Revista Ingeniería Civil IC 537 enero 2014 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 FOTO: CONAGUA, ECONOMIA.GOB.MX, CONSTRUCTORA-BEYMA.COM, CFE, DGC SCT, WIKIMEDIA.ORG

Número 537, enero de 2014

3 MENSAJE DEL PRESIDENTE / TENEMOS QUE REPLANTEARNOS 4 GREMIO CONSTRUIR QUÉ, CÓMO Y DÓNDE / DIÁLOGO

CON FELIPE ARREGUÍN CORTÉS

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

/ MANEJO DE AGUA CON DESCARGA CERO / EDUARDO 10 HIDRÁULICA LEÓN GARZA

Coordinación editorial Teresa Martínez Bravo Ángeles González Guerra Corrección de estilo Oscar Jordan Guzmán Chávez

GEOTECNIA / EL POZO SAN LORENZO TEZONCO / FEDERICO MOOSER HAWTREE

TEMA DE PORTADA / CONCLUSIONES PRELIMINARES DE 27 CONGRESO NACIONAL DE INGENIERÍA CIVIL / CÉSAR HERRERA TOLEDO

26 31

Diseño y diagramación Marco Antonio Cárdenas Méndez José Carlos Martínez Campos Logística y comercialización Laura Torres Cobos Renato Moyssén Chávez Realización HELIOS comunicación +52 (55) 55 13 17 25

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

PRESAS / ENERGÍA ABANDONADA / FEDERICO SCHROEDER CONTRERAS

IC Ingeniería Civil, año LXIV, número 537, Enero de 2014, 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

PLANEACIÓN / ADMINISTRACIÓN DE RIESGOS EN LA GERENCIA DE PROYECTOS / RAÚL MÉNDEZ DÍAZ

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 13 de diciembre de 2013, con un tiraje de 4,000 ejemplares.

34 OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA / TÚNEL DE LAERDAL 40 LIBROS / EL GATO / GEORGES SIMENON

Los artículos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinión del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista IC Ingeniería Civil como fuente. 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

AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

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

Mensaje del presidente

27 CNIC, primeras conclusiones

XXXIV CONSEJO DIRECTIVO Presidente Clemente Poon Hung Vicepresidentes Julio José Argüelles Cárdenas

caba de llegar a su fin el 27 Congreso Nacional de Ingeniería Civil, de-

Felipe Ignacio Arreguín Cortés

jándonos grandes satisfacciones y enormes compromisos.

Cedric Iván Escalante Sauri

Esta reunión, cuyas jornadas finales se llevaron a cabo en la Ciudad

de México, se construyó durante varios meses con reuniones regionales que tuvieron lugar en distintos puntos de la República, con el objetivo de recabar las propuestas y opiniones de los ingenieros civiles de todo México. Con una asistencia de más de 1,500 congresistas y distinguidas personalidades del gobierno, el sector académico y el privado, todos ligados con la ingeniería civil y el desarrollo de la infraestructura, las jornadas finales de este 27 Congreso Nacional de Ingeniería Civil sirvieron para el intercambio de ideas, así como para el debate, la reflexión y la búsqueda de consensos destinados a que nuestro sector, el de los ingenieros civiles, asumamos el compromiso de ofrecer nuestro mejor aporte para que México cuente, lo antes posible y en las mejores condiciones, con la infraestructura estratégica sin la cual ningún desarrollo social y económico

Patricio Cal y Mayor Leach 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

integral puede hacerse realidad. Uno de los aspectos que quiero destacar es la activa participación de los congresistas y demás asistentes invitados. Las diferentes sesiones contaron con

Subtesorero Luis Rojas Nieto

gran asistencia y no faltaron las intervenciones para hacer preguntas y comen-

Consejeros

tarios a los ponentes.

Sergio Aceves Borbolla

Aún es muy pronto para sacar conclusiones de fondo sobre la enorme canti-

Ramón Aguirre Díaz José Cruz Alférez Ortega

dad de información valiosa que se expuso en estas jornadas finales. Es necesario

Celerino Cruz García

procesarla y a la mayor brevedad las áreas del CICM responsables de dicha tarea

Gonzalo García Rocha

Salvador Fernández del Castillo Flores

expondrán en detalle los resultados que seguramente iremos dando a conocer

Carlos Alberto López Sabido

en sucesivas ediciones de nuestra revista.

Rafael Morales y Monroy

Por lo pronto, agradezco a todos los que ofrecieron su desinteresado aporte para la realización y conclusión de este exitoso encuentro, así como a los más de 2,000 asistentes que participaron de manera proactiva.

Federico Martínez Salas José Luis Nava Díaz Simón Nissan Rovero Mario Olguín Azpeitia Víctor Ortiz Ensástegui Raúl Salas Rico Federico Gustavo Sandoval Dueck José Arturo Zárate Martínez

