Revista Ingeniería Civil IC 535 noviembre by Helios Comunicación

Espacio del lector

Dirección general Ascensión Medina Nieves Consejo editorial del CICM Presidente

Clemente Poon Hung

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

Vicepresidente

Alejandro Vázquez Vera Consejeros

sumario Número 535, noviembre de 2013

3 MENSAJE DEL PRESIDENTE FOTO: FREYSSINET

/ SOBREEXPLOTACIÓN, HUNDI4 HIDRÁULICA MIENTOS Y AGRIETAMIENTOS EN EL VALLE DE MÉXICO / GERMÁN EFRAÍN FIGUEROA VEGA

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

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Óscar de Buen Richkarday Luis Javier Castro Castro José Manuel Covarrubias Solís Carlos Chávarri Maldonado † Francisco García Villegas Carlos Martín del Castillo Roberto Meli Piralla Andrés Moreno y Fernández Víctor Ortiz Ensástegui Javier Ramírez Otero Jorge Serra Moreno Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección editorial y comercial Daniel N. Moser

Edición Alicia Martínez Bravo

Corrección de estilo Oscar Jordan Guzmán Chávez

DE PORTADA: GREMIO / INFLUEN22 TEMA CIA DEL ENTORNO EN LA VULNERABILI-

Logística y comercialización Laura Torres Cobos Renato Moyssén Chávez

DIÁLOGO / IMPORTANTÍSIMA, UNA COGESTIÓN METROPOLITANA FUNCIONAL Y EFICIENTE / SIMÓN NEUMANN LADENZON

PREVENCIÓN DE DESASTRES / VULNERABILIDAD Y RIESGO POR INUNDACIONES / MARIO GUSTAVO ORDAZ SCHROEDER Y MARCO A. TORRES

DAD DE LA INFRAESTRUCTURA / ÓSCAR DE BUEN RICHKARDAY

Coordinación editorial Teresa Martínez Bravo Ángeles González Guerra

Diseño y diagramación Marco Antonio Cárdenas Méndez José Carlos Martínez Campos

Realización HELIOS comunicación +52 (55) 55 13 17 25

AMBIENTE / IMPACTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LAS OBRAS 28 MEDIO CIVILES / GUSTAVO MORENO RUIZ

Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil, año LXIV, número 535, Noviembre de 2013, 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, Delegación Tlalpan, C.P. 14010, México, Distrito Federal. Tel. 5606-2323, www.cicm.org.mx, ic@ heliosmx.org

TECNOLOGÍA / PLANEACIÓN VIAL MEDIANTE MICROSIMULACIÓN DE TRÁNSITO / SAÚL ANTONIO OBREGÓN BIOSCA Y ENRIQUE RAMÍREZ TORRES

INGENIERÍA SÍSMICA / LÍMITES DE ACEPTACIÓN PARA DISEÑO SÍSMI36 CO / JULIÁN CARRILLO Y SERGIO M. ALCOCER

Editor responsable: Ing. Ascensión Medina Nieves. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo número 04-2011-011313423800-102, ISSN en trámite, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido número 15226, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso Sepomex número PP09-0085. Impresa por: Helios Comunicación, Carretera Federal a Cuernavaca 7144, Colonia San Miguel Xicalco, Delegación Tlalpan, C.P. 14490, México, Distrito Federal. Este número se terminó de imprimir el 31 de octubre de 2013, 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.

MAESTRAS DE LA INGENIERÍA / VIVIEN38 OBRAS DAS SUSTENTABLES: PALAFITOS Y CASAS FLOTANTES

LIBROS / 1Q84 / HARUKI MURAKAMI

AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista IC Ingeniería Civil como fuente. Circulación certificada por el Instituto Verificador de Medios, registro 110/20. 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 Costo de recuperación $60, números atrasados $65. Suscripción anual $625. Los ingenieros civiles asociados al CICM la reciben en forma gratuita.

Mensaje del presidente

Compromiso con México

XXXIV CONSEJO DIRECTIVO Presidente Clemente Poon Hung

omo cada dos años, el Congreso Nacional de Ingeniería Civil habrá de efectuarse para repasar lo más sobresaliente de los temas relacionados con la profesión, y al mismo tiempo considerar en prospectiva el escenario futuro en el corto, mediano y largo plazo, con el afán de contribuir a la construcción de un México incluyente y próspero. Este año la consigna del congreso es “Compromiso con México”, y nunca fue más oportuno el concepto teniendo en cuenta el contexto de los muy recientes fenómenos climáticos que han afectado de manera significativa a gran parte del país y han sido factores determinantes en los daños que sufrieron importantes obras de infraestructura estratégica, con afectación a cientos de miles de compatriotas. Es importante recordar que el Congreso Nacional de Ingeniería Civil está precedido por un proceso de varios meses de arduo trabajo en cada una de las áreas en que está divida su organización. Un aspecto relevante son las reuniones regionales, que garantizan el carácter nacional de nuestro congreso y han contado con la más amplia participación de los ingenieros civiles de todo el país, quienes aportan su experiencia y puntos de vista para enriquecer, mediante un debate abierto, los temas que se abordan en las jornadas finales. Entre los temas más relevantes que se tratarán en esta 27 edición se encuentran, por ejemplo, la ingeniería civil en el desarrollo de las comunidades rurales; normatividad y legislación; planeación, ingeniería y proyectos; infraestructura para el agua; desarrollo urbano sustentable; planeación del sector energía; financiamiento y APP; gerencia de proyectos; la reforma energética y su impacto en la ingeniería; infraestructura del transporte; medidas de adaptación al cambio climático; mantenimiento y modernización de la infraestructura; infraestructura turística; binomio agua-energía; innovación tecnológica en el sector agua; transporte ferroviario y multimodal; aeropuertos y transporte aéreo; visión política de la infraestructura estratégica; puertos y desarrollos costeros; prevención de desastres; minería, planeación e infraestructura en el Valle de México, y prospectiva de la ingeniería civil. Como se puede apreciar, se trata de asuntos de la mayor relevancia para la profesión y para el país. Las jornadas finales tendrán lugar en la Ciudad de México los días 27, 28 y 29 de noviembre. Los detalles pueden obtenerse visitando cicm.org.mx. Es importante la participación de cada ingeniero civil, y por ello les extiendo la más cordial invitación a que asistan, para encontrar juntos las mejores respuestas a los enormes desafíos que el país impone a nuestra profesión. Clemente Poon Hung XXXIV Consejo Directivo

Vicepresidentes Julio José Argüelles Cárdenas Felipe Ignacio Arreguín Cortés Patricio Cal y Mayor Leach Cedric Iván Escalante Sauri Ascención Medina Nieves Armando Serralde Castrejón Jorge Damián Valencia Ramírez Alejandro Vázquez Vera Primer secretario propietario Rodimiro Rodrigo Reyes Primer secretario suplente Aarón Ángel Aburto Aguilar Segundo secretario propietario Ma. de Lourdes Verduzco Montes Segundo secretario suplente Óscar Enrique Martínez Jurado Tesorero Javier Herrera Lozano Subtesorero Luis Rojas Nieto Consejeros Sergio Aceves Borbolla Ramón Aguirre Díaz José Cruz Alférez Ortega Celerino Cruz García Salvador Fernández del Castillo Flores Gonzalo García Rocha Carlos Alberto López Sabido Federico Martínez Salas Rafael Morales y Monroy José Luis Nava Díaz Simón Nissan Rovero Mario Olguín Azpeitia Víctor Ortiz Ensástegui Raúl Salas Rico Federico Gustavo Sandoval Dueck José Arturo Zárate Martínez

www.cicm.org.mx

HIDRÁULICA

Sobreexplotación, hundimientos y agrietamientos en el Valle de México La simple supresión de la sobreexplotación no suspende los hundimientos. Para ilustrarlo, se describirá la naturaleza y evolución de los hundimientos con un modelo sencillo de características similares a las de la zona más compresible de la ciudad. La zona metropolitana de la Ciudad de México requiere de 65 a 70 m3/s de agua potable. Esto representa dos veces la alimentación total de los acuíferos del Valle de México (35 m3/s, según la Gerencia de Aguas Subterráneas [GAS] de la Conagua). Por ello, a pesar de que la ciudad recibe unos 20 m3/s de cuencas externas, hay Ademe de pozo

Catedral Palacio de Minería

1990

1980

1970

1960

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Alameda Central

1920

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Hundimiento vs. tiempo en la Catedral, el Palacio de Minería y la Alameda Central durante el siglo pasado

1890 1900

Hundimiento (m)

GERMÁN EFRAÍN FIGUEROA VEGA Ingeniero civil, maestro y doctor en Ingeniería. Amplia experiencia en campos como la construcción de edificios, pavimentos, obras hidráulicas, carreteras, etc., y en geohidrología y mecánica de suelos, entre otros. Docente y conferenciante nacional e internacional. Miembro de la SMIG, de la Asociación Geohidrológica Mexicana, del CICM y de la Academia de Ingeniería.

Años Figura 1. Hundimiento del terreno en el Valle de México.

una sobreexplotación de los acuíferos de cerca de 100% (30.7 m3/s). Asimismo, la pérdida de presión en las aguas subterráneas debida a la explotación y sobreexplotación de los acuíferos empezó durante la segunda mitad del siglo XIX con la introducción de los pozos de agua profundos, lo cual produjo los hundimientos actuales. En 1925, Roberto Gayol (1929) demostró la existencia de este fenómeno y, gracias a sus nivelaciones efectuadas para proyectar las obras de drenaje de la ciudad y a las posteriores realizadas por distintas dependencias, se cuenta con un registro de los hundimientos que se remonta a 1891. Nivel original del terreno A partir de 1947, Nabor Carrillo (1947) demostró a su vez que esto ocurría en la ciudad debido a los descensos piezométricos producidos por la explotación del acuífero, con lo que se generó una transferencia de dichos descensos a los estratos arcillosos que lo cubren, consolidándolos con la consecuente reducción de su volumen. Carrillo demostró, sin lugar a Ademe del pozo dudas, que los hundimientos, en el primer 50% del proceso total y para

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Sobreexplotación, hundimientos y agrietamientos en el Valle de México

descensos piezométricos que crecían linealmente con el tiempo, aumentarían de forma acelerada con potencia 2/3, sin importar el espesor total del estrato arcilloso superior. A la fecha, los hundimientos máximos son del orden de 10 m con incrementos máximos de hasta 40 cm por año. Además, han aparecido numerosas grietas en la ciudad, algunas con aberturas o escalones de falla de hasta 1 m. Esto por causa de la sobreexplotación global que, del orden de 30 m3/s, equivale de 50 a 75% del agua potable de una población de 20 millones de habitantes, como los de la zona metropolitana actual. Consecuentemente, y para evitar que lo anterior continúe, se deberá prescindir de la sobreexplotación existente en los acuíferos del valle, lo que implicaría desarrollar nuevas fuentes para cubrir dicha cancelación (30 m3/s), más los déficits actuales (3 m3/s) y el continuo incremento de las demandas (1 [m3/s-1]/año) esto es, con una capacidad de 43 m3/s suponiendo 10 años para su desarrollo, sin olvidar que la ciudad sobreexplota en los acuíferos del valle de Toluca alrededor de 5 m3/s, y ocasiona ahí problemas similares, y que habría también que suspender y reponer, con lo que la cifra anterior se elevaría a 48 metros cúbicos por segundo. Por consiguiente, y puesto que por el momento no existe posibilidad de lograr lo anterior, conviene concentrarse en tratar de reducir los nocivos hundimientos de la zona más compresible de la ciudad, antes que pensar en una solución total del problema.

uuA la fecha, los hundimientos máximos en el Valle de México son de 10 m con incrementos de hasta 40 cm por año. Además, han aparecido numerosas grietas en la Ciudad de México, algunas con aberturas o escalones de falla de hasta 1 m, debido a la sobreexplotación del agua global. Un modelo ilustrativo La simple supresión de la sobreexplotación no suspende los hundimientos. Para ilustrarlo, se describirá la naturaleza y evolución de los hundimientos con un modelo mental sencillo de características similares a las de la zona más compresible de la ciudad (delimitada y definida por Marsal y Mazari [1959] como Zona del Lago). Imaginemos una celda en planta ubicada en la Zona del Lago, de paredes verticales, alojada en un perfil típico de ella, donde el estrato superficial de 55 m de espesor que cubre un acuífero de 145 m de espesor se encuentra apoyado sobre roca basal relativamente impermeable ubicada a 200 m de profundidad. El nivel piezométrico del agua subterránea está en la superficie, con distribución hidrostática en toda la profundidad. Cuando durante cierto “periodo I” se extrae agua subterránea del acuífero mediante pozos locales, con un nivel piezométrico aún dentro de la zona arcillosa y en descenso continuo, el acuífero sigue confinado y la

superficie del terreno se hunde lenta y gradualmente por el efecto combinado de la consolidación del estrato arcilloso y la compactación del acuífero ocasionadas por dicho descenso. Si en algún momento de éste se suspende el bombeo total de los pozos, el nivel estático se eleva y sus niveles piezométricos tienden a ajustarse a una nueva distribución piezométrica lineal hidrostática estable, en la que la arcilla no aporta más agua al acuífero y se suspenden los hundimientos. Pero si el nivel estático del acuífero se ha ubicado ya por debajo del contacto arcillas-acuífero y la suspensión es parcial (“periodo II”), el acuífero sigue funcionando como acuífero libre y queda la carga piezométrica de la cara inferior de la arcilla a presión atmosférica como condición de frontera inferior, con independencia del nivel estático del agua subterránea que satura al acuífero más abajo, con lo que sigue su curso el proceso de consolidación del estrato arcilloso y la compactación de la porción saturada del acuífero, desligándose la consolidación de las arcillas de la influencia de los cambios piezométricos adicionales del acuífero que las subyace. En cambio, si en algún momento del “periodo II” se cancela una parte del bombeo, mayor que la sobreexplotación, el estrato arcilloso sigue su proceso de consolidación hasta que el agua que cae de su superficie inferior satura la porción superior del acuífero restituyendo la continuidad hidráulica del agua del acuífero con la de las arcillas superiores, para llegar a una nueva distribución piezométrica lineal hidrostática estable, como la descrita anteriormente para la recuperación del “periodo I”. Aclarado lo anterior, y al no existir por el momento proyectos factibles de fuentes que puedan proporcionar los 48 m3/s del problema aquí tratado, hay que concentrarse en cómo reducir o incluso detener los nocivos hundimientos de la zona más compresible de la ciudad mediante las acciones aquí propuestas (una reducción gradual y parcial de la sobreexplotación local) ajustadas, según se apuntó anteriormente, con el auxilio de la observación de sus efectos sobre la reducción de los abatimientos piezométricos en el acuífero y sobre la de sus hundimientos. Aplicación a la Ciudad de México El acuífero “Zona Metropolitana de la Ciudad de México” se encuentra ubicado en el surponiente de la cuenca del Valle de México, ocupa 17% de la superficie de la cuenca endorreica (1,500 km2) y cubre parte del Lago de Texcoco. La zona metropolitana de la ciudad tiene, según datos de la Conagua, un volumen de entradas por flujo horizontal de 279.026 × 106 m3/año (8.85 m3/s), un bombeo total de 507.364 × 106 m3/año (16.09 m3/s) y un cambio de almacenamiento en sus acuíferos estimado en –228.338 × 106 m3/año, es decir, de –7.24 m3/s en promedio. Las extracciones de las delegaciones con mayores hundimientos anuales pertenecientes a dicho acuífero

