica hasta el siglo XX. México a tres bandas. Un recorrido crítico por la historia de México es también un intento de desmitificación de personajes, acontecimientos y procesos, una aproximación a ciertos caracteres claves de estos periodos históricos, una invitación a hacerse conscientes de los contextos e inmiscuirse en los procesos internacionales que afectaron la historia de nuestro país; de analizar las causas nacionales y esos “traumas” que arrastramos como nación. El libro en sí es un debate. ¿El “padre de la patria” es Hidalgo, como nos han repetido en los libros de texto, o es Hernán Cortés, como propone uno de los autores? Y mientras un autor plantea el nacimiento de México considerando la época prehispánica, otro sostiene que México no existía hace 500 años. Los autores proponen derribar mitos y acercarse a la humanidad de personajes como Hernán Cortés –no había buenos (los aztecas) y malos (los españoles)–, Antonio López de Santa Anna o Porfirio Díaz. “Todas las tramas tienen una conexión, los personajes obedecieron a las leyes de su tiempo y están conectados a nosotros”

2022

AGENDA

ULTUR

México a tres bandas

Septiembre 21 al 23 Seminario Internacional del Asfalto “Conservación en la infraestructura vial” Asociación Mexicana del Asfalto, A. C. León, México seminariosamaac.org Noviembre 7 al 11 XXX Congreso Latinoamericano de Hidráulica Asociación Internacional de Ingeniería e Investigación Hidro-ambiental (IAHR) Foz de Iguazú, Brasil www.xxx-congreso-latinoamericanode-hidraulica.com/es/

Noviembre 9 al 12 XXIII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural “Tecnología en la ingeniería estructural” Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, A. C. Zacatecas, México www.smie.org.mx

Noviembre 16 al 19 XXXI Reunión Nacional de Ingeniería Geotécnica y XXII Reunión Nacional de Profesores de Ingeniería Geotécnica Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica, A. C. Guadalajara, México www.smig.org.mx

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 629 abril de 2022

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Tel. [52] 55 3618 1111 www.groke.mx

Ingeniería Civil IC 629 abril 2022

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CULTURA / LIBRO MÉXICO A TRES BANDAS / PEDRO J. FERNÁNDEZ Y COLS

ALREDEDOR DEL MUNDO / TORRE MERCURY DE MALTA

URBANISMO / NORMAS HIDROSANITARIAS PARA LA EDIFICACIÓN SUSTENTABLE / EVANGELINA HIRATA

ENERGÍA / EL ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA POR BOMBEO / LEONARDO

TEMA DE PORTADA: HIDRÁULICA / DESALACIÓN DE AGUA DE MAR. TÉCNICAS Y

CARRETERAS / AUTOPISTA BARRANCA LARGA-VENTANILLA, OAXACA / JUAN JOSÉ OROZCO Y OROZCO

HIDRÁULICA / PROYECTO DE MEJORA DE EFICIENCIA Y DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE / RAFAEL CARMONA PAREDES

MANTENIMIENTO DE LA INFRAESTRUCTURA/ TECNOLOGÍA SIN ZANJA PARA LA REHABILITACIÓN DE TUBERÍAS / JOSEPH GÜECHA ROJAS Y ANA MARÍA BERNAL

PLANEACIÓN / CONSIDERACIONES PARA PLANEAR INFRAESTRUCTURA SOSTENIBLE / CARLOS SANTILLÁN DOHERTY