Clemente Poon Hung XXXIV Consejo Directivo

www.cicm.org.mx

DIÁLOGO

Tenemos que replantearnos construir qué, cómo y dónde Para poder actuar y resolver los problemas con la prontitud que el país demanda, la Conagua requiere ampliar su autoridad, tener más capacidad administrativa y jurídica. En el momento en que se transformase en secretaría de Estado, aunque fuera con su tamaño actual, sin mayores costos, daría muchos más, mejores y oportunos resultados. Daniel N. Moser (DNM): ¿Cuáles son las responsabilidades fundamentales que tiene a su cargo en la Comisión Nacional del Agua (Conagua). Felipe Arreguín Cortés (FAC): Primero apoyar a la administración del agua en el país. Para poder administrar el agua adecuadamente se tiene que medir el ciclo hidrológico, saber cuánta agua hay en un río, en una presa, en un acuífero, en un lago... Con ello se pueden dar los permisos para que se pueda utilizar esa agua. Es decir, me ocupo del marco físico del agua y de dar los elementos para que se pueda usar y administrar de la mejor manera. Cualquier actividad u obra de infraestructura que involucre un río, un lago, cualquier fuente o paso de agua, requiere un permiso de la Conagua. En suma, primero se mide el agua, luego se asigna a quien la solicita, después se opera el sistema hidráulico. Otra de mis responsabilidades es atender los asuntos relacionados con las aguas en las dos fronteras, el tratado de 1944 con EUA, y los asuntos con el sur, con Guatemala, país con el que aún no hemos podido hacer un tratado. Acaban de activarse dos grandes programas, uno es el Programa Nacional contra Sequía y otro es el Programa Nacional contra Inundaciones, que incluso han generado una comisión intersecretarial; allí también soy el responsable. DNM: ¿Hay una autocrítica de la Conagua por el hecho de que dos problemas recurrentes de nuestro país no tuvieran hasta hoy dichos programas? FAC: Había programas de apoyo, de asistencia, programas que se activan una vez que hay una sequía o una inundación, como el Fondo Nacional de Desastres (Fonden), pero son reactivos. Me estoy autocriticando

en ese sentido, de por qué no se habían creado estos programas de una manera proactiva, activa, preventiva; eso no existía en el país. A partir de 2014 cada una de las 26 cuencas va a tener su programa de manejo de la sequía. En el caso de las inundaciones va a haber 13 programas, uno por cada una de las grandes cuencas. DNM: Los fenómenos hidrometeorológicos Ingrid y Manuel confirmaron de manera dramática lo que se sabía: se construye infraestructura, desarrollos urbanos y comunidades rurales de manera inadecuada en lugares inapropiados; ¿cuándo será el momento en que el Estado asuma la responsabilidad de hacer cumplir la regulación para no generar puntos de riesgo? FAC: Desde luego. De hecho, un asunto que tenemos que replantearnos es construir qué, cómo y dónde.

FOTO: CONAGUA

FELIPE I. ARREGUÍN CORTÉS Doctor en Hidráulica y maestro en Ingeniería. Investigador nacional del SNI, es profesor de la DEPFI-UNAM desde hace más de 30 años. Presidente del XXX Consejo Directivo de la Asociación Mexicana de Hidráulica y vicepresidente del CICM. Ha sido acreedor de diversos reconocimientos nacionales e internacionales. Desde 2002 es subdirector general técnico en la Comisión Nacional del Agua.

Cada presa está muy bien analizada.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 537 enero de 2014

FOTO: CONAGUA

Tenemos que replantearnos construir qué, cómo y dónde

Para prevenir desastres hidrometeorológicos hay que tener información oportuna y de calidad.

Hay dos factores por resolver: el de los seguros y el del Fonden. El sistema de aseguramiento es todavía muy débil en el país; funciona irracionalmente frente a los desastres, te pagan con la condición de que reconstruyas lo mismo en el mismo lugar. DNM: Absurdo y antieconómico, pues ante un fenómeno similar el resultado será similar y deberán volver a pagar; es como tropezar una y otra vez con la misma piedra. FAC: Así operan. Lo mismo sucede con el Fonden, que condiciona de la misma manera. Afortunadamente lo están modificando con una visión más de prevención. El otro problema es el arraigo de las personas a los sitios donde viven, porque aunque vean el problema tan crítico que tienen no quieren mudarse. Es un problema social al que debemos encontrarle solución. DNM: También existe un fenómeno de desconfianza, de que tantas veces les han propuesto y planteado cosas a muchas comunidades y no les cumplen. FAC: Sí. Todavía la Conagua tiene que estar enfrentando ese tipo de problemas y estar pagando demandas de compromisos que se hicieron hace 20 o 30 años y que no se han resuelto. DNM: ¿Debe la Conagua transformarse en secretaría de Estado? FAC: Creo que sí tendría que ser una secretaría. DNM: ¿Cuáles son los argumentos principales? FAC: Primero ampliar su autoridad, tener más capacidad administrativa y jurídica. No sabes lo difícil que es, en la situación actual, poder manejar los recursos, es muy complicado. En el momento en que pusieras una secretaría, aunque fuera una exactamente con el mismo tamaño, no se pretendería que hubiera más empleados, no costaría más, pero sí tendría más esa capacidad jurídico-administrativa para poder actuar y resolver los problemas con la prontitud que el país demanda. DNM: Después de lo que ocurrió con los últimos fenómenos Ingrid y Manuel, ¿se ha cambiado la estrategia