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(Benito Juárez, Cuauhtémoc, Iztacalco, Miguel Hidalgo y Venustiano Carranza) son de 15.38% del total del área metropolitana (19.78 m3/s), Límite del acuífero es decir, de 3.04 m3/s en promedio. -20 Límite estatal -15 Si se aplica como primera apro-20 Cuautitlán-Pachuca -50 curva de igual -15 ximación este porcentaje al cambio evolución del NE (m) de almacenamiento de la zona me3 tropolitana, que es de 7.24 m /s, se obtienen 1.11 m3/s; y por ser mayores Texcoco -15 los abatimientos piezométricos de las -5 -20 -10 delegaciones consideradas que los -25 abatimientos medios de toda la zona, Zona Metropolitana de se supondrá por el momento un gasto la Ciudad de México de 1.5 m3/s para este concepto. Chalco-Amecameca En ese periodo los niveles de Una estimación de la probable agua subterránea se redujeron reducción de la sobreexplotación entre 15 y más de 25 m necesaria para tratar de controlar los hundimientos en estas delegaciones Figura 2. Evolución del nivel estático del acuífero (1985-2003). resultaría de sumar 3.04 m 3/s (extracciones) a 1.5 m3/s (cambio de almacenamiento del continuación mientras se comprueba su factibilidad acuífero), es decir, 4.54 m3/s, más el gasto equivalente práctica. del hundimiento superficial, con lo que se supondrá que la cifra anterior sube a 5.0 m3/s, en números redondos. Reducción de consumos Como las extracciones son de sólo 3.04 m3/s y tal Para que se efectúe el ahorro en los consumos, es necevez sería muy problemático cancelarlas, se tendrá que sario que haya una intensa campaña de concienciación acudir a una reducción de sobreexplotación en las menpara los usuarios, acompañada de micromedición y de cionadas delegaciones y su zona poniente hasta la de tarifas crecientes con el consumo, para que los usuarios alimentación del acuífero vía: a) reducción de consumos; se preocupen por corregir fugas evidentes y utilizar el b) eliminación de fugas en redes urbanas, uso directo agua estrictamente necesaria. o recarga artificial de los acuíferos; c) agua residual Se requiere imponer por las vías legal y administratratada, y d) agua de lluvia. tiva la obligación de que haya micromedición en todas Se propone al comienzo un gasto de 5.0 m3/s de las tomas, de que los baños sean de consumo reducido reducción de la sobreexplotación, que se desarrollaría y las descargas de los grifos o llaves de agua no rebagradualmente. Estas cifras se ajustarían sobre la marsen los gastos establecidos en las normas mexicanas cha en función de los resultados que se obtengan en (10 l/min para regaderas y 8 l/min para lavabos, lavala reducción de los abatimientos piezométricos en el deros y demás) y de que se utilicen dispositivos conacuífero y en la de los hundimientos, así como según troladores de gasto. los problemas que se presenten con el desarrollo de las Esto se lograría si se venden o instalan muebles de fuentes propuestas a), b), c) y d). volumen reducido y grifos y regaderas de gasto controlado, se obliga a los usuarios a instalar limitadores de Nuevas fuentes gasto y se eliminan las fugas que se presenten en sus Para llegar a los 5.0 m3/s de reducción de la sobreexinstalaciones. plotación local propuestos para dichas delegaciones, se sugiere agotar al máximo las posibilidades del uso uuEs necesario que haya una intensa campaña racional del agua, las cuales podrían tener los gastos de concienciación para los usuarios, acompañasiguientes: da de micromedición y de tarifas crecientes con el 1. Reducción de consumos (1.0 m3/s) consumo, para que los usuarios se preocupen por 3 2. Eliminación de fugas en redes urbanas (0.5 m /s) corregir fugas evidentes y por utilizar el agua estric3. Agua residual tratada (infiltrada o directamente) 3 tamente necesaria. (3.0 m /s) 4. Agua de lluvia (infiltrada o directamente) (0.5 m3/s) Se comenzó en la Ciudad de México una campaña Cada uno de estos rubros requiere un estudio para sustituir los retretes de 14 litros de capacidad por detallado para definir su potencialidad individual real. otros de 6, la cual debe continuarse hasta cubrir la totaLos gastos de esa magnitud se eligieron intuitivamente lidad de muebles de ese tipo existentes en la ciudad y y con ayuda de los razonamientos que se exponen a su zona conurbada.

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Sobreexplotación, hundimientos y agrietamientos en el Valle de México

Otro aspecto fue la instalación de dispositivos ahorradores en las salidas de las redes interiores del agua. Se realizó un experimento piloto en algunos condominios de la zona poniente de la ciudad, y se lograron ahorros de hasta 50%, es decir que mediante este tipo de ahorro con el agua disponible se puede abastecer al doble de usuarios. Esto muestra que el gasto propuesto para la reducción de consumos mediante la instalación de dispositivos ahorradores parece factible si se aplica a dichas delegaciones y las de su zona poniente y, de preferencia, a todas las de la zona metropolitana de la ciudad. Eliminación de fugas en redes urbanas En la ciudad no existen la macromedición y la micromedición del agua consumida. Por ello, no se puede señalar una cifra confiable de las fugas existentes en la red; sin embargo, se menciona una cifra de 40% del abastecimiento total, con lo que las fugas serían de 19.78 × 0.4 = 7.912 m3/s en el área metropolitana. Se ha tratado de recuperar las supuestas fugas al sustituir porciones de la red con tuberías de plástico termosoldadas, cuyos resultados se estiman de entre 0.5 y 2 m3/s. Por esta razón, se limita la meta inicial a sólo 0.5 m3/s para este procedimiento. Agua residual tratada La tecnología actual en esta materia permite potabilizar el agua para utilizarla directamente, aunque se prefiere tratarla e inyectarla en algún acuífero durante un par de años antes de su extracción y consumo. Sería necesario someter el agua, antes de su infiltración a los acuíferos, a un tratamiento que cumpla con las normas mexicanas emitidas al efecto (NOM014-CONAGUA, NOM-015-CONAGUA Y NOM 127 SSA). Habría que construir nuevas plantas de tratamiento del agua residual (primario, secundario y terciario), aunque la inyección de sus efluentes contaminaría parte del acuífero, la que se debería reservar exclusivamente para este fin, con tratamiento final (potabilización del agua) al recuperar el agua por medio de pozos. Si esto no resulta factible y aceptable, habría que proceder a efectuar la potabilización del agua antes de infiltrarla. La meta inicial para este procedimiento es de 3.0 metros cúbicos por segundo. Agua de lluvia La lluvia anual de la urbe podría abastecer a seis ciudades del tamaño de la Ciudad de México, incluyendo su zona conurbada, pero su escurrimiento real aprovechable medio anual podría alcanzar entre 15 y 20 m3/s, gasto muy superior al que se propone a continuación para infiltración artificial de agua de lluvia. El uso directo o la infiltración de las lluvias locales requiere regulación y tratamiento. Un aspecto esencial es la carencia de vasos importantes para construir presas y la pequeña capacidad de las existentes en el valle, por

lo que habría que restituirle al Lago de Texcoco su función de presa reguladora natural de los escurrimientos. En cuanto a la infiltración directa del agua de lluvia con pozos callejeros, Ignacio Sainz Ortiz (1954) construyó en su momento siete pozos someros de absorción de agua de lluvia en distintos puntos de la ciudad, los cuales resolvieron los problemas de encharcamientos anuales que se presentaban durante las lluvias. Así se concluyó lo siguiente: a) Los volúmenes infiltrados son despreciables y antieconómicos desde el punto de vista de la recarga del acuífero. b) Los pozos resultan muy útiles al eliminar los problemas de inundación por lluvias observadas en algunos cruceros.

uuEl uso directo o la infiltración de las lluvias locales requiere regulación y tratamiento. Un aspecto crítico es la carencia de vasos importantes para construir presas y la pequeña capacidad de las existentes en el valle, por lo que habría que restituirle al Lago de Texcoco su función de presa reguladora natural de los escurrimientos. Por esto, la meta inicial sugerida para uso directo o infiltración artificial del agua de lluvia en dichas delegaciones es tan pequeña (0.5 m3/s), aunque puede ampliarse si las otras fuentes propuestas presentan limitaciones para alcanzar los gastos también propuestos para ellas. Conclusiones El monto total estimado para las reducciones de sobreexplotación se alcanzaría gradualmente con las cuatro acciones propuestas, decidiendo los incrementos sucesivos mediante la observación de los efectos alcanzados ya sobre la reducción de los abatimientos piezométricos en el acuífero y sobre sus hundimientos. Estos efectos permitirán decidir la conclusión del proceso. Se puede comenzar un programa de este tipo para las delegaciones seleccionadas, con el desarrollo paralelo de estudios más profundos sobre sus partes, los cuales permitirán diseñar para otras zonas del valle soluciones parecidas con cálculos iniciales más precisos, sin que se frene su desarrollo

El presente artículo es un resumen modificado de la ponencia dictada el 9 de marzo de 2013 ante el Comité del Agua del CICM, del que el autor forma parte. Para obtener la versión original, que incluye las referencias bibliográficas, escriba a ic@heliosmx.org. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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DIÁLOGO

Importantísima, una cogestión metropolitana funcional y eficiente

SIMÓN NEUMANN LADENZON Ingeniero civil con maestrías en Ingeniería y en Administración. Cuenta con experiencia de más de 25 años en la construcción de vivienda y comercio. Se ha desempeñado tanto en la iniciativa privada como en el sector público. En diciembre 2012 fue nombrado secretario de Desarrollo Urbano del Distrito Federal.

Daniel N. Moser (DNM): Lograr que sea funcional una ciudad de las características y el tamaño de la Ciudad de México es un desafío mayúsculo. ¿Cuáles son las principales acciones concretas para que sea funcional, sustentable y que ofrezca niveles de competitividad adecuados? Simón Neumann Ladenzon (SNL): Vamos a revisar y actualizar el Programa General de Desarrollo Urbano a partir de cuatro ejes principales con una visión a corto, mediano y largo plazo que contendrá los lineamientos de cómo debe crecer en forma eficiente y ordenada la Ciudad de México. El primer eje plantea que queremos una ciudad compacta, accesible, cercana a la gente. Necesitamos revertir el crecimiento expansivo, que segrega a la sociedad y aleja a los hogares de los centros de empleo. Para esto debemos fomentar los usos mixtos en la ciudad idealmente para que la gente viva cerca de donde trabaja y cerca de los servicios. Pero principalmente que viva cerca de donde hay transporte público para que pueda llegar a su lugar de trabajo en forma rápida y económica, sin depender del automóvil. El segundo eje se refiere al carácter policéntrico de la ciudad. Debemos desarrollar ciudades o microciu-

FOTO: SEDUVI

No se puede pensar la ciudad independientemente del área metropolitana; aquí vivimos cerca de 9 millones de habitantes, pero con el área metropolitana llegamos a los 21 millones. De este modo, el Programa General de Desarrollo Urbano actualizado considera lineamientos básicos para permitir el crecimiento eficiente y ordenado de la Ciudad de México. Constituye una visión de ciudad compacta, dinámica, policéntrica, equilibrada y equitativa.

La ciudad debe crecer de forma ordenada y eficiente.

dades dentro de la misma ciudad. En otras palabras, el territorio urbano está completamente densificado, no existen grandes extensiones donde se puedan construir nuevos desarrollos, entonces lo que tenemos que hacer es reciclar zonas que ya por su desuso o por su antigüedad no funcionan como deberían. Pretendemos promover los usos mixtos y el equilibrio ambiental y social en cada microciudad: comercios, escuelas y todos los servicios básicos. Un caso concreto es el de la colonia Doctores, una zona muy bien ubicada, muy cerca del Centro Histórico y de las principales vías de comunicación, con transporte público, pero durante más de cuatro décadas sin

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Importantísima, una cogestión metropolitana funcional y eficiente

crecimiento; se encuentra en abandono. Modificaremos tal situación. El tercer eje se refiere a una ciudad equilibrada y equitativa. No sólo o casi exclusivamente debemos hacerla crecer hacia el poniente o hacia el centro de la ciudad, no toda la ciudad es Reforma e Insurgentes. Tenemos que desarrollar el oriente de la ciudad, pero hacerlo de manera equilibrada; una ciudad equitativa, que sea incluyente y que ofrezca oportunidades de convivencia para la diversidad social por toda la ciudad. El cuarto eje se refiere a la ciudad dinámica. La ciudad crece y cambia constantemente. Tendremos que ir redensificando zonas a lo largo de los corredores de transporte público y los Cetram (centros de transferencia modal), zonas donde confluyen el metro y el metrobús; potenciar una vida pública en torno a los espacios públicos, la calle. Una ciudad abierta, extrovertida. Es importante entender que el proyecto del Programa General de Desarrollo Urbano es un trabajo complejo pero necesario; necesitamos una plataforma que articule las acciones y los proyectos estratégicos de gobierno. DNM: ¿Cómo desalentar el uso del automóvil particular cuando hay tantas facilidades para comprar uno, y sin el riesgo de caer en el "autoritarismo” de reglamentar

la cantidad de automóviles, y menos impedir que se multipliquen? SNL: Sí queremos desincentivar el uso del automóvil. Para ello estamos trabajando en diferentes líneas. El desarrollo orientado al transporte, es decir, el promover los servicios y la vivienda cercanos al transporte público masivo, puede reducir la dependencia del automóvil y promover la caminata o el uso de la bicicleta. Por otro lado, seguiremos apoyando el uso de parquímetros y ahora estamos comenzando la revisión de los requerimientos de cajones de estacionamiento. La gente usa el automóvil en función de la facilidad que tenga para estacionarse en sus centros de trabajo. Por ejemplo, un edificio de oficinas hoy requiere por normatividad un cajón por cada 30 metros cuadrados construidos; esto propicia que se construyan muchísimos cajones de estacionamiento para la gente que llega en automóvil. Un edificio en Insurgentes, por ejemplo, no sólo necesita un cajón por cada 30 metros, sino aparte dar 20% adicional de estacionamiento; eso favorece el uso del automóvil, incrementa el costo del desarrollo y tiene un impacto en el ambiente de calle. Estamos estudiando eliminar o reducir drásticamente el número de cajones que deba tener un edificio de oficinas. Hoy por hoy, entre 50 y 60% de la estructura

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Importantísima, una cogestión metropolitana funcional y eficiente

de un edificio en Insurgentes o en Reforma lo representan cajones de estacionamientos, espacios que están inutilizados en las noches, que están subutilizados a ciertas horas del día porque la gente no está 24 horas en esos edificios. Entonces lo que queremos es reducir el número de cajones de estacionamiento. En paralelo, la Secretaría de Medio Ambiente también está trabajando en programas de auto compartido y ampliando los programas de bicicleta pública y creación de biciestacionamientos públicos y privados.

las adecuaciones en infraestructura o movilidad no se han dado. Estamos trabajando en un plan maestro para reorganizar la zona y reequilibrar el desarrollo con todos los elementos: espacio público, áreas verdes, vivienda para todos, movilidad, agua. Por otro lado, tenemos dos territorios, el urbano y el de conservación. El de conservación lo constituyen todas las delegaciones en cuyo territorio hay bosques, zona de recarga de mantos acuíferos; allí debemos evitar el crecimiento, está prohibido el crecimiento urbano de la ciudad. A eso me refiero con buscar el equilibrio. Pero por otro lado está el desequilibrio que tenemos ahora entre el poniente y oriente de la ciudad, el que toda la ciudad ha crecido básicamente hacia el poniente, y el oriente se ha postergado… un fenómeno parecido pasa con el territorio urbano de la ciudad y los municipios conurbados del Estado de México, donde se han desarrollado ciudades dormitorio alejadas del empleo y sin opciones eficientes y dignas de transporte.

DNM: Bien. La respuesta inmediata es: “Yo uso el transporte público; pero denme buen transporte público”. SNL: Trabajamos en ello, y aunque no es algo que se concrete de un día para otro, hacia allí vamos. El financiamiento del transporte público no es nada sencillo; aun así, ya están comenzando las obras de línea 5 del metrobús y estudiando la ampliación de la línea 12 del metro. En lo que se está trabajando es en la reconfiguración total de los Cetram, para que sean espacios de encuentro, seguros, con servicios. Esto mejorará las condiciones de viaje y el espacio público de su entorno.

DNM: ¿Por qué causas? SNL: Por un lado, los desarrolladores se han concentrado en la parte centro y poniente, porque creen que ahí está el mercado de mayor poder adquisitivo, pero la parte oriental se ha descuidado y es donde nosotros debemos impulsar el crecimiento. En el oriente de la ciudad no hay grandes desarrollos, apenas han empezado a surgir hace algunos años centros comerciales, por cierto muy exitosos. Ahí lo que tenemos que ser es sensibles con el contexto: mejorar las condiciones de vivienda, pero generando barrios y ciudad; mejorar la infraestructura, pero introduciendo áreas verdes y servicios comerciales y públicos. Y en relación con el desequilibrio dentro de las zonas de la ciudad, lo que pasa es que el desarrollo urbano se ha visto de manera sectorizada y parcial. Tenemos que entender el espacio urbano, que es donde se articulan los elementos. Tenemos que trabajar gobierno y sector privado en cambiar la manera de construir, es decir, edificios donde estén pensadas las plantas bajas, se reduzca el estacionamiento, se promueva vivienda para diferentes sectores sociales.

FOTO: SEDUVI

DNM: Habló del desarrollo equilibrado de la ciudad, en función de los puntos cardinales, pero un desarrollo equilibrado debería tener en cuenta muchos otros factores. SNL: El equilibrio es un principio transversal para el desarrollo de la ciudad. Es decir, que necesitamos equilibrar territorialmente y entre los elementos que construyen la ciudad. Por un lado tenemos el desequilibrio que hace que muchas zonas estén sobredesarrolladas con altas deficiencias de servicios, por ejemplo la zona de las Granadas. Ahí se ha invertido de manera importante con equipamientos culturales de escala metropolitana, pero

Se requiere hacer de la ciudad un ente dinámico.

DNM: Para un tema de tanta complejidad al menos hay dos sinergias imprescindibles: una entre las distintas áreas del gobierno de la ciudad, y otra entre el gobierno de la ciudad y el del Estado de México, fundamentalmente, que involucra a los municipios integrantes de la Zona Metropolitana del Valle de México. SNL: Nosotros tenemos que caminar en forma paralela con la Secretaría del Medio Ambiente y con la Setravi, no podemos pensar en la Secretaría de Desarrollo Urbano sin considerar esas otras dos, más otras, en general, pero esas tres son las más importantes y con las que estamos trabajando de la mano. Tenemos muchas cosas en común, porque unas influyen en las otras. Con esto en la mira, estamos trabajando para que el Programa General

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Importantísima, una cogestión metropolitana funcional y eficiente

DNM: Que entran y salen. SNL: Que entran y salen a diario. Como lo mencioné anteriormente, la Ciudad de México da empleo, servicios y educación a más de 4 millones de personas de los municipios vecinos y de la República. Entonces tenemos que atenderlas con transporte y servicios adecuados. La Ciudad de México subsidia el transporte no sólo de los habitantes de ésta sino también de los del área metropolitana. Debemos trabajar de acuerdo con un entendimiento metropolitano de la ciudad.

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de Desarrollo Urbano integre las políticas ambientales y de movilidad. No se puede pensar la Ciudad de México independientemente del área metropolitana; aquí vivimos cerca de 9 millones de habitantes, pero con el área metropolitana llegamos a 21 millones. Recibimos diariamente alrededor de 5 millones de personas de las zonas conurbadas de la ciudad.

En los territorios de conservación está prohibido el crecimiento urbano.

DNM: El próximo Programa General de Desarrollo Urbano del DF se ha manejado como un programa sustentable; sin embargo, no existe un precedente mundial de que una metrópoli del tamaño de la Ciudad de México sea sustentable. ¿Se considera implantar la sustentabilidad con conexiones troncales para lograr dicho objetivo? SNL: Es cierto que las dimensiones de la ciudad dificultan una gestión sustentable del territorio. Aun así, hemos hecho logros al mejorar la calidad del aire y al reducir la velocidad con la que se expandía la mancha urbana de la ciudad. Todo esto que hemos platicado de hacer una ciudad policéntrica, compacta, es parte de la sustentabilidad, como lo es el reciclamiento. Claro que todo eso tiene

Importantísima, una cogestión metropolitana funcional y eficiente

que ir unido a estrategias de tecnologías limpias: que se utilice la energía solar y el reciclamiento del agua, que actualmente se hace de forma aislada. El reto es ahora hacer de esas prácticas políticas generales: planes maestros verdes para construir barrios autosuficientes. El reto más importante en materia ambiental es cambiar los patrones de movilidad y reciclar las zonas intraurbanas.

DNM: ¿Hay establecida una meta para el final del sexenio respecto a qué debe estar concretado? SNL: Sí, definitivamente. En la actualidad trabajamos en proyectos para 10 Cetram y todo lo que implica en su área de influencia. Estamos en el reciclamiento de algunas zonas, como la Doctores y Atlampa; tenemos un plan maestro para Las Granadas o la misma Zona Rosa, un barrio que se ha deteriorado pero que tiene una idónea ubicación entre Reforma y Chapultepec. Son varios proyectos que estamos trabajando, como también peatonalizar algunas calles, como 16 de Septiembre, próximamente Masaryk y otras más en el centro, con el propósito de que estén concluidas al finalizar el presente sexenio. Estos son proyectos que buscan una integración social y un desarrollo equilibrado: poder hacer de la planeación integral una realidad.

DNM: En el tema de la sustentabilidad, en relación con el medio ambiente, ¿se van a retomar los planes de saneamiento de los ríos y barrancas, y en qué plazos si se piensa eso? Y hay un tema relacionado: la creación de parques lineales a lo largo de ríos y escurrimientos con andadores y ciclopistas arbolados. SNL: Bueno, aquí en la Ciudad de México, por desgracia, entubamos los ríos. Idealmente podrían rescatarse, pero es muy costoso y es una tarea que estamos revisando a detalle. Lo que sí estamos viendo es construir, en general, muchísimos espacios públicos que también le den sustentabilidad a la ciudad y aumente los metros cuadrados de área verde per cápita, que hoy en día se encuentra alrededor de los 8 metros; tenemos que llegar a 12 metros por habitante –son centros de convivencia familiar, social, recreativa–. Tenemos que ofrecer opciones de vida pública, sobre todo para las personas que viven en departamentos pequeños. Para esto, las acciones de espacios públicos emblemáticos y los "parques de bolsillo" empiezan a hacer el cambio. Los parques de bolsillo son pequeños espacios residuales no mayores a 400 metros cuadrados, suficientes para poner un área verde, mesas, sillas, sombrillas y cambiar el ambiente urbano de un crucero, de una manzana.

DNM: Dos preguntas finales: se habla de hacer muchas cosas, y el tema –o uno de los temas principales– es: ¿con qué recursos? SNL: El desarrollo urbano tiene que ser entendido como una fuente de financiamiento de la obra pública y social. Para esto, se necesitan procedimientos claros y transparentes. Por otro lado, nosotros tenemos que promover la participación público-privada. En todos estos proyectos de reciclamiento y de los Cetram, e incluso en algunas calles peatonales como Masaryk, tendrá que intervenir la iniciativa privada, porque las necesidades crecen y la ciudadanía merece acciones de calidad cada vez mayor, para lo cual no hay recursos suficientes. Pero sí hay recursos privados, fondos o bancos que lo pueden realizar, entonces hay que buscar esa sustentabilidad económica; el privado va a buscar un rendimiento para poder contribuir junto con el gobierno del DF a realizar los proyectos que busquen un prosperidad para todos.

DNM: Aparatos de ejercicios. SNL: Aparatos de ejercicios, juegos infantiles, y tenemos varios ejemplos que ya hemos construido en la Condesa, en Coyoacán… Estamos muy enfocados en seguir construyendo ese tipo de espacios.

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DNM: El Colegio de Ingenieros Civiles de México impulsa la creación de la figura de administrador metropolitano, con la cual se pretende una eficaz coordinación y planeación en la zona metropolitana y el Valle de México. ¿El gobierno del DF estaría dispuesto a ceder parte de su poder y atribuciones en aras de una gestión integral de la ciudad? SNL: La gestión metropolitana es una tarea importantísima, también dentro de los mismos proyectos urbanos. Mientras sea funcional, eficiente, yo diría que sí es algo en lo que debemos trabajar el gobierno con los organismos externos

El reciclamiento de zonas busca una integración social y un desarrollo equilibrado.

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PREVENCIÓN DE DESASTRES

Vulnerabilidad y riesgo por inundaciones Para un análisis realista y bien estructurado del riesgo, es necesario estimar la relación que existe entre la cantidad de daño previsible (vulnerabilidad) y la probabilidad de ocurrencia de la amenaza (peligro). En otras palabras, se deben contestar dos preguntas fundamentales: ¿cuánto daño podría producirse?, y ¿qué tan frecuentemente se produciría? MARIO GUSTAVO ORDAZ SCHROEDER Ingeniero civil, maestro y doctor en Ingeniería. Investigador del II-UNAM. Ha participado en el desarrollo de la mayoría de las normas de diseño por sismo hechas en México, y en la elaboración de normas de otros países. Premio "Nabor Carrillo" 2009. Es presidente de ERN Ingenieros Consultores. MARCO A. TORRES Ingeniero civil, maestro y doctor en Ingeniería con especialidad en Confiabilidad y Análisis de Riesgo Estructural. Miembro de la SMIS y de la SMIE. Actualmente labora en proyectos de evaluación de riesgo ante amenazas sísmicas e hidrometeorológicas en el II-UNAM.