para la prevención en el caso de los riesgos hidrometeorológicos? FAC: Sí. Lo que se está haciendo es reforzar el Servicio Meteorológico Nacional. México tiene un problema: nosotros hacemos aportaciones en dólares a la Organización Meteorológica Mundial, uno de los órganos de la ONU, y esto nos da derecho a compartir la información y su proceso con todos los países de Centroamérica, el Caribe y América del Norte. La información de todos los países de la región, de Cuba, de Haití, de Costa Rica… y la nuestra se procesa en EUA, y después cada país la reprocesa para utilizarla localmente. Pero el gran problema que tenemos es que lo referido a huracanes lo trabajamos con el Centro Nacional de Huracanes estadounidense, y su interés obviamente son los huracanes que vienen por el Atlántico, los que les pegan a ellos, y ahí es a donde mandan los aviones cazahuracanes, y tienen toda la tecnología que compartimos. En el Pacífico nuestro país está débil, y solamente en ocasiones muy contadas podemos negociar con ellos para que nos manden un avión cazahuracanes. En la Conagua queremos crear un Centro de Huracanes para el Pacífico. DNM: Con el volumen de dinero que maneja un país como el nuestro, ¿qué representa el costo de un avión cazahuracanes para que estemos dependiendo, en algo tan crítico, de préstamos o rentas de EUA? FAC: No es significativo el costo de esos aviones para el tamaño del problema que se resolvería; incluso se analiza si éstos serán tripulados o no. En 2015 arranca el Centro de Huracanes para el Pacífico. Ahora estamos reforzando centros regionales. La clave en esto es tener información oportuna y de calidad, y complementarla con un eficiente flujo para actuar eficazmente. DNM: Otro tema –que no es nuevo pero que se puso sobre la mesa al atender los destrozos ocurridos a la infraestructura básica afectada por Ingrid y Manuel– fue la disputa entre la Conagua y la SCT sobre qué tipo de obras de vías terrestres y dónde deben construirse. Ingenieros de la SCT “reclaman” que la Conagua quiere que se hagan largos puentes que acabarían rápidamente con el presupuesto carretero. ¿Cómo encontrar una salida racional a este conflicto de intereses? FAC: Buena pregunta. Este problema existe en este momento y tenemos planteado, el presidente del CICM y yo, hacer una reunión para discutirlo. ¿Cuál es el problema?: la SCT hace tiempo –y así nació el problema– decía: "Prefiero hacer un puente que se me caiga cada determinado tiempo y volver a construirlo porque eso es más económico, que hacer un puente muy grande." Ese es el punto de vista económico de la secretaría. Pero ¿qué es lo que pasa? Cuando los aproches están construidos dentro del río, son un obstáculo para el flujo del agua, y en la medida en que se hagan más pequeños los claros, hay más posibilidades de que se tapone el cauce del río; y a medida que se van tapando los cauces de los ríos

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Tenemos que replantearnos construir qué, cómo y dónde

se van convirtiendo en una represa, y entonces antes de que se caiga ya se está inundando todo lo que está aguas arriba. Si el problema fuera solamente que se cae y lo repones, bueno, podría discutirse.

FOTO: CONAGUA

DNM: ¿Qué dictan las reglas al respecto? FAC: Existen periodos de retorno que se establecen para la construcción de cada tipo de obra y eso lo establece la autoridad. DNM: Pero entre profesionales de ambos organismos –la mayoría de ellos ingenieros civiles, quiero creer– se discuten estas cuestiones; existe la experiencia y la información que permite establecer lo que corresponde. ¿Por qué no se llega a una solución racional? FAC: En eso estamos. La reunión con el CICM tiene que ver con ese objetivo.

Cada cuenca tendrá su programa de manejo de la sequía.

falta otro TEO, y que en lo que se construye éste, debe considerarse la opción de construir y mejorar lagunas de regulación. ¿Qué hay de cierto? FAC: Sí. Digamos que, se construya o no se construya, necesitas áreas para regular la cantidad de agua que llueva. Nada nos garantiza la cantidad de agua que va a llover, nuevamente va a haber un parámetro de diseño que va a decir hasta dónde funciona el túnel emisor, pero no quiere decir que esa es la cantidad de agua máxima que se va a precipitar. Algún día puede caer más, por efecto de los huracanes; el cambio climático nos está diciendo que van a incrementar su intensidad y su cantidad, y hay la probabilidad de que haya más agua. Las lagunas de regulación están consideradas desde un principio.

DNM: El Túnel Emisor Oriente (TEO) es una obra emblemática, y cada vez que le pedimos a un especialista en el tema que escriba un artículo, la respuesta es la misma: “La Conagua no nos deja soltar información”. ¿Por qué?, ¿es un secreto de Estado? FAC: No es un secreto de Estado. Se está haciendo una revisión técnica detallada en este momento, de cuánto tiempo falta para terminarlo y de cuánto costaría; entonces es delicado en este momento referirse a esta obra sin datos precisos. DNM: ¿Eso qué tiene que ver con los aspectos técnicos que se podrían plantear en un artículo? FAC: Sin duda tienen que ver mucho los aspectos técnicos; son la base de todo planteamiento económico, político, social.

DNM: ¿En qué medida tienen relación éstas con el proyecto del nuevo aeropuerto de la Ciudad de México, del que nadie quiere hablar pero del que todos saben que se está proyectando? FAC: Definitivamente están relacionados; lo que sucede es que necesitamos saber cuál va ser el área, dónde va a estar finalmente ubicado y luego adecuar los dos proyectos.

DNM: ¿También están en discusión el proceso, el diseño…? FAC: Desde luego.

FOTO: CONAGUA

DNM: Recientemente un ingeniero civil me comentó que se estaba considerando que el TEO no iba a dar abasto en caso de lluvias muy intensas, que iba a hacer

Se revisan los vertederos de las presas para atender las nuevas condiciones climáticas.

DNM: En materia de sequías y de inundaciones, ¿cuáles son las respuestas más efectivas que tienen previstas? FAC: Bueno, vamos con las inundaciones. En este caso se están haciendo inversiones del orden de 10 mil millones de pesos en Tabasco, donde se ha hecho primero el Programa Integral de Control de Inundaciones (PICI), luego se transformó en el Programa Hídrico Integral de Tabasco (PHIT). Ambos tenían la característica básica de proteger a Villahermosa, eso ya está controlado, y ahora el Programa Hídrico para Tabasco, Prohitab, está orientado a proteger la otra zona de la planicie de Tabasco, es decir, el río Samaria. Hay obras muy importantes, por ejemplo, El Macayo, una represa con dos grandes compuertas en la que se regula la cantidad de agua que le va a llegar a Villahermosa. Ese programa ya está funcionando, ahora se va a hacer un programa similar para Acapulco, un programa integral también de manejo, a raíz de esto que acaba de pasar.

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Tenemos que replantearnos construir qué, cómo y dónde

FOTO: CONAGUA

nes de metros cúbicos del río Bravo. Claro, si ves el valor económico del agua, pues es más valiosa la del Bravo.

El sistema de aseguramiento es muy débil en el país.