Las inundaciones son eventos recurrentes con consecuencias sociales y económicas, y con alto potencial catastrófico, principalmente cuando son originadas por fenómenos extremos. Además de las afectaciones que producen en la población y la infraestructura, el impacto en las finanzas públicas es de gran relevancia, pues para manejar la emergencia y restablecer el statu quo los gobiernos utilizan fondos establecidos originalmente para otros propósitos. Por años, las estrategias contra las inundaciones se han orientado únicamente hacia la protección y mitigación directa de la amenaza; sin embargo, la experiencia mundial ha probado que las inundaciones son casi imposibles de erradicar por completo y sus consecuencias

Gasto vs. periodo de retorno Q

son visibles año con año. Mientras éstas sigan afectando a las comunidades, a pesar de las mejores prácticas de ingeniería, es importante establecer planes para el manejo adecuado de la emergencia y la recuperación rápida de la zona afectada, que incluyan el uso eficiente de los recursos materiales, sociales y financieros disponibles. Por eso, la tendencia actual amplía las estrategias hacia la gestión del riesgo y considera las consecuencias negativas de las inundaciones. Para un análisis realista y bien estructurado del riesgo, es necesario estimar la relación que existe entre la cantidad de daño previsible (vulnerabilidad) y la probabilidad de ocurrencia de la amenaza (peligro). En otras palabras, se deben contestar dos preguntas funda-

Para cada escenario Modelos hidráulicos

Escenarios de inundación con una frecuencia anual Valor esperado

Varianza ƒA1 ƒA2 ƒA3 . . . ƒAN

Q1 → ƒA1 Q2 → ƒA2 Q3 → ƒA3 . . . QN → ƒAN

Figura 1. Secuencia de análisis para la generación de los escenarios de inundación.

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Vulnerabilidad y riesgo por inundaciones

mentales: ¿cuánto daño podría producirse?, y ¿qué tan frecuentemente se produciría? Para responderlas se requiere recopilar información de dos aspectos diferentes: la amenaza de inundación en el sitio y la vulnerabilidad del bien evaluado. El análisis del riesgo tiene como objetivo fundamental determinar las distribuciones de probabilidad de las pérdidas que pueden sufrir en lapsos dados los bienes expuestos, como consecuencia de la ocurrencia de amenazas naturales, integrando de manera racional las incertidumbres que existen en las diferentes partes del proceso. El procedimiento general para realizar un análisis probabilístico de riesgo consta de los cuatro bloques principales que se explican a continuación.

embargo, el analista debe hacer un esfuerzo para estimarlas e incluirlas en el cálculo de riesgo; el análisis de sensibilidad suele ser útil para estos fines. En la figura 1 se muestra una secuencia de análisis para obtener escenarios de inundación a partir de curvas de gastoperiodo de retorno. Identificación de los elementos expuestos Para definir el inventario de elementos expuestos, se debe especificar la localización geográfica de cada uno de ellos, más algunos parámetros que lo califican: su costo de reposición, el número de ocupantes estimado y, por las razones que veremos en seguida, la clase estructural a la que pertenece. El inventario de bienes expuestos no está limitado a edificación urbana. En principio, si son relevantes para el análisis, deberían incluirse como bienes expuestos las líneas vitales (calles, vías, carreteras, líneas de transmisión, redes de agua y drenaje), la infraestructura susceptible de ser dañada por las inundaciones (puentes, obras de drenaje, etc.) y las zonas agrícolas susceptibles de afectación. Una manera cómoda de hacer la descripción del inventario es mediante sistemas de información geográfica (SIG) que almacenan tanto la localización geográfica de objetos geométricos (puntos, líneas o polígonos) como una base de datos con la información pertinente (valor, ocupantes, clase estructural, etc.), como puede verse en la figura 2.

Caracterización del peligro asociado a las inundaciones La amenaza está representada por un conjunto de eventos o escenarios, históricos o simulados, que colectivamente describen las formas posibles en las cuales puede ocurrir una inundación en el sitio de análisis y las frecuencias de ocurrencia de cada uno de estos eventos. Generalmente, la intensidad de la inundación se representa mediante la profundidad que el agua alcanza en el sitio de interés; sin embargo, también es común que se utilicen otros parámetros, como son la velocidad del flujo de agua, la energía total o una combinación de varios de ellos. La intensidad de la inundación producida en cada evento es considerada como una variable aleatoria y Vulnerabilidad de los elementos expuestos debe representarse en términos de, al menos, sus dos Las funciones de vulnerabilidad, en términos generales, primeros momentos de probabilidad: a) el valor esperaespecifican relaciones probabilistas entre la intensidad do y b) la varianza. La consecuencia de suponer que la intensidad de la inundación producida por un evento es una variable aleatoria es que ésta no puede caracterizarse con un solo número, sino que se requiere una distribución de probabilidad que la describa. Es usual que la profundidad, calculada con los modelos hidráulicos convencionales, se interprete como el valor esperado, y que para cada punto de la región en estudio se asigne, por ejemplo, un coeficiente de variación que mida la incertidumbre que se tiene sobre la profundidad calculada. En vista de esto, para representar un escenario determinado de inundación es necesario calcular dos mallas: la de los valores esperados de la profundidad, o el que sea el parámetro que describa la intensidad, y la de, por ejemplo, los coeficientes de variación. No existen métodos formales para evaluar las incertidumbres secundarias o epistémicas. Sin Figura 2. Identificación de inmuebles expuestos.

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Vulnerabilidad y riesgo por inundaciones

local del fenómeno, tirante de inunGráfica 2. Curva de la tasa de excedencia de pérdidas dación en nuestro caso, y los daños v (1/año) 1 producidos en un bien expuesto (véase gráfica 1). En principio, cada bien expuesto 0.1 tiene su propia función de vulnerabilidad específica; sin embargo, no siempre es práctico determinar fun0.01 ciones de vulnerabilidad para cada uno de los bienes. Por lo anterior, 0.001 se procede a definir un catálogo de clases estructurales con funciones de vulnerabilidad asignadas a cada 0.0001 una de ellas. La clase a la que pertenece cada elemento expuesto se convierte en un dato indispensable 0.00001 para la descripción correcta de su – 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 vulnerabilidad. Pérdida (pesos) Posteriormente, cada uno de los bienes expuestos individuales se clasifica de acuerdo con los tipos estructurales que prescrito, d, dada una intensidad de la inundación, h, en constituyen el catálogo. Las funciones de vulnerabilidonde el estado de daño generalmente se representa dad deben construirse de manera que, para diversos en términos de una respuesta o condición estructural. niveles de intensidad, quede definida la distribución de Por sí sola, la fragilidad establece la probabilidad de una probabilidad de las pérdidas que se presentarían. Esto condición de daño, pero no permite establecer de mase consigue, generalmente, al hacer que las funciones nera directa el costo monetario asociado a ese daño. Sin de vulnerabilidad especifiquen curvas que relacionen embargo, es posible obtener curvas de vulnerabilidad a el valor esperado del daño y la desviación estándar del partir de un conjunto de curvas de vulnerabilidad si disdaño con la intensidad del fenómeno. Las curvas de ponemos de relaciones de condición de daño vs. costo. vulnerabilidad no deben confundirse con las curvas de fragilidad, usadas en los últimos años para la estimación Evaluación del riesgo de daños por inundación. asociado a las inundaciones La fragilidad representa la probabilidad condicional, El riesgo por amenazas naturales es, comúnmente, P(D > d\h), de alcanzar o exceder un estado de daño expresado en términos de la llamada curva de excedencia de pérdidas (en inglés, loss exceedance curve o, simplemente, Gráfica 1. Ejemplo de funciones de vulnerabilidad por inundación loss curve) que especifica las fre1 cuencias, usualmente anuales, con que ocurrirán eventos que excedan un valor determinado de pérdidas 0.8 (véase gráfica 2). Esta frecuencia anual de excedencia Un nivel se conoce también como tasa de excedencia, y puede calcularse median0.6 te la siguiente ecuación, que es una Percentil 80 Percentil 80 de las múltiples formas que adopta β el teorema de la probabilidad total: 0.4 Percentil 20

Eventos

Percentil 20 0.2

v(p)=

0 0

Profundidad del agua (m)

∑ Pr(P>p Evento i)F (Evento i) A

i=1

Tres niveles

En la ecuación anterior, v(p) es la tasa de excedencia de la pérdida p y FA(Evento i) es la frecuencia anual de ocurrencia del evento i, mientras que Pr(P > p Evento i) es la probabilidad de que la pérdida sea superior a p,

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Constructora VISE Además de construir obras con calidad, conectamos vidas, unimos mundos, materializamos ideas para contribuir a un mejor futuro. Como empresa nos sentimos orgullosos de nuestro origen, nos apasionan los retos y cuidamos los detalles. Entendemos que nuestro trabajo de cada día será recompensado al ver que por nuestras obras, fluye la vida. Por eso en cada proyecto entregamos calidad y seguridad a miles de familias mexicanas, ofreciendo los más altos estándares tecnológicos para seguir uniendo mundos, seguir conectando familias y sobre todo para que siga fluyendo la vida.

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baja. La elección de un periodo de retorno u otro para tomar cierta decisión depende de la aversión al riesgo de quien la está tomando. Como podría suponerse, la pérdida anual esperada no está uniformemente repartida entre todas las construcciones. Para observar la variación espacial de este indicador de riesgo, conviene utilizar mapas que representen esta cantidad para cada una de las construcciones analizadas. En la figura 3 se muestra la distribución espacial de la pérdida anual esperada para los inmuebles. 0.0000 – 0.0068 (211) Tanto la curva de pérdidas como 0.0068 – 0.1575 (211) 0.1604 – 1.2473 (211) los mapas de pérdida anual esperada 1.2515 – 4.8859 (211) por inmueble son medidas globales 4.8963 – 239.1984 (211) de riesgo. Con esto se entiende Figura 3. Distribución geográfica de la pérdida anual esperada, en miles de que los valores obtenidos con estos pesos por año. indicadores están influidos por los efectos de todos los escenarios que pues ocurrió el i-ésimo evento. La suma en la ecuación colectivamente definen la amenaza. Sin embargo, en anterior se hace para todos los eventos potencialmente ocasiones es útil analizar las pérdidas asociadas a esdañinos. El inverso de v(p) es el periodo de retorno (Tr) cenarios específicos. de la pérdida p. Aun así, no está claro cuál de todos los escenarios Como se indicó, la curva de tasas de excedencia es el que conviene analizar. En principio, el escenario de de pérdidas, v(p), tiene toda la información necesaria análisis no deberá ser el más grande de todos (el que para caracterizar el proceso de ocurrencia de eventos produce las pérdidas máximas) porque probablemente que produzcan pérdidas. Sin embargo, en ocasiones su frecuencia anual de ocurrencia será muy baja (el gasno es práctico utilizar una curva completa, por lo que to asociado tendrá un periodo de retorno excesivamente conviene usar estimadores puntuales del riesgo que grande). Por otro lado, los escenarios muy frecuentes permitan expresarlo con un solo número. Los dos más suelen estar asociados a pérdidas bajas, por lo que comúnmente utilizados son: su estudio detallado no suele ser muy interesante. Un a) Pérdida anual esperada (PAE): se trata del valor de la criterio de selección es elegir para el análisis detallado pérdida esperado anualmente. Es una cantidad imel escenario con mayor contribución a la pérdida anual portante pues indica, por ejemplo, que si el proceso esperada. de ocurrencia de eventos dañinos fuera estacionaLa única manera viable para reducir la vulnerabilidad rio de aquí a la eternidad, su costo equivaldría a hay el riesgo por inundaciones es mediante las buenas ber pagado la PAE anualmente. Es común también prácticas de ingeniería, pero es prácticamente imposible expresar la PAE como una fracción del valor total reducir el riesgo a cero en las zonas de mayor exposide reposición; llamaremos a esta cantidad la tasa ción. Por esto, el análisis de las pérdidas esperadas por pura de riesgo (TPR). La PAE puede obtenerse por inundaciones puede ser útil para las autoridades, los integración de v(p) o mediante la siguiente expresión: responsables de las obras y los sistemas de protección civil en sus tareas de planeación e implantación de Eventos medidas de prevención, y en la transferencia del riesgo PAE= E [P Evento i] FA (Evento i) hacia el sector asegurador

∑ i=1

b) Pérdida máxima probable (PML, por las siglas en inglés de probable maximum loss): se trata de una pérdida que no ocurre frecuentemente, es decir, que está asociada a un periodo de retorno muy largo o, alternativamente, a una tasa de excedencia muy

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GREMIO TEMA DE PORTADA

Influencia del entorno de la infrae Toda obra de ingeniería, aunque haya sido proyectada, construida, operada y conservada bajo condiciones óptimas, está sujeta a un cierto grado de riesgo, por lo que, en caso de que se vea expuesta a un evento cuyas características excedan a las que se hayan tomado como base para su diseño, es probable que se dañe y deje de cumplir plenamente con su función. La Vicepresidencia Técnica y de Planeación del Colegio de Ingenieros Civiles de México ha organizado ocho comités que abordan la temática y problemática de los diversos sectores de especialidad de la ingeniería civil. Estos comités, presididos por reconocidos expertos en cada materia, cuentan con la participación de profesionales distinguidos en sus respectivos campos de trabajo y se reúnen periódicamente para analizar y debatir los temas que el propio comité identifica de actualidad para la profesión. Con el objetivo de atender temas de interés para todos los comités, identificar y establecer líneas de trabajo comunes, los representantes de cada uno de ellos interactúan periódicamente en el Comité de Infraestructura.

FOTO: SCT

ÓSCAR DE BUEN RICHKARDAY Ingeniero civil y maestro en Ciencias con especialidad en Transporte. Fue subsecretario de Infraestructura de la SCT. Es consultor independiente y asesor de instituciones financieras y gobiernos en temas relacionados con carreteras, transporte y asociaciones público-privadas. Presidente de la AMC para el periodo 2013-2016.

Un tema que genera mayor preocupación en el ámbito de trabajo de los ingenieros civiles es el referido a la prevención de desastres.