DNM: El manejo de las presas es un tema crítico. ¿Cómo se busca el punto de equilibrio entre la necesidad de contar con suficiente agua almacenada y no correr el riesgo de desbordes? FAC: Cada presa, sobre todo las grandes presas, está muy bien analizada, y cada una tiene una curva guía o índice, la cual empieza el 1 de enero y termina el 31 de diciembre; luego tienes datos de niveles de almacenamiento de agua, y le dices a la CFE o al responsable de la presa: "No puedes subir de esta curva", ellos saben porque las hicimos con ellos. Tienen mucho análisis científico y técnico. Lo hacemos normalmente con el apoyo del Instituto de Ingeniería de la UNAM, no solamente nosotros, nos sentamos los tres y vemos qué es lo mejor. DNM: ¿Qué opinión tiene de los proyectos de acuíferos profundos en el Valle de México?, ¿cuáles son las inquietudes de la Conagua para permitir la explotación de éstos? FAC: Estamos apoyando esos proyectos, y cuando digo apoyando es incluso económicamente. Aquí la duda inicial partió del gobierno del Distrito Federal; ellos, con la falta de agua que tienen, empezaron a ver teorías que ya existían, como la de si había un acuífero profundo a más de 2 mil metros. ¿Cuáles son las dudas de la Conagua?: primero, que no vayan a estar interconectados con los de niveles superiores. Estamos apoyando al gobierno de la Ciudad de México para que juntos hagamos varios pozos más y veamos si es que existe ese acuífero. Si no están interconectados, habría que hacer un plan cuidadoso de cómo explotar el acuífero profundo. Ahora, ¿cuánto tiempo nos va a llevar?, unos 2 o 3 años, no puede ser antes. Afortunadamente acabamos de hacer una reunión muy provechosa; nuestro director habló con el director de Pemex y nos van a apoyar con equipo petrolero, vamos a arrancar con otros tres pozos que va a construir Pemex para que sea más fácil, más rápido, más económico y empezar a ver otros puntos. DNM: ¿En qué estatus se encuentra la relación de México y EUA con respecto a las aguas compartidas? FAC: Bien. Ellos deben entregar 1,650 millones de metros cúbicos del río Colorado; nosotros a ellos, 431 millo-

DNM: ¿Qué medidas está tomando la Conagua respecto al meneado tema del cambio climático? FAC: Tenemos convenios con la UNAM; con el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) estamos haciendo también algo respecto a cómo nos afecta en México y tenemos los datos, las mediciones de qué es lo que está pasando en nuestro país. En este momento, llueve más o menos la misma cantidad de agua, pero en menos tiempo, lo cual es “veneno” para los sistemas de drenaje y los escurrimientos naturales en zonas habitadas. Entonces, ¿qué tenemos que hacer?, estamos empezando a revisar, primero, los vertedores de las presas para que puedan atender las nuevas condiciones. Después debemos revisar la capacidad de conducción de los cauces, que están muy invadidos. Debemos definir cuál es la infraestructura para enfrentar las nuevas condiciones. DNM: Finalmente, ¿cuál es la relación de la Conagua con las universidades, los institutos de investigación y con el Colegio de Ingenieros Civiles de México? FAC: Ni la Conagua, ni cualquier otra dependencia o país puede desarrollarse sin aprovechar el conocimiento que se genera día a día. La relación con institutos como el de Ingeniería de la UNAM es histórica, antes de que naciera la Conagua; con las instituciones que la precedieron, como la SARH y la SRH, ya había relación técnica; los proyectos y modelos hidráulicos de las grandes presas allí nacieron. Después esas relaciones se ampliaron al Instituto Politécnico Nacional, al IMTA, y actualmente se puede decir que tenemos relación con casi todas las universidades e institutos de investigación de México. Dos ejemplos: los programas de sequías de las 26 regiones del país los están elaborando la Conagua, 12 universidades y dos institutos de investigación; y los programas de control de inundaciones los elabora la Conagua y dos institutos de investigación. Con el Conacyt tenemos un convenio para apoyar proyectos de investigación con universidades del país. Con el IMTA estamos impartiendo dos programas de maestría y doctorado. La cooperación internacional también es amplia, actualmente las mejores universidades del mundo colaboran con nostros. Situación similar es la del CICM: han participado en problemas tan grandes como las inundaciones de Tabasco, el “caído” de Chiapas o los trabajos del TEO, donde además –en un acuerdo con Comisa y la Conagua– se dan becas a los estudiantes para que participen en los trabajos de esta gran obra. Sin embargo, creo que con el CICM se podría ampliar el espectro de colaboración ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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HIDRÁULICA

Manejo de agua con descarga cero La descarga cero se inserta en el ciclo hidrológico sin alterarlo: capta, controla, aprovecha y recicla la precipitación pluvial, y su aplicación es para todo tipo de inmuebles y servicios. Además, suministra calidad y cantidad por tipo de servicio, incluye el tratamiento idóneo en el sitio, desinfecta con ozono o rayos ultravioleta para lograr el reciclaje, en el entendido de usar siempre la misma agua en el mismo servicio para reducir el consumo sólo a la reposición de mermas. EDUARDO LEÓN GARZA Ingeniero mecánico electricista. Fundador y director general de INCASA y Descargacero, S.C. Pertenece al Colegio de Ingenieros Mecánicos Electricistas. Socio activo de la Asamblea de Generaciones de la Facultad de Ingeniería. Nominado para la obtención del Gran Premio Mundial del Agua Rey Hassan II de Marruecos, en donde ocupó el tercer lugar.

El sistema del manejo de agua con descarga cero se origina en la década de 1970 en una propiedad campestre, en la que mediante la captación, el control y aprovechamiento eficiente de la lluvia se logró la autosuficiencia. Esto dio origen al “Sistema integral de abasto y saneamiento de agua con descarga cero”, que con proyectos maduros de vivienda, industria y producción agrícola se presentó en el IV Foro Mundial del Agua 2006, en México, como una acción local exitosa y de aplicación universal que resuelve de manera integral el abasto y saneamiento en el sitio. Junto con los proyectos “Lluvia sólida” de Sergio Rico Velasco y “Lluvia potable” de Manuel Anaya Garduño, expuestos en el mismo panel, acabaron con los mitos acerca de la calidad y el aprovechamiento del agua de lluvia.