Los comités técnicos del colegio cubren los temas de energía, agua, infraestructura del transporte, desarrollo urbano sustentable, prevención de desastres y protección civil, turismo, medio ambiente y financiamiento. Cada uno de estos comités desarrolla actividades relacionadas con su tema de especialidad, pero comparten preocupaciones en torno a cuestiones transversales, como el papel de la planeación en el desarrollo de los programas de cada uno de los sectores, el marco legal en el cual se llevan a cabo las actividades de los ingenieros, la disponibilidad de recursos de inversión para la ejecución de las obras y, en general, las condiciones del entorno de trabajo para los profesionales de la ingeniería civil. En este contexto, un tema que genera cada vez mayor preocupación en el ámbito de trabajo de todos los ingenieros civiles, y que por lo tanto es del interés de todos los comités, a pesar de que incluso se cuenta con un comité técnico dedicado a él, es el que se refiere a la prevención de desastres y a la protección civil. La vulnerabilidad del territorio nacional ante fenómenos naturales de todo tipo, desde eventos frecuentes como ciclones, huracanes y tormentas tropicales, hasta acontecimientos extraordinarios como erupciones volcánicas, sismos y maremotos, es sobradamente conocida y ha llevado a la creación de organizaciones y sistemas, y a la operación de planes destinados a prestar auxilio inmediato a la población afectada por este tipo de fenómenos naturales. Sin embargo, el cambio climático, la explotación irracional de los recursos naturales y el incesante crecimiento poblacional, sobre todo el de las ciudades y las comunidades urbanizadas, entre otros factores, produ-

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Influencia del entorno en la vulnerabilidad de la infraestructura

cen tensiones y exigencias crecientes en el entorno de las obras de infraestructura con las que cuenta el país, a las cuales se les demanda operar eficiente y seguramente bajo condiciones a veces muy distintas de las que motivaron su diseño y construcción. Como bien se sabe, en toda obra de ingeniería está implícito un compromiso (trade-off) entre el costo que supone su construcción, conservación y operación, y el riesgo que deberán soportar sus usuarios. Si bien es imposible eliminar el riesgo en su totalidad, en general cabe esperar que mientras mejor se estudie, se conciba y se proyecte una obra, mayor será su tolerancia ante los efectos de eventos traumáticos que la pongan a prueba. Lo anterior se aplica para toda clase de obras. Por sólo citar un par de ejemplos: en el diseño y la construcción de edificios hay que observar y acatar las disposiciones de códigos y reglamentos en los que quedan explícitos los grados de tolerancia al riesgo de las administraciones y, en consecuencia, de las comunidades que las expiden. En el diseño de presas, obras de drenaje, puentes y alcantarillas, las capacidades se determinan en función de los periodos de recurrencia de eventos catastróficos (tormentas, precipitaciones acumuladas, avenidas extraordinarias, etc.) y a partir de ellos se completan los diseños. En esas condiciones, toda obra de ingeniería, aunque haya sido proyectada, construida, operada y conservada bajo condiciones óptimas, está sujeta a un cierto grado de riesgo, por lo que, en caso de que se vea expuesta a un evento cuyas características excedan a las que se hayan tomado como base para su diseño, es muy probable que se dañe y deje de cumplir plenamente con su función, cualquiera que ésta sea. Evidentemente, la probabilidad de que esto ocurra estará determinada por las condiciones de diseño que se hayan considerado en relación con la intensidad del evento que se presente, pero en general se buscará asegurar que sea baja. La ocurrencia de fenómenos naturales extremos pone a prueba el comportamiento de las obras de infraestructura bajo condiciones límite, y ese comporta-

FOTO: CFE

en la vulnerabilidad estructura

En el diseño de presas, las capacidades se determinan en función de los periodos de recurrencia de eventos catastróficos.

miento a su vez es un factor decisivo para la magnitud de los daños y las consecuencias del fenómeno para la población. Si la infraestructura es capaz de soportar las solicitaciones del fenómeno natural sin daños sustanciales o sin perder su facultad de cumplir razonablemente su función, las consecuencias del evento natural no serán tan graves como en el caso en el que la infraestructura colapse o deje de proporcionar el servicio para el que fue construida. Por estas razones, la actuación de los ingenieros, de por sí expuesta al cotidiano uso de la infraestructura, se revisa con mucho mayor detenimiento inmediatamente después de un evento natural catastrófico, sobre todo si éste provocó daños a la infraestructura o la suspensión del servicio de algunas obras. En el ambiente crispado típico de los días y las semanas posteriores a un evento de esta naturaleza, no es raro escuchar opiniones muy críticas acerca del trabajo de los ingenieros, así como

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Influencia del entorno en la vulnerabilidad de la infraestructura

Existen factores exógenos a la profesión que influyen en la calidad de las obras.

señalamientos que cuestionan la calidad y funcionalidad de las obras que realizan. El Colegio de Ingenieros Civiles de México tiene una preocupación permanente por aumentar la calidad y capacitación de sus agremiados, promover la certificación profesional e influir positivamente en otros factores que intervienen en la capacidad de los ingenieros por cumplir bien con su trabajo y desempeñarse éticamente dentro del ejercicio profesional, como lo atestiguan los diversos programas y actividades que desarrolla. Sin embargo, además de esto es importante reconocer que existen múltiples factores exógenos a la profesión que también influyen en la calidad de las obras que se construyen, en su funcionalidad y en la magnitud de los riesgos que su funcionamiento implica para la población.

uuLos comités técnicos del CICM cubren los temas de energía, agua, infraestructura del transporte, desarrollo urbano sustentable, prevención de desastres y protección civil, turismo, medio ambiente y financiamiento. Cada comité desarrolla actividades relacionadas con su tema de especialidad, pero comparten preocupaciones en torno a cuestiones transversales. Algunos de esos factores, cuya detección y corrección son tan importantes como las acciones que la ingeniería civil lleve a cabo como parte de su permanente labor por mejorar las condiciones de trabajo de los agremiados, son los siguientes: • Contratación de obras públicas, que incluye estudios preliminares y proyectos, en un marco legal que da total prioridad a reducir costos de inversión y que no considera, o lo hace de manera insuficiente, la calidad de los trabajos que se contratan. Esto con frecuencia lleva a la ejecución de obras de baja calidad, más caras que lo inicialmente supuesto y en tiempos que

exceden los que harían falta para terminarlas con una buena preparación y ejecución. • Políticas presupuestales desalineadas de las necesidades de ejecución de las obras, que atomizan la asignación de los recursos y los suministran a los ejecutores hacia el final del año, cuando son más desfavorables las condiciones para la realización de las obras y se carece de tiempo suficiente para ejercer en su totalidad los recursos autorizados. • Falta de presupuestos suficientes para la realización de estudios y proyectos previos a la realización de las obras, lo que invariablemente se traduce en sobrecostos de construcción por la necesidad de resolver sobre la marcha, en el campo, problemas que podrían haberse previsto y resuelto con estudios y proyectos completos y de calidad. • Descapitalización de la capacidad institucional de las dependencias gubernamentales responsables del desarrollo de programas y proyectos de infraestructura, a causa de los bajos salarios, las difíciles condiciones de trabajo, las presiones permanentes para acelerar sus actividades y producir resultados, y las escasas perspectivas de desarrollo profesional dentro de esas organizaciones. • Calendarios de obras fijados por circunstancias y tiempos políticos que deben “cumplirse” bajo cualquier circunstancia y que en la práctica provocan que las obras se proyecten con deficiencias y omisiones, que se ejecuten en tiempos reducidos y a mayores costos, y que queden mal terminadas, con problemas operativos y funcionales que afectan a sus usuarios. • Carencia de visión de largo plazo y de sistemas de planeación, programación y presupuestación de obras que aseguren que éstas, aun las más complejas y costosas, realmente sean prioritarias, funcionales y que se construyan con todos sus componentes. Esto para evitar obras inconclusas que, en condiciones extremas, pueden aumentar la vulnerabilidad de la población en comparación con situaciones en las que no se hubieran ejecutado las obras. • Parálisis en la toma de todo tipo de decisiones relacionadas con los estudios, proyectos, construcción y conservación de las obras, derivada de la vulnerabilidad de los responsables ante la actuación de sistemas de fiscalización, auditoría y control, que además de ser ineficaces imponen costos evitables al desarrollo de infraestructura por indefiniciones, retrasos y controversias durante la gestión de las obras. • Asignación insuficiente y en ocasiones tardía de presupuestos para el mantenimiento y la operación de la infraestructura en servicio; como consecuencia, no se puede lograr su funcionamiento normal, pero aumenta su vulnerabilidad ante fenómenos climatológicos extremos. • Uso irresponsable y anárquico del suelo, que propicia la ejecución de obras en laderas, cauces y

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zonas inundables de alto riesgo, muy expuestas a deslizamientos de tierra o que afectan los patrones naturales de los escurrimientos y al hacerlo aumentan la vulnerabilidad de zonas aledañas carentes de obras de protección. • Tala inmoderada de los bosques, que además de acabar con un recurso natural importante intensifica y acelera los escurrimientos y el arrastre de materiales que aumentan significativamente la vulnerabilidad de la infraestructura y ponen en riesgo regiones ubicadas en zonas bajas. • Actos de corrupción que afectan la ejecución de las obras durante sus etapas, sea al reducir su calidad, con el aumento de sus costos durante todas las etapas del ciclo de vida del proyecto, o con perjuicio de la funcionalidad de la obra terminada, lo que bajo condiciones extremas aumenta la exposición de la población al riesgo. Los factores mencionados influyen, se quiera o no, en los resultados que la ingeniería civil mexicana entrega a la sociedad a la que sirve. El que esos factores existan y estén presentes en su forma actual, por otro lado, también es reflejo de las características de la sociedad mexicana contemporánea y de lo que ésta considera prácticas y normas de comportamiento aceptables para el desarrollo de obras de infraestructura. Como se dijo al principio, todas esas consideraciones influyen, de manera directa o indirecta, en los riesgos y las consecuencias que la sociedad está dispuesta a aceptar cuando se presentan fenómenos climatológicos extremos que llevan a la infraestructura a condiciones límite. Por lo tanto, debido a las condiciones prevalecientes para la actuación de la ingeniería civil de nuestro país, es claro que la sociedad mexicana está, consciente o inconscientemente, dispuesta a tolerar grados de riesgo relacionados con la infraestructura superiores a los que tendría que soportar si la ingeniería civil dispusiera de un mejor entorno para trabajar. Como es probable que esa tolerancia no sea producto de decisiones explícitas, sino de la simple acumulación de decisiones tomadas a lo largo de muchos años que en conjunto han desembocado en la situación actual, toca al gremio despertar la conciencia colectiva respecto a las consecuencias que puede tener mantener el marco de trabajo actual de la ingeniería civil en términos de pérdidas económicas, vulnerabilidad ante fenómenos naturales, pérdida de competitividad y, en pocas palabras, pérdida de la calidad de vida de los mexicanos. En opinión de quien esto escribe, explicitar clara y objetivamente las consecuencias que padece la sociedad en el país como resultado de que los ingenieros civiles desarrollan sus actividades en un entorno difícil y poco propicio para el aprovechamiento de sus probadas capacidades es una tarea prioritaria que debe constituir

FOTO: CONAGUA

Influencia del entorno en la vulnerabilidad de la infraestructura

Es indispensable la constitución de foros permanentes para la discusión sistemática de temas de infraestructura.

el primer paso para diseñar y desarrollar una agenda que contribuya a mejorar las condiciones para el trabajo de la ingeniería, tanto en el sector público como en el privado. En esta agenda, la necesidad de reconstruir la capacidad de planeación de la infraestructura y la de contar con planes de largo, mediano y corto plazo que orienten el quehacer en los sectores de infraestructura y en el gobierno parece ser una tarea prioritaria para que las obras de infraestructura que emprendan los ingenieros civiles se traduzcan en realizaciones provechosas para la población y positivas para México. La constitución de foros permanentes para la discusión sistemática de temas relacionados con la infraestructura, con la participación de los sectores público y privado, y de representantes de la sociedad también parece indispensable no sólo para el desarrollo de la agenda, sino para asegurar la participación de los grupos interesados y avalar los resultados y propuestas que emanen de sus debates. México ha invertido, a lo largo de su historia, cuantiosas sumas de recursos en la construcción, operación y mantenimiento de la planta de infraestructura con la que cuenta hoy. Como en toda época pasada, en la actualidad el país enfrenta retos propios de los tiempos que se viven, por lo que se requieren acciones e iniciativas adecuadas para enfrentarlos con éxito y asegurar que la infraestructura siga cumpliendo con su función. Para esto, es importante identificar los factores del entorno de la ingeniería que dificultan la consecución de ese objetivo y superarlos con la participación del gremio, aprovechando su capacidad de convocatoria

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MEDIO AMBIENTE

Impacto del cambio climático en las obras civiles

GUSTAVO MORENO RUIZ Actuario. De 1975 a 1981 desempeñó diversos puestos relacionados con la investigación de operaciones y el seguro de daños en Grupo Nacional Provincial. En 1981 fundó Seguros Especializados, hoy Sespec, Agente de Seguros, S.A. de C.V., de la cual es socio y director general.

Los desajustes climáticos son cada vez mayores y sus consecuencias más dramáticas. Hoy en día las inundaciones son una amenaza permanente en todo el mundo. El origen del cambio climático tiene una explicación científica: • La Tierra absorbe la radiación solar como parte de su proceso natural de calentamiento. • Parte de esta radiación es reflectada hacia el espacio por los océanos, los lagos y el hielo de los polos. • Antes de salir al espacio, parte de la radiación es absorbida por nubes y por los gases de efecto invernadero en la atmósfera, que la reflectan nuevamente hacia la Las inundaciones son una amenaza permanente en el mundo. Tierra. • El problema surge en esta fase del proceso, ya de personas. Sin embargo, en tan sólo 150 años, con la que en los últimos 150 años la capa de gases de Revolución industrial y los avances médicos, la poblaefecto invernadero se ha engrosado, lo que ha ción se incrementó seis veces y en 2012 se alcanzaron causado que se reflecte más radiación a la Tierra; los 7,000 millones de personas. a su vez, esto provoca un incremento en la tempeExiste una correlación entre el número de habitantes ratura media global. Este incremento ha cambiado y el uso de las máquinas; desafortunadamente, ambos las condiciones climatológicas y ha dado origen al se incrementan muy rápido, lo que produce grandes cambio climático. cantidades de dióxido de carbono. Se calcula que en 2010 el número de vehículos reCausas del incremento de la emisión basó los 1,000 millones; es decir, existe prácticamente de gases de efecto invernadero un vehículo por cada siete habitantes. Como resultado, Desde el origen de la humanidad y hasta 1850, la poen los últimos 150 años se ha tenido un incremento de blación mundial estuvo por debajo de los 1,000 millones 36% en el nivel de CO2 en la atmósfera.