Problemática El manejo de agua en México se encuentra en una crisis que se manifiesta mediante la situación de escasezexceso que, paradójicamente, sufrimos todos los años. Al final de la sequía el agua es escasa y es necesario comprar pipas, pero apenas empieza a llover nos inundamos. En este escenario, incrementar la oferta de agua es difícil; los acuíferos están sobreexplotados y la importación de otras cuencas, además de afectar los intereses de sus poseedores, requiere enormes recursos para su infraestructura y altos costos de operación que se duplican en las redes de distribución, al perderse 50% del caudal. Una parte no menos importante del problema es la contaminación por descarga de aguas residuales sin

Volumen anual de lluvia en México 1,528 km3 Escurrimientos superficiales 397 km3 Ciclo natural, agua superficial 348 km3

Evaporación 1,056 km3

49 km3

Subsuelo 75 km3

28 km3

Ciclo natural, agua subterránea 47 km3

77 km3 Sector pecuario 2 km3

Sector industrial 7 km3

Riego agrícola 57 km3

Consumo doméstico 11 km3

Figura 1. Ciclo hidrológico.

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Manejo de agua con descarga cero

tratamiento, y esto se complica debido a la mezcla de contaminantes de origen diverso que recibe el drenaje municipal. En éste, la lluvia se contamina, no se aprovecha y cuando llega a las plantas de tratamiento las desestabiliza con un caudal superior al de su régimen; asimismo, no aporta carga orgánica para alimentar a las bacterias responsables del tratamiento, lo que provoca su desvío y la alimentación artificial sin que se produzca agua tratada. Es por esto que la operación de las plantas de tratamiento es costosa e ineficiente. Esta problemática se acentúa por el cambio climático; el temporal ahora se caracteriza por eventos de gran intensidad, incontrolables, que lejos de beneficiar causan grandes daños. La sequía es más intensa y prolongada. Origen del problema El enfoque que se ha dado en la ciencia y la tecnología, con el propósito de conocer a la naturaleza para dominarla y someterla al servicio del hombre, origina el problema. Dicho enfoque, que se aplica al desarrollo del país, otorgó en su momento bienestar, pero actualmente está en crisis; pasa una factura de muy alto costo que para las generaciones futuras se vislumbra impagable. En contraste, con el enfoque de la sustentabilidad,

Cisterna Tanque séptico

Sistema pasivo de tratamiento de aguas residuales

Figura 2. Manejo en escuelas con descarga cero.

humilde y sabio, se desarrollan proyectos en armonía con la naturaleza, no la afecta negativamente, facilita su función y permite al ser humano aprovechar los recursos naturales de manera sustentable y preservarlos para que los disfruten las generaciones del futuro.

Manejo de agua con descarga cero

Instalación hidrosanitaria con descarga cero Durante el estiaje: • Riego con agua tratada en el sitio o de pipas • Alimentación de inodoros con agua de la red o tratada en el sitio Áreas verdes De la red

By pass

Filtración 10 m3

Cisterna pluvial y de riego 156 m3

30 m3

7 m3 Tan 1.8 m3 Taj

Campo de oxidación

2 m3

Figura 3. Manejo en edificios de oficinas con descarga cero.

La mayor parte de los proyectos en materia de agua y saneamiento del país se han realizado de acuerdo con el esquema de la dominación, al construir obras hidráulicas, no hidrológicas, con las que se ha deteriorado el equilibrio ecológico natural y ha concentrado el recurso en un sitio para luego distribuir su beneficio disminuido por pérdidas cuantiosas en las redes de conducción, sean de agua o energía producida por agua. La tecnología aplicada a la extracción de agua y al transvase entre cuencas para el abasto y drenaje en los centros de población y para el riego de parcelas ha provocado la sobreexplotación de las fuentes. La concentración de la descarga de aguas residuales junto con las industriales y las pluviales en la infraestructura de drenaje provoca la baja eficiencia de las plantas municipales, lo que ha imposibilitado la reutilización segura y, por tanto, el reciclaje. El agua es un recurso vital que requiere ser administrado escrupulosamente; por otra parte, la falta de medidores impide tener conciencia del consumo y de las fugas. La demanda siempre se ha resuelto con la oferta, lo que ha provocado la sobreoferta, que junto con el costo subsidiado y las cuotas fijas han ocasionado el dispendio del recurso. La solución: descarga cero La descarga cero se inserta en el ciclo hidrológico sin alterarlo: capta, controla, aprovecha y recicla la precipitación pluvial, y su aplicación es para todo tipo de inmuebles y servicios. Además, suministra calidad y cantidad por tipo de servicio, incluye el tratamiento idóneo en el sitio, desinfecta con ozono o rayos ultravioleta para lograr el reciclaje, en el entendido de usar siempre la misma agua en el mismo servicio para reducir el consumo sólo a la reposición de mermas. Termina de insertarse en el ciclo hidrológico con la descarga de excedentes de agua limpia –sea tratada o de lluvia no aprovechada– en la infiltración para la recarga de mantos, en la evaporación y evapotranspiración, o simplemente dejándola escurrir en los cauces naturales; además, utiliza mecanismos

de operación pasivos y prácticamente libres de mantenimiento. El ciclo hidrológico en México La descarga cero se inspira en el ciclo hidrológico. La fuente de abasto es la más vasta: la lluvia, que representa 1,528 km3, en contraste con los 77 km3 del consumo nacional. Salta a la vista que la fuente que menos recarga tiene, el acuífero, es la más explotada, lo que ha provocado la sobreexplotación. Del lado de la demanda, 74% del consumo nacional (57 km3) se destina, totalmente subsidiado, al riego de sólo 6.4 millones de hectáreas con una lámina al menos cuatro veces mayor a la utilizada en sistemas de riego tecnificados. Detrás de los 57 km3 se consumen 7.5 millones de MWh por año subsidiados casi en su totalidad a los productores del campo por la Comisión Federal de Electricidad (véase figura 1). Proyectos comerciales de primera y segunda generación En la actualidad, se han construido dos conjuntos habitacionales que responden a los principios de proyecto comercial de primera generación; uno ha sido distinguido con el Premio Nacional de Vivienda 2007, por el uso eficiente de los recursos naturales. Ambos conjuntos fueron diseñados con descarga cero según la premisa de la sustentabilidad, económica y ecológica, denominados de primera generación porque en los procesos de tratamiento se consume energía y están sujetos a mecanismos que sufren desgaste y requieren mantenimiento. Se han construido cuatro proyectos comerciales de segunda generación, tres en el DF y uno en la ciudad de Durango. El proyecto piloto llamado “La milpa sustentable en la cruzada contra el hambre” recupera y aprovecha el agua excedente con nutrientes mediante un sistema de riego con descarga cero. Requiere sólo 10% del agua que consumen las parcelas altamente tecnificadas, además de que se logran tres cosechas por

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Manejo de agua con descarga cero

año en un predio de 250 m2, a razón de 20 kg por semana uniformemente distribuidas las 52 semanas del año, para un total superior a una tonelada con rendimiento equivalente a 40 t por hectárea. La fuerza de trabajo es la de su propietario y de un día cada semana. En la mayor parte de estos proyectos se logra la autosuficiencia con descarga cero mediante la captación, el control, aprovechamiento y reciclaje de la lluvia, al utilizar procesos de tratamiento pasivos que no consumen energía y están libres de mantenimiento. En ellos se reduce el consumo a la merma del proceso de reciclaje, que resulta menor a 5% del consumo tradicional. Estas características hacen a los procesos prácticamente perfectos, y se denominan de segunda generación (véanse figuras 2 a 4). Descripción técnica del sistema En seguida se describe la aplicación del concepto de descarga cero a un edificio (véase figura 3). El agua potable de la red para purificadoras, lavabos, aire acondicionado y protección contra incendio, cuya calidad debe cumplir con la normatividad vigente para agua potable de la red municipal (NOM-127-SSA-1994) y la de agua purificada envasada para beber (NOM-041-SSA1-1993), se somete a los siguientes procesos:

• Purificación mediante filtros de lecho profundo y carbón activado, eliminando partículas mayores a 5 micras y color, olor y sabor. • Esterilización por medio de rayos ultravioleta. El agua para el riego de muros, azoteas y patios verdes sólo se puede realizar, de acuerdo con la normatividad vigente, con agua de lluvia o agua residual tratada (NOM-003-ECOL-1997). Por tanto, se requiere su aprovechamiento en el sitio. El mecanismo de la captación de agua de lluvia y de los excedentes de agua de riego consiste en las propias áreas verdes sobre las superficies impermeables de las azoteas y de los patios, las bajadas de tubería de PVC y el escurrimiento a trincheras en los muros verdes. Ambos caudales convergen en el tren de sedimentación y desnatado pasivo antes de la cisterna de tormentas; ésta última tiene la capacidad de almacenar 156 m3, además de regular una tormenta de diseño de 50 m3/h adicionales. La conducción del agua en la cisterna, desde su entrada hasta el equipo de bombeo, se efectúa mediante un recorrido largo, evitando circuitos cortos y otorgando tiempo suficiente para que las partículas finas, que no fueron retenidas en el proceso anterior, se sedimenten para mejorar la calidad del agua.

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Manejo de agua con descarga cero

Para disponer de la cantidad y calidad del agua de riego, se tiene una cisterna de diario con capacidad de 10 m3, que corresponde al volumen convencional requerido para el riego de las áreas verdes. Un electronivel la mantiene llena al controlar su transvase de la cisterna de tormentas; en su trayectoria, un filtro de lecho profundo retiene partículas mayores a 5 micras para evitar taponamiento de goteros. La recuperación de agua de riego combinada con la acción del reciclaje y del caudal de lluvia almacenado otorga un ahorro promedio diario mayor a 7 m3, para un consumo diario menor a 3 metros cúbicos. El agua tratada en el sitio para su reciclaje en inodoros, lavado de pisos, lavado de automóviles y riego de áreas verdes. El reciclaje de agua, en el sentido de efectuar el servicio siempre con la misma agua, requiere un proceso de tratamiento totalmente eficiente; no existe norma que lo regule, por lo que se usa como referente la NOM-003-ECOL-1997, que se aplica a las aguas residuales tratadas para su reutilización en servicios al público, y la NOM-127-SSA-1994, para agua potable de la red municipal en lo referente a su calidad visual. Para satisfacer las condiciones formuladas, es necesario seleccionar y dimensionar el tratamiento primario idóneo por tipo de contaminante. Para las aguas negras, un separador de sólidos no volátiles que evita se reduzca la eficiencia del proceso, un dosificador que regula el volumen a tratar, un tanque séptico que por medio de un proceso biológico anaerobio degrada eficientemente la materia orgánica sin necesidad de inocular bacterias o alimentarlas y un filtro de medios pétreos con descarga a cárcamo de dosificación del campo de oxidación. Para las aguas grises, una trampa de grasas que mediante la separación por densidad elimina partículas pesadas y ligeras, las sedimenta y las desnata, respectivamente, eliminando microorganismos asociados a Detalle de riego 0

1er mes

1 litro por semana

2º mes

3er mes

1 litro por semana

Primera inundación (9 litros)