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La temperatura de la Tierra no ha dejado de aumentar y no se tienen expectativas de revertir esta tendencia, pero podemos contribuir a demorar el proceso si toda la comunidad adopta las medidas recomendadas por los científicos. Entonces sería posible preservar el mundo para nuestros hijos.

Impacto del cambio climático en las obras civiles

FOTO: MAURICIO RAMOS / IPS

En el siglo XX la temperatura media de la Tierra se incrementó más de medio grado centígrado. En los países industrializados, donde la emisión de gases de efecto invernadero por la quema de combustibles fósiles es mayor, la temperatura se incrementa más rápido, y alcanza 1 grado centígrado. La primera alerta por el aumento de temperatura se dio en 2005, en Nueva Orleáns, EUA. Desde entonces, muchas ciudades han quedado bajo el agua, y la mayoría de los diques son amenazados por la violencia de las lluvias y crecidas. La potencia imprevisible de las tormentas atlánticas que azotan las costas siembra a su paso la destrucción; el viento devasta las instalaciones y el agua arrasa con todo lo que encuentra, además de los numerosos deslaves y los innumerables daños a la infraestructura. El agua ocasiona catástrofes en todo el mundo; el nivel de los océanos ha aumentado considerablemente, lo que ha creado una seria amenaza. Al calentarse, el agua se dilata y su volumen aumenta, lo que hace subir el nivel de los océanos. Ahora que el mecanismo se disparó, el clima templado disminuye paulatinamente, y además del calor agobiante (consecuencia del calentamiento) se presenta también la violencia de las lluvias en nuestras regiones.

México es de los países más vulnerables a daños.

de CO2 se incrementa significativamente; a 8 km/h la emisión alcanza 1,770 g/km por vehículo. Resulta fundamental crear nuevos diseños urbanísticos y de carreteras que contribuyan a que los vehículos reduzcan la emisión de CO2, buscar disminuir la congestión y mejorar la circulación, lo cual influiría para mitigar los efectos del cambio climático al reducirse los gases de efecto invernadero. Las medidas de mitigación tienen efectos a largo plazo, por lo que actualmente se requieren llevar a cabo medidas de adaptación de la infraestructura a los efectos del cambio climático. Para ello, es importante evaluar la vulnerabilidad de los componentes de la infraestructura de carreteras, aeropuertos, puertos, telecomunicaciones, petroquímica, industria, presas, hospitales, escuelas y comercios, entre otros, utilizando herramientas y modelos de administración de riesgos. Esto permitirá identificar las obras civiles que se requiere proteger y así determinar el cronograma de inversión, para dar prioridad a las zonas más vulnerables. Asimismo, se debe garantizar la solvencia financiera para hacer frente a la reparación de los daños producidos por estos eventos mediante el seguro de obra civil.

FOTO: RAIZDELGLIFO.FILES.WORDPRESS.COM

Situación en México Por su ubicación geográfica, México es uno de los países más vulnerables a daños por los efectos del cambio climático, por lo que los riesgos que amenazan su infraestructura se están incrementando. Se han adoptado únicamente medidas de mitigación para reducir las emisiones de CO2, las cuales han sido insuficientes, ya que 70% de ellas son consecuencia del uso de vehículos, en gran parte debido al congestionamiento en ciudades y carreteras, lo que causa que se reduzca la velocidad promedio. La velocidad óptima de circulación para que un vehículo emita la menor cantidad de dióxido de carbono se sitúa entre 56 y 88 km/h, cuando emite en promedio sólo unos 483 g/km. A una velocidad menor, la emisión

Resulta fundamental crear nuevos diseños urbanísticos.

Conclusión La temperatura de la Tierra no ha dejado de aumentar y no se tienen expectativas de revertir esta tendencia, pero podemos contribuir en demorar el proceso si toda la comunidad adoptara las medidas recomendadas por los científicos. Entonces sería posible preservar el mundo para nuestros hijos. La Tierra está llena de vida y nos la estamos terminando rápidamente. El futuro depende de nosotros

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TECNOLOGÍA

Planeación vial mediante microsimulación de tránsito El empleo de herramientas de simulación en ingeniería de tránsito ofrece un mecanismo eficiente en la planeación de obras viales; con ellas se pueden comparar los diferentes modelos existentes de seguimiento vehicular para determinar el que mejor emule el comportamiento del tránsito local. SAÚL ANTONIO OBREGÓN BIOSCA Ingeniero civil, maestro en Ingeniería y doctor en Transporte y Ordenación del Territorio. Coordinador de la maestría en Ingeniería de Vías Terrestres, Transporte y Logística de la Universidad Autónoma de Querétaro. Su línea de investigación actual se centra en movilidad metropolitana, microsimulación de tránsito y externalidades del transporte. ENRIQUE RAMÍREZ TORRES Ingeniero civil y maestro en Ingeniería de Vías Terrestres.

Por lo general, las ciudades crecen sin un ordenamiento territorial riguroso y sin considerar las necesidades de infraestructura vial futura. Esto lleva a enormes problemas de congestión y conflictos de uso de suelo (Lozano et al., 2007), como sucede en la ciudad de Querétaro. El Consejo de Ciencia y Tecnología del estado de Querétaro, Concyteq (2006), expone que la situación es tal, que un recorrido que no debería tomar más de media hora se convierte en una travesía de una hora, por las velocidades de recorrido en los corredores viales, reducidas por el volumen vehicular. Entonces, el problema de la saturación vehicular se traduce en contaminación auditiva, visual y ambiental. El transporte puede definirse (Rus et al., 2003) como el conjunto de actividades económicas que permiten el movimiento de mercancías e individuos de un lugar a otro. Molinero y Sánchez (2003) mencionan que el transporte público de autobuses es vulnerable al congestionamiento vehicular y además requiere detenerse durante su trayectoria, por lo que su velocidad de operación es menor a la del transporte particular. El autobús no puede ser competitivo frente al automóvil en cuanto a la velocidad de operación, y sólo podrá atraer una porción sustancial de usuarios potenciales al mejorar sus características de explotación o si existieran desventajas en el uso del automóvil, como peajes, tarifa de estacionamiento elevada o restricciones en su uso. La simulación es la técnica que permite imitar, desde una computadora, las operaciones de los sistemas del mundo real a medida que evolucionan en el tiempo, mediante modelos que los representan de forma realista (Barceló y Casas, 2005). La utilización de herramientas de simulación de tráfico vehicular tiene un papel relevante en la planeación del transporte y la infraestructura, pues permite modelar el sistema de tránsito actual y valorar escenarios para determinar el de mayor beneficio.

El modelo de Gipps Se ha desarrollado una familia de modelos de seguimiento vehicular a partir del modelo de Gipps (1981), que adopta un criterio de seguridad para evitar una colisión: los vehículos especifican una distancia de seguridad como una función de la diferencia de velocidades y el tiempo de reacción del vehículo que le sigue. Igualmente, se especifica la velocidad de seguridad del vehículo seguidor vn(t + T) e involucra dos parámetros (va, vb), que representan las restricciones en la velocidad del vehículo n en el tiempo t + T. El primer término corresponde a la velocidad en condiciones de flujo libre, en donde sólo está limitado por sus propias características. El segundo, a la velocidad restringida por las condiciones del tráfico. En el caso de la primera velocidad, involucra la intención o voluntad de acelerar para alcanzar la velocidad deseada bajo un flujo libre (parámetro del modelo diferente para cada conductor) y que se expresa con la siguiente ecuación: va (n, t + T) =

(

vn (t) +2.5anmáx T 1 –

vn(t) vndes

)

0.025 +

vn(t) vndes

En el caso de la segunda velocidad, implica la limitación impuesta por las capacidades mecánicas del vehículo y la presencia de un vehículo líder (es decir, bajo un flujo condicionado): vb (n, t + T ) = dnmáxT+

(dnmáxT)2– dnmáx 2{xn–1(t)–sn–1(t)–xn(t)}– vn(t)T –

vn–1(t)2 dn–1

donde: va (n,t) velocidad del vehículo n en el momento t T tiempo de reacción o intervalo de simulación vndes velocidad deseada del vehículo n

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Planeación vial mediante microsimulación de tránsito

describe la situación prevaleciente y su funcionamiento en situaciones hipotéticas mediante el desarrollo de carriles preferentes en las vialidades elegidas, al proporcionar parámetros que reflejen impactos en la velocidad de operación de los autobuses y vehículos particulares, así como ahorros de tiempo de viaje, carZona 1 Zona 2 Zona 3 burantes y emisiones contaminantes. Fuente: TSS (2008). El presente artículo se enfoca en Figura 1. Zonas y distancias de cambio de carril antes de una salida. analizar las vialidades de las avenidas Tecnológico y Ezequiel Montes anmáx máxima aceleración del vehículo n de acuerdo con los siguientes escenarios, para abordar dnmáx máxima desaceleración deseada por el vehículo n las situaciones que se pueden presentar: xn,t posición del vehículo n en el momento t 1. Los vehículos no respetan la señal de estacionamienx(n-1,t) posición del vehículo precedente (n–1) en el to prohibido y existe carril exclusivo. momento t 2. Los vehículos respetan señales de estacionamiento sn-1 longitud efectiva del vehículo (n–1) prohibido y existe carril exclusivo. dn-1 estimación de la desaceleración deseada del 3. Los vehículos respetan zonas de no estacionamiento vehículo (n–1) y no existe carril exclusivo. Distancia zona 1 Distancia zona 2

El modelo de comportamiento en el cambio de carril Para comprender el comportamiento del conductor al realizar un cambio de carril, se definen tres zonas y cada una corresponde a distintas motivaciones (véase figura 1). En la zona 1 se observa que la decisión de cambio de carril se rige por las condiciones de tráfico presente. En la zona 2 se realiza la mayor cantidad de cambios de carril, y la decisión se rige por el siguiente viraje en una intersección o la salida; el conductor busca la brecha necesaria y se realiza el cambio, sin afectar el comportamiento de los carriles adyacentes. En la zona 3 los vehículos están obligados a ingresar al carril de viraje deseado, reduciendo la velocidad e incluso deteniéndose de manera completa. Asimismo, los vehículos del carril adyacente alteran su comportamiento, lo que permite que los vehículos que desean realizar el cambio encuentren el espacio. Estos son algunos modelos con que opera el software empleado en el presente artículo. La hipótesis es que la implantación de carriles preferenciales para autobuses en Santiago de Querétaro, considerando el flujo vehicular actual, provocará ahorros de tiempo y carburante en el transporte público. También se plantearon otras dos hipótesis particulares: 1. El carril preferencial de autobuses ocasionará un aumento en la velocidad de recorrido para el transporte público. 2. Considerando las características de las unidades y su frecuencia de paso, se inducirá la formación de convoyes. Para definir la problemática vial se requiere entender la situación actual y las causas pasadas y presentes que dieron lugar a ella (García, 2005). Con la finalidad de verificar las hipótesis, se analizará la información que

uuLa simulación es la técnica que permite imitar, desde una computadora, las operaciones de los sistemas del mundo real a medida que evolucionan en el tiempo, mediante modelos que los representan de forma realista. La utilización de herramientas de simulación de tráfico vehicular tiene un papel relevante en la planeación del transporte y la infraestructura, pues permite modelar el sistema de tránsito actual y valorar escenarios para determinar el de mayor beneficio. Procedimiento metodológico Se eligieron dos vialidades paralelas: avenidas Tecnológico y Ezequiel Montes. En ambas se analizó el tramo comprendido entre José María Morelos y Francisco I. Madero (véase figura 2). Se estructuraron 16 etapas de recolección de información, procesadas e incorporadas a la base de datos del software de microsimulación, y después se simuló la inclusión de carriles preferenciales para el transporte público en su margen derecho. Las etapas fueron: 1. Obtención de las características geométricas de las vialidades, sentidos de circulación, movimientos direccionales en intersecciones, señalización vial y mobiliario. 2. Obtención de aforos vehiculares, clasificación vehicular y determinación de la hora de máxima demanda. 3. Parámetros operacionales de las líneas de transporte público (intervalos de paso y tiempos de detención). 4. Fichas técnicas de los diferentes tipos de vehículos que circulan en las avenidas objeto de estudio (largo, ancho, alto, distancia entre ejes, potencia,

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Planeación vial mediante microsimulación de tránsito

torque, aceleración, desaceleración y emisiones polucionantes). 5. Obtención de parámetros de cambio de carril por tipo de vehículo y aceptación de guiado. 6. Obtención de la longitud del claro o brecha mínima de seguridad (en movimiento) y detenido (en intersecciones con semáforos). 7. Determinación de las matrices origen-destino por tipo de vehículo, mediante el método de placas. 8. Obtención de los ciclos de los semáforos integrados al plan maestro de control en el programa informático de microsimulación. 9. Registro de velocidades en los corredores viales, en donde se definieron puntos de medición. 10. Aceptación de velocidad, a partir de la relación velocidad deseada/velocidad permitida. 11. Obtención de la distancia de visibilidad. 12. Obtención del índice de ocupación, de 1.41 pasajeros/automóvil y 24.44 pasajeros/unidad de transporte público y actualización del valor del tiempo de viaje en la zona de estudio, de acuerdo con Torres y Hernández (2012). 13. Construcción del grafo de la red en el modelo microscópico e incorporación de las características vehiculares y de operación, así como de las líneas de transporte público y paraderos oficiales. 14. Una vez incorporados los parámetros mencionados, se realiza la simulación microscópica, mediante un escenario dinámico. 15. Calibración y validación del modelo microscópico, mediante iteraciones, hasta emular los valores de operación obtenidos en el laboratorio virtual con la realidad. 16. Por último, se crean los escenarios hipotéticos (con carriles preferenciales), incorporando los parámetros validados en el punto anterior y la carga vehicular.

Límite norte

lógi

Mariano Escobedo

De Morelos Intersección 1

Intersección 1

Intersección 2

Intersección 2 Intersección 3

Intersección 4 Intersección 3 Intersección 5

Límite sur

ntes iel Mo

Intersección 5

Intersección 4

Ezequ

En avenida Tecnológico En el escenario 2 las velocidades son mayores (ligeros y autobuses) en comparación con las que se tienen actualmente, el tiempo de viaje y el consumo de combustible son menores y la generación de emisiones contaminantes se reduce; mientras que en el escenario 1 ocurre lo contrario (para el vehículo ligero), y en el escenario 3 las velocidades aumentan, pero los tiempos totales de viaje son más largos por la mayor cantidad de cambios y por la dificultad de las maniobras de los autobuses para acercarse al carril adyacente a la acera en donde se encuentra la zona de acenso y descenso de pasajeros. Sin embargo, el consumo de combustible y las emisiones contaminantes se reducen levemente en comparación con el escenario actual debido al incremento que se tiene en la velocidad. Se aconseja tener el menor número de obstáculos que reduzcan la velocidad de operación. Si se incorpora un carril exclusivo para el tránsito de autobuses urbanos en el sistema vial actual de Querétaro (escenario 2), se tendrán los siguientes beneficios: • Aumento en la velocidad para el vehículo ligero (10.42%) y autobuses urbanos (10.96%), lo que generaría una mayor fluidez en la red vial.

o Tecn

Resultados y discusión En la avenida Tecnológico el escenario 2 presenta un ahorro total (tiempo y combustible) valorado en 317.22 pesos en la hora de máxima demanda en un tramo de 0.584 km, mientras en Ezequiel Montes se presenta un ahorro total de 3,644.1 pesos en el mismo periodo, en un tramo de 0.68 km. En ambos casos se observan ahorros superiores a los escenarios 1 y 3. Esta diferencia se produce principalmente por la disminución del tiempo de viaje del autobús, pues éste cuenta con un mayor nivel de ocupación y, en consecuencia, un ahorro económico en tiempo de viaje para un número mayor de personas. En seguida se presentan los detalles de los resultados.

uuPara definir la problemática vial se requiere entender la situación actual y las causas que dieron lugar a ella. Con la finalidad de verificar las hipótesis, se analizará la información que describe la situación prevaleciente y su funcionamiento en situaciones hipotéticas mediante el desarrollo de carriles preferentes en las vialidades elegidas, al proporcionar parámetros que reflejen impactos en la velocidad de operación de los autobuses y vehículos particulares, y ahorros de tiempo de viaje, carburantes y emisiones contaminantes.

Límite sur

Figura 2. Vialidades objeto de estudio.

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Planeación vial mediante microsimulación de tránsito

Figura 3. Escenario 1, sin respetar señales restrictivas.

Figura 4. Escenario 2, respetando señales restrictivas.

• Ahorro en el tiempo de viaje para vehículos ligeros (9.69%) y autobuses (1.28%); se minimizarían las pérdidas monetarias con base en el valor del tiempo de viaje de los usuarios que transitan por la red. • Reducción en el consumo de combustible para vehículos ligeros (9.09%) y para el autobús (8.70%), con beneficios que se pueden emplear en la productividad de los sectores económicos. • Disminución promedio de 8.04% para vehículos ligeros y de 14.34% en la producción de emisiones contaminantes, con lo que se obtiene una mejora en la calidad del aire respirado y una reducción de las enfermedades respiratorias. Asimismo, minimizará los problemas del calentamiento atmosférico. • Ordenamiento en los carriles de circulación (vehículos ligeros y autobús), lo que repercutirá en la reducción de la tasa de accidentalidad generada por el ascenso y descenso de pasajeros en autobuses formados en doble fila, y por los cambios imprudentes en los carriles, que ocasionan frenados y aceleraciones frecuentes. En la avenida Ezequiel Montes En el escenario 2, las velocidades son mayores (ligeros y autobuses) a comparación de las actuales, el tiempo de viaje es más corto, el consumo de combustible y la generación de emisiones contaminantes son menores;

mientras que en el escenario 1 ocurre lo contrario (para el vehículo ligero), y en el escenario 3 los parámetros de operación analizados favorecen ampliamente al vehículo ligero, el cual obtiene el mejor puntaje de los tres escenarios. Sin embargo, el autobús presenta menores beneficios, debido a que los vehículos ligeros aprovechan el carril de no estacionarse para realizar una mayor cantidad de cambios, por lo que tienen más problemas al momento de hacer el descenso y ascenso de pasajeros, pues se tienen que cambiar al carril adyacente a la acera. Los beneficios que se tendrían al incorporar un carril preferencial para autobuses en vialidades con características similares a las que se tienen en Ezequiel Montes (escenario 2) son las siguientes: • Aumento en la velocidad para el vehículo ligero (9.93%) y autobuses urbanos (24.82%). • Ahorro en el tiempo de viaje para vehículos ligeros (18.95%) y autobuses (44.30%). • Reducción en el consumo de combustible para vehículos ligeros (15.56%) y autobús (75%). • Disminución promedio de 15.72% para vehículos ligeros y de 38% en autobuses en la producción de emisiones contaminantes. Conclusiones Con base en los parámetros de interacción vehicular obtenidos, lo establecido en la hipótesis general es verdadero, pues la simulación del escenario 2, en el que se respetan las señales restrictivas de tránsito y se incorpora el carril preferencial para autobuses, muestra ahorros de tiempo y reducción en el consumo de combustible para el transporte público, ya que se anulan los cambios imprudenciales de carril por parte de éste (de 20.77% en Ezequiel Montes y de 20.21% en Tecnológico). Esto genera una circulación más fluida y sin restricciones. En lo que respecta a las hipótesis particulares, la primera es verdadera, pues la simulación arrojó un incremento en la velocidad de recorrido para el transporte público. La segunda hipótesis particular es también verdadera en ambas vialidades, no obstante los convoyes sólo se presentan en una ocasión. Esto muestra que el empleo de herramientas de simulación en ingeniería de tránsito, como la que aquí se utilizó, ofrecen un mecanismo eficiente en la planeación de obras viales. Con estas herramientas se pueden comparar los modelos de seguimiento vehicular existentes para determinar el que mejor emule el comportamiento del tránsito local

Este es un resumen del trabajo original. Si desea obtener la versión completa, que incluye las referencias bibliográficas, puede solicitarla a ic@heliosmx.org ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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INGENIERÍA SÍSMICA

Límites de aceptación para diseño sísmico El objetivo del artículo es discutir y presentar límites de aceptación de la respuesta estructural, ya que éstos se relacionan con el daño esperado del muro. Los límites de aceptación se derivaron para diferentes tipos de daño (indicadores de desempeño) dentro de una plataforma de diseño sísmico basado en desempeño. JULIÁN CARRILLO Ingeniero civil. Doctor en Ingeniería en el área de Estructuras con mención honorífica. Ha trabajado como ingeniero estructural en el diseño sísmico de edificios y puentes en Colombia. Miembro de diversas asociaciones e institutos gremiales colombianos e internacionales. SERGIO M. ALCOCER Ingeniero civil y doctor en Ingeniería. Fue director del Instituto de Ingeniería, secretario general y coordinador de Innovación y Desarrollo de la UNAM. Ex presidente de la SMIE, es miembro del CICM y del Instituto Americano del Concreto. Fue subsecretario de Planeación Energética y Desarrollo Tecnológico de la SE y actualmente es subsecretario para América del Norte de la SRE.

En la última década, la construcción de vivienda de baja altura (uno y dos pisos) se ha incrementado significativamente en varios países de América Latina, tales como México, Perú, Chile y Colombia. Debido a la rigidez y resistencia laterales de estructuras con muros de concreto, las demandas de fuerza sísmica y desplazamiento son, la mayoría de las veces, relativamente bajas. Este fenómeno ha motivado a los desarrolladores de vivienda a usar muros con bajas resistencias a la compresión (entre 15 MPa y 20 MPa) y espesor reducido (100 mm). Respecto a la cuantía de refuerzo mínimo en el alma del muro (0.25% en las dos direcciones, de acuerdo con el Reglamento ACI), cuando las demandas sísmicas no controlan el diseño de la vivienda de concreto, tal como es frecuentemente el caso, los diseñadores consideran que tal valor mínimo es excesivo para controlar el agrietamiento por tensión diagonal. Por tanto, en la práctica comúnmente se utilizan cuantías de refuerzo en el alma menores que la estipulada en los reglamentos. Adicionalmente, debido a la facilidad de su colocación, las mallas de alambre soldado se utilizan ampliamente como refuerzo del alma del muro. Sin embargo, todavía es escasa una evidencia técnica robusta sobre la idoneidad de utilizar menores cuantías de refuerzo y mallas de alambre soldado cuando los muros están sometidos a demandas sísmicas. El primer –y obvio– proceso para determinar lo anterior es evaluar la calidad de la correlación entre los modelos disponibles y los resultados de ensayo de muros con las características descritas. A partir de este proceso, se concluyó que tal correlación es pobre. Las características particulares de los muros utilizados en vivienda de baja altura son muy probablemente la principal causa de este hallazgo. De hecho, los requerimientos de los reglamentos de diseño han sido derivados de tal manera que puedan ser aplicados a muros con características claramente diferentes y, por tanto, se espera que la capacidad predicha sea de un valor límite inferior. Este hecho conduce a un gran conservadurismo y, por

tanto, origina un costo excesivo e injustificado de la vivienda, especialmente si está destinada a población con recursos económicos limitados. La formulación de límites de aceptación para diseño sísmico de sistemas estructurales es actualmente un tema de investigación y discusión. Con el objetivo de estudiar el comportamiento sísmico de muros de concreto delgados y ligeramente reforzados, y de desarrollar guías de análisis y diseño, se llevó a cabo un extenso programa experimental en el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). El programa experimental incluyó ensayos cuasiestáticos (monotónicos y cíclicos-reversibles) y en mesa vibradora de 39 muros con diferente relación altura/longitud (0.5, 1.0 y 2.0) y muros con aberturas. Las variables estudiadas fueron el tipo de concreto (peso normal, peso ligero y autocompactable), la cuantía de acero a cortante en el alma (0.125% y 0.25%) y el tipo de refuerzo a cortante en el alma (barras corrugadas y malla de alambre soldado). El objetivo del artículo es discutir y presentar límites de aceptación de la respuesta estructural, ya que éstos se relacionan con el daño esperado del muro. Los límites de aceptación se derivaron para diferentes tipos de daño (indicadores de desempeño) dentro de una plataforma de diseño sísmico basado en desempeño. Los indicadores de desempeño seleccionados fueron la distorsión permisible de entrepiso y el agrietamiento residual. La distorsión permisible de entrepiso es un indicador de desempeño común en diseño estructural. El agrietamiento residual fue expresado en términos del ancho de grieta residual y el índice de daño residual. La distorsión permisible de entrepiso, el daño esperado y el agrietamiento residual fueron determinados a partir de ensayos en mesa vibradora y ensayos cuasiestáticos. Los valores límite de agrietamiento residual fueron asociados a valores de la distorsión de entrepiso y a los niveles de daño. Los límites propuestos son comparados con los especificados en los reglamentos de diseño sísmico.

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Límites de aceptación para diseño sísmico

Con base en el análisis de la información del programa experimental que aquí se estudió, se pueden extraer las siguientes conclusiones: 1. Dentro de una plataforma de diseño sísmico basado en desempeño, y debido a la falta de límites de aceptación de indicadores de desempeño para muros dominados por cortante, se desarrolló una serie de límites de aceptación. 2. El desarrollo se basó en un extenso programa de investigación experimental y analítico. El prototipo de vivienda es característico de varios países de América Latina. Las variables experimentales incluyeron diferentes tipos de concreto, distintas cuantías y tipos de acero de refuerzo a cortante en el alma, la geometría del muro y la presencia de aberturas. 3. Los límites de aceptación seleccionados fueron la distorsión de entrepiso, el ancho de grieta residual y el índice de daño residual. Estos límites fueron desarrollados para los niveles de desempeño de ocupación inmediata, seguridad para la vida y prevención de colapso. 4. Los límites de agrietamiento se definieron a partir de parámetros obtenidos en la etapa de descarga de los muros (por ejemplo, estado de agrietamiento residual). El estado de agrietamiento residual podría

ser utilizado para evaluación del daño estructural y para la estimación del costo de la rehabilitación estructural después de que ha ocurrido el sismo. 5. Los valores propuestos de los límites de aceptación son fácilmente aplicables al diseño estructural de viviendas de baja altura construidas con muros de concreto de las características discutidas en el artículo. 6. Debido a la naturaleza inherentemente frágil del modo de falla de los muros ensayados, los límites de aceptación fueron intencionalmente desarrollados para ser conservadores; por ejemplo, los límites son menores que los asociados a la resistencia máxima. Estos valores proporcionan un nivel de seguridad adecuado contra la rápida degradación de rigidez y resistencia después de alcanzar la capacidad de carga lateral máxima Esta es una versión para la revista IC del artículo "Límites de aceptación para diseño sísmico basado en desempeño de muros de CR para vivienda de baja altura", que fue acreedor al premio "José A. Cuevas”, otorgado por el Colegio de Ingenieros Civiles de México al mejor artículo técnico de 2012. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA

Viviendas sustentables: palafitos y casas flotantes Funcionales con el medio ambiente, las casas flotantes pueden producir su propia agua, reciclar sus efluentes y residuos y ofrecer un techo verde en el cual sea posible cultivar distintas hortalizas. Si bien gran cantidad de lugares en el mundo utilizan este tipo de casas, esta propuesta puede ser sustentable y tentadora para quienes buscan formas de vida innovadoras. La mayoría de los proyectos basan sus formas en la utilización de paneles solares que incluyen un sistema de aprovechamiento de energía de mareas que abastecen todas las necesidades de la casa, tanto de día como de noche. Entre las características ecológicas con las que pueden contar este tipo de casas están un sistema de desalinización del agua, que la transforma en agua potable para el uso de los habitantes, además de un sistema de reciclaje y filtración del agua descargada de los sanitarios. Características Se podrían distinguir tres tipos de casas flotantes o edificaciones sobre el agua: • Los tradicionales palafitos soportados mediante pilotes de madera, como los ubicados en las islas Filipinas o los palafitos de la isla de Chiloé, en Chile. Son construcciones cuya cimentación se basa en grandes pilotes de madera hincados en el lecho del

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El aumento del nivel del mar –con un promedio anual de 3 mm– producto de la emisión de gases de efecto invernadero ha motivado a algunas ciudades a trabajar en la idea de construir casas flotantes o palafitos. Las viviendas sobre el agua se basan en la utilización del principio del pontón, que permite que la casa flotante tenga una plataforma sólida, y se considera la figura del barco, mediante la cual la estructura flotante se compone de una caja hueca de concreto abierta, lo que le permite flotar sobre el agua debido al aire que ingresa a la edificación. Funcionales con el medio ambiente, las casas flotantes pueden producir su propia agua, reciclar sus efluentes y residuos y ofrecer un techo verde en el cual sea posible cultivar distintas hortalizas. Si bien gran cantidad de lugares en el mundo utilizan este tipo de casas y hasta forman barrios flotantes, esta propuesta puede ser sustentable y tentadora para quienes buscan formas de vida innovadoras. También, resulta adaptable a varios lugares.