4º mes

1 litro por semana

5º mes

1 litro por semana

las partículas en suspensión, descarga al cárcamo de dosificación del campo de oxidación. El dimensionamiento del tratamiento secundario consiste en un campo de oxidación formado por: • Cárcamo de dosificación con dispositivo de distribución a presión. • Tanque de concreto para alojar el campo de oxidación con profundidad de 1.25 m, piso con pendiente de 1% hacia el vertedor. • Geomembrana de PVC que garantice la impermeabilidad del campo de oxidación. • Cama de 15 cm de grava limpia de 3/4 de pulgada sobre tubería de recuperación de PVC de 4 pulgadas con perforaciones para la recolección y conducción al vertedor a cárcamo de recuperación. • Cama de gravilla de 1/4 de pulgada con un espesor de 5 centímetros. • Cama de arena de 60 cm y granulometría específica con ausencia de finos. • Peine de tubería de polietileno multiperforado de 0.3 x 3.05 m, con capacidad para tratar 90 l al día cada uno; en su interior comienza el proceso de oxidación con bacterias aeróbicas, sin necesidad de inocular y mantenerlas activas por aeración artificial. • Cama de arena de 40 cm que cubre al campo de oxidación. • Cárcamo de recuperación en el que termina el proceso secundario de oxidación. El equipo de bombeo que lleva el agua tratada a los puntos de consumo se aprovecha para efectuar el proceso terciario de filtración y desinfección, que consiste en un dosificador de cloro que mantiene sanitizado al equipo de filtración, un filtro de carbón activado con retrolavado automático, que elimina trazas de color y olor, dándole la calidad visual de la norma de agua potable, y una lámpara de rayos ultravioleta que esteriliza el caudal, manteniéndolo libre de microorganismos. El by pass permite seleccionar el uso de agua tratada, sea para riego o inodoros, dependiendo de la necesidad. Conclusión La descarga cero representa la única herramienta que mitiga la sobreexplotación de los acuíferos; con esto se evita la extracción, o en su defecto –si no existiera precipitación pluvial– la reduce a la merma del proceso de reciclaje. Además, beneficia al productor agrícola de subsistencia al permitirle ser productivo elevando el rendimiento de sus parcelas de temporal, de menos de 2 t a 40 toneladas por hectárea

El riego estequiométrico permite ahorrar agua y con urea natural diluida en el agua de riego acelera el crecimiento de la planta Figura 4. Cultivo con descarga cero.

¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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GEOTECNIA

El pozo San Lorenzo Tezonco Es posible que las aguas potables que se extraen del nuevo pozo provengan de un “tanque” mayor (graben) sepultado en la base de la Sierra de Chichinautzin. Posiblemente podríamos echar mano de sus reservas durante algunos años para mitigar la actual escasez del agua en partes meridionales de la ciudad. En el siguiente artículo se presentan de forma resumida los datos geológicos relacionados con el hallazgo de aguas potables a 2 km de profundidad debajo de Iztapalapa, en el sur de la Ciudad de México, en cuya superficie (0-400 m) dominan solamente aguas salobres; dichos datos se lograron mediante la perforación del pozo San Lorenzo Tezonco en diciembre de 2012, por la Dirección del Sistema de Aguas de la Ciudad de México (Sacmex) del gobierno del Distrito Federal. La cuenca En la figura 1 se presenta un bloque diagramático de la Cuenca de México con geología. En su porción frontal meridional aparece un corte que muestra su probable secuencia estratigráfica a partir de los levantamientos superficiales realizados hasta la fecha. Estratigrafía general La figura 2 revela en forma condensada una secuencia de siete formaciones (o series) que se enumeran de arriba abajo: 1. Depósitos lacustres superficiales y, debajo de ellos, depósitos aluviales con cuerpos lávicos represados por lavas fenobasálticas de la Sierra de Chichinautzin durante el Cuaternario superior al formarse la moderna cuenca cerrada de México. 2. Vulcanitas, principalmente cuaternarias, a ambos lados de la planicie y del antiguo sistema fluvial doble precuenca, que constituyen la Sierra Nevada y la Sierra de las Cruces, con sus abanicos volcánicos correspondientes.

3. Arcillas lacustres Taxhimay, probablemente del Plioceno inferior. 4. Depósitos aluvio-fluviales subyacentes con lavas y tobas de la Sierra de Guadalupe y del Tepozteco, emitidas principalmente en el Mioceno. 5. Vulcanitas del Oligoceno, las cuales rellenan la fosa profunda de Roma, definida por el pozo de exploración Pemex del mismo nombre en 1986, con profundidad de 3,200 m, sin haber tocado el basamento marino del Cretácico. 6. Formación Balsas del Terciario inferior, principalmente aluvial, con algunas lavas y tobas. 7. Depósitos marinos plegados (lutitas, areniscas y calizas) del Cretácico superior e inferior. En la figura 2, en su lado izquierdo, se resaltan los tres acuíferos cuya existencia deriva de la estructura y la estratigrafía de la cuenca. El acuífero superior y primero está actualmente en explotación. Se extraen de él en este momento unos 16 m3 de agua por segundo para el DF. El segundo acuífero se encuentra en las vulcanitas oligomiocénicas comprendidas entre la formación Taxhimay y la formación marina plegada. El tercer acuífero queda contenido en las calizas marinas fracturadas y probablemente algo cársticas de la formación Morelos del Cretácico inferior.

FEDERICO MOOSER HAWTREE Ingeniero geólogo. Fue consultor del GDF, la CFE y la Conagua. Algunas de sus especialidades geológicas son: estructura de la Cuenca de México, de volcanes, presas y exploraciones hidrogeológicas. Ha publicado en revistas nacionales e internacionales temas relacionados con el Eje Neovolcánico y la Cuenca de México y su estructura.

Dos cierres de la cuenca En el curso de la historia geológica de la cuenca ocurrieron dos sucesos de cierre en el sur, lo cual se muestra en la figura 3. El primer cierre se produjo durante el Mioceno inferior, principalmente por la emisión de los cuerpos volcánicos de la formación Tepozteco, los cuales se extienden desde Tepoztlán, en el flanco sur de Chichinautzin en el oriente, hasta Malinalco en el poniente, al sur del Nevado de Toluca. En este cierre probablemente participaron por el oriente también los anticlinales del arco de pliegues oaxaqueños del Mioceno inferior. El segundo cierre se produjo por la formación de la Sierra de Chichinautzin en el Cuaternario superior. Ambos cierres produjeron su propia cuenca lacustre al norte con arcillas que sepultaron depósitos aluviales previos con vulcanitas en cada caso. El primer cierre generó con el tiempo las arcillas Taxhimay y el segundo

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El pozo San Lorenzo Tezonco

Estratigrafía 1 Planicie aluvial, aluviones

Tectónica A B Fosas de las sierras mayores

Pliopleistoceno

1a Lacustre (Pleistoceno superior-Holoceno)

Fosa Roma

Oligoceno superior

2 Sierra de Chichinautzin (Cuaternario superior)

Pliegues y cabalgadoras

Laramídico en el Norte

3 Sierra de las Cruces y Nevada (sierras mayores)

Oligoceno medio en el Sur

3a Abanicos volcánicos (Tarango) 4 Conos volcánicos Pliocuaternarios 5 Depósitos lacustres: Taxhimay 6 Sierras volcánicas del Mioplioceno

Sierra de Pachica

Zona de las fosas de acambayPachuca-Chignahuapan

7 Lavas y lahares del Tepozteco: Mioceno 8 Vulcanitas del Oligoceno

Arco Tarasco (fosa Zumpango)

9 Formación Balsas 10 Formaciones marinas (Mezcala y Morelos,

4 8 1

Colapso elíptico Ajusto-Cerro Monte Alto de la Palama-Santa Fe W Cerro Ocotal Cerro Palma Cerro Ajusco Fallas curvas de colapsos Cerro Tlali Fosa compleja Chichinautzin

Cerro Tláloc 3 Cerro Telapón Sierra Río Frío

7 5

5 C

Fosa Río Frío

Fosa Izta-Malinche Iztaccíhuatl Sierra Nevada Popocatépetl

9 A

Arco Tarasco

8 1

Fosa compleja Anáhuac Tecocomulco

 Xochitepec: lahares con colapsos circulares y domo central del Cuaternario inferior

Monte Bako

Si err ad el as Cr uc es

plegados al Poniente en el Sur)

Sierra Navajas

9 D

10 D

Figura 1. Geología de la Cuenca de México.

cierre, las arenas aluviales y arcillas a finales del Cuaternario, sobre las cuales se erigió Tenochtitlan y después la actual Ciudad de México. Depósitos del último cierre La secuencia pleistocénica reciente debajo de la ciudad muestra los abanicos volcánicos del poniente de la cuenca que se definen como formación Tarango. Al pie

1er. Acuífero

2º Acuífero

3er. Acuífero

Arcillas Aluvión Vulcanitas pliocuaternarios Arcillas Taxhimay Vulcanitas Sierra Guadalupe Mioceno Aluvión y Tepozteco Vulcanitas Oligoceno Balsas Calizas de Cretácico

Figura 2. Estratigrafía general de la cuenca.

Chichinautzin

Tepozteco

de ella afloran los depósitos aluviofluviales que rellenan la cuenca después del cierre por las lavas de la Sierra de Chichinautzin. Sobre ellos descansan parcialmente las arcillas lacustres finales del centro de la planicie. Quedan divididas éstas en arcillas superiores, poco consolidadas, y arcillas inferiores, más consolidadas. Ambas están separadas por la capa dura, un estrato de unos 4 m de espesor a 30 m de profundidad, producto de unas ocho erupciones de pómez originadas en la Sierra de las Cruces, aproximadamente de hace unos 170,000 años, de acuerdo con las más recientes estimaciones. Además se deben diferenciar también otros elementos estratigráficos de interés para los mecánicos de suelos, como la capa de ceniza negra a 10 m de profundidad expulsada por el cono escoriaceo Santa Catarina, de hace unos 28,000 años. Hidrológicamente, las arcillas forman un acuicludo (o acuitardo). Los depósitos subyacentes constituyen el acuífero superior del sur de la cuenca, actualmente explotado por unos 500 pozos que alcanzan profundidades máximas de 400 metros. Sección geológica general del sur de la cuenca Superpuestos a los depósitos marinos plegados del Cretácico, cubiertos en partes por depósitos continen-

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El pozo San Lorenzo Tezonco

Cuaternario sup. (600, 000 años)

Chichinautzin

Arcillas lacustres

Aluvión 1er. acuífero

Calizas Tepozteco

1 22 - 18 x 106 años

3 Calizas 2º acuífero (+ Oligoceno)

1 Arcillas lacustres Taxhimay 2 Depósitos aluviales y lavas del Mioceno medio y superior 3 Tepozteco, Mioceno inferior

Arcilla lacustre Conglomerados, gravas y arenas Conglomerados, gravas, arenas y tobas Lavas principalmente básicas de Cuaternario Tezontle Lavas y tobas Tobas Toba arcillosa del Mioceno Tobas y piroclastos Depósitos lacustres en cuencas, FM, Taxhimay del Mioceno-Plioceno Lavas intermedias y ácidas fracturadas Lavas intermedias, ácidas fracturadas y tobas Depósitos aluviales, lavas y corrientes de lodo Lavas y bloques de lava principalmente ácidas fracturadas Bloques de lava a la base y aluviales Fracturamientos intensos Litología 0.00 m

Figura 3. Dos cierres de la cuenca.

tales de la formación Balsas, aparecen secuencias de ciclos volcánicos desarrollados durante el Oligoceno y ligados a la subducción de la placa