Las casas flotantes son una opción sustentable de vivienda.

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Viviendas sustentables: palafitos y casas flotantes

son móviles y se podrían trasladar y mover de un lugar a otro. • Las casas flotantes: son una tipología constructiva de edificios que se fundamentan en los principios de flotación que rigen la construcción de los barcos. La principal diferencia es que las casas flotantes necesitan estar ancladas y limitar su movilidad, para evitar sensaciones incomodas en sus inquilinos por el movimiento ondulante.

Las casas flotantes actuales se basan en la construcción de un gran vaso de concreto, el cual aporta la Ámsterdam vio las casas flotantes como una opción diferente. flotabilidad. Aunque resulte extraño, el río o del pantano. Las casas se encuentran elevadas uso del concreto armado para la construcción de barcos varios metros sobre el nivel del agua. Esta solución fue muy empleado durante la Segunda Guerra Mundial, constructiva es conocida desde la Antigüedad. y EUA llegó a construir más de 100 embarcaciones de • Las casas sobre el agua: son la variante de un tipo este tipo. de embarcación o barcaza adaptada como vivienda. El concreto es un material muy resistente a la corroLos principios constructivos en este caso son los sión y más barato que el acero; además, su peso aporta mismos que se utilizan para la construcción de cualestabilidad a la construcción, esto lo convierte en un quier embarcación. De hecho, este tipo de viviendas material ideal para la construcción de las casas flotantes.

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Una "miniciudad" que flota IJburg, en Ámsterdam, es una comunidad de 150 edificios encajados entre sí, y cuentan con un sistema de cimientos que les permiten ascender de acuerdo con el nivel del mar. En lugar de calles, tiene pequeños puentes entre cada casa, y éstas se conectan mediante bloques que, para ser instalados, se transportan en botes. Debido a que están construidas con bloques (o módulos) se pueden agregar cuantos se requieran, pues se ensamblan fácilmente con el resto de la casa. Este proyecto es un diseño hecho por el estudio holandés de arquitectura Marlies Rohmer. Estas islas artificiales tienen espacio para 18,000 departamentos, con la posibilidad de albergar a 45,000 personas. La construcción de este barrio flotante se decidió en 1996 (aunque ideado desde 1965), pero la población creía que arruinaría el ecosistema del lugar. Afortunadamente, se demostró que su efecto causa todo lo contrario: acerca a las personas a la naturaleza, fomenta la convivencia con el agua, y además hace sentir a las personas menos estresadas. En la actualidad se ha visto que estas viviendas son una gran solución a los problemas de vivienda para ciudades con altos índices de población. Incluso, existe una línea de tranvía que conecta las islas con la ciudad de Ámsterdam. Casas anfibias contra inundaciones Colombia ocupa el primer lugar en América Latina en registro de desastres naturales, con una media de 597 eventos al año, de los que predominan las inundaciones (36%), los desplazamientos de tierra (25.5 %) y los incendios urbanos (7.6%). En este contexto, un grupo de jóvenes universitarios de Medellín presentó un proyecto para construir casas flotantes en las zonas deprimidas. Esto combatirá los efectos de las lluvias en Colombia. Debido a que las inundaciones provocan varios tipos de problemáticas en Colombia, surgió la inquietud de desarrollar un proyecto para dar una solución permanente para que las familias no tengan que desplazarse nuevamente, ni siquiera a albergues temporales.

Para esto, se diseñó una vivienda que flotara, ideal para habitantes de zonas ubicadas en crecientes de ríos. Los ingenieros presentaron el modelo funcional de una casa flotante en el embalse de El Peñol, en el municipio de Guatapé del departamento de Antioquia (noroeste), para probar sobre el terreno la eficiencia de la construcción en una supuesta situación de inundación. Las casas flotantes son modulares y están sujetas al suelo por pilares que evitan el desplazamiento horizontal, pero permiten que, en caso de inundación, se eleven unos dos metros y floten, por las 6,000 botellas de plástico PET que están bajo la plataforma. Igualmente, este modelo es amigable con el ambiente, debido a que se reutilizan los envases plásticos, que generan desechos peligrosos. El objetivo principal de este proyecto es ser una propuesta viable y ajustarse a las exigencias para construir una vivienda de interés social, de 35 m2 y con un costo que no supere los 19,000 dólares.

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El vaso de concreto, muy parecido al que se emplearía en la construcción de una piscina, tiene que estar perfectamente sellado, pues constituye un cuerpo homogéneo. Las casas flotantes realizadas a partir de vasos de concreto armado necesitan estar perfectamente ancladas para evitar en la medida de lo posible los movimientos de las olas y las corrientes del agua. Para esto se emplean de dos a cuatro anclajes que sujetan el volumen para evitar dichos movimientos. Estos anclajes son la única conexión que hay entre la casa flotante y el terreno firme. Además, las casas flotantes son una alternativa desde el punto de vista del diseño de la ciudad en los lugares en donde no es posible seguir creciendo en tierra firme.

Las viviendas flotantes son una solución al cambio climático.

Viviendas para condiciones extremas La ciudad de Lagos, situada en Nigeria, es un centro urbano con más de 10 millones de habitantes, que exige cada vez más atención de ingenieros, arquitectos y planificadores urbanos para satisfacer los retos provocados por los desastres naturales y las distintas demandas de su población. En Lagos se encuentra el barrio Makoko, un lugar donde más de 200,000 personas se desplazan en canoas, y quienes cada primavera se deshacen del agua acumulada por las precipitaciones del monzón que los amenaza. Se comenzó la búsqueda de soluciones para la supervivencia de la zona de Makoko, y se está en la fase de diseño de la transición de viviendas en mal estado a unidades familiares flotantes. Una "comunidad flotante" es la meta final de la iniciativa. En los marcos flotantes se incluirán sensores integrados en las casas que detectarán cambios ambientales,

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Viviendas sustentables: palafitos y casas flotantes

una extraña modalidad de remo a pierna, motivada por la falta de visibilidad debido a la obstrucción de juncos y plantas flotantes que cubren el lago.

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lo que creará un compresor para bombear el aire en una serie de cojines debajo de los cimientos de la unidad. La mayor altura y la plasticidad de los cojines serán teóricamente para absorber los choques y las modificaciones impulsadas por las inundaciones o subidas del nivel del mar. El objetivo del equipo es crear un sistema parecido al que se utiliza en Japón para los terremotos. Después del movimiento, las bolsas se desinflan lentamente y la estructura vuelve a su posición original. Como la mayoría de estos proyectos, se pretende proporcionar una vivienda sostenible y asequible; además, la tecnología se ajusta perfectamente al proyecto, es relativamente barata y tiene una garantía de 10 años. Palafitos del lago Inle En Myanmar, las viviendas están realizadas enteramente con materiales vegetales: troncos para el pilotaje y la estructura, diversos trenzados para la fachada, o en algunos casos cerramientos de tabla de madera y cubiertas vegetales. La fachada realizada con trenzados permite la circulación del aire dentro de la vivienda para mejorar un ambiente especialmente caluroso y húmedo. Existen algunas estructuras, a modo de puentes, que permiten la conexión entre algunas viviendas; son estructuras livianas realizadas con madera o bambú. Los habitantes del lago Inle son conocidos como "los hijos del lago", y están adaptados a la vida sobre el agua. Tan es así, que son famosos por desplazarse mediante

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Algunos palafitos están hechos completamente de madera.

Debido al contexto urbano, los palafitos son una necesidad en algunos sitios.

Palafitos de Chiloé, en Chile Estos palafitos son construcciones sobre pilares de madera en el agua que, aunque no son originarios de Chiloé, fueron adoptados en Ancud, Quemchi, Castro, Chonchi y otros puertos, para un mejor aprovechamiento de la ribera durante la expansión comercial en el siglo XIX. Actualmente sólo quedan algunos ejemplares en Castro y Mechuque. La construcción de palafitos permitía disponer de una vivienda sin necesidad de tener en propiedad un terreno, al mismo tiempo que una inmediata relación con los barcos y la pesca. Estas casas tienen dos frentes, uno hacia la calle, con la que se comunica mediante un puente, y otro hacia el mar, con una terraza y un nivel inferior, que se utiliza para los trabajos de pesca cuando la marea está baja. Estos palafitos son casas de madera sobre gruesos pilotes hincados en el terreno. La estructura está repartida a lo largo del cerramiento y la tabiquería con un sistema de "marco plataforma". La estructura de madera está revestida en el exterior por tejuelas de alerce colocadas horizontalmente, aunque también se encuentra un revestimiento de tabla colocada horizontalmente y en algunas ocasiones verticalmente. No siempre está revestida la vivienda de la misma forma, y se pueden alternar disposiciones de tabla distinta y láminas con grecas de acero para los alzados más expuestos. La estructura de las viviendas es de madera, tanto los pilares que sirven de apoyo y que se hincan en el terreno como la estructura que conforma el volumen habitable Elaborado por Helios con información de www.construccion-y-reformas. vilssa.com, diarioecologia.com y www.infobae.com ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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Noviembre 27 al 29 Congreso Nacional de Ingeniería Civil: Compromiso con México Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. WTC Ciudad de México www.cicm.org.mx

2014 1Q84 Haruki Murakami México, Tusquets Editores, 2011 Al observar este libro, llama la atención el enigmático título. En la cultura japonesa, la letra q y el número 9 son homófonos y se pronuncian de la misma manera: “kyu”, de modo que 1Q84 es, sin serlo, 1984. Quizá sea una fecha que para muchos podría llevarnos a una referencia, sin serlo, a la novela distópica de George Orwell: 1984. Sin embargo, esa sutil variación en la escritura de un año, nos ubica en el Japón de 1984, y es un atisbo de la alteración de mundos en que habitan los personajes de esta novela. Aomame, una instructora de gimnasio y asesina a sueldo, viaja en un taxi por las calles del caótico centro de Tokio. Por este hecho, llegará tarde a una cita de trabajo. Sin alternativa, se deja aconsejar por el taxista, quien le indica una vía alterna poco conocida. Aquí comienza la trama del libro y los capítulos protagonizados por Aomame. Paralela a esto está la historia de Tengo, un profesor de matemáticas y talentoso escritor inédito. Su vida gira en dar clases en una academia, publicar artículos en algunas revistas y en una relación semanal con una mujer casada mayor que él. Pero esta existencia rutinaria cambia cuando acepta la proposición de un amigo editor de reescribir la novela La crisálida del aire, cuya autora es una típica chica adolescente de 17 años. Tanto Aomame como Tengo son personas solitarias, a causa de profundos amores que tuvieron, que de repente comparten un destino común sin que sean conscientes de eso, en una atmósfera plagada de sectas religiosas, maltrato, corrupción, violencia de género y asesinatos. En esta enigmática novela, una "trilogía" en dos volúmenes, Murakami juega con nosotros planteándonos mundos paralelos muy al estilo peculiar del realismo mágico

AGENDA

Mundos que se cruzan

Febrero 19 a marzo 3 XXXV Feria Internacional del Libro del Palacio de Minería Facultad de Ingeniería, UNAM Ciudad de México http://ferialibromineria.mx/xxxv/ feria@mineria.unam.mx

Mayo 9 al 15 World Tunnel Congress 2014 International Tunneling and Underground Space Association Cataratas de Iguazú, Brasil www.wtc2014.com.br Junio 4 al 7 Congreso Mexicano del Petróleo Asociación de Ingenieros Petroleros de México, A.C. Guerrero, México www.aipmac.org.mx/web/

Octubre 8 al 10 IV Congreso Mexicano de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas Asociación Mexicana de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas, A.C. Ciudad de México www.amitos.org amitos@amitos.org

Octubre 15 al 17 2014 Structural Analisys of Historical Constructions Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, A.C. Ciudad de México www.smie.org.mx sahc2014@gmail.com

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Hacemos Realidad Grandes

Ideas

Instituto Nacional de Cancerología, Distrito Federal

Distribuidor Vial Vallejo, Autopista Río de los Remedios, Ecatepec

Ampliación de Terminal Portuaria Petrolera, Costa Rica

Túnel Emisor Oriente

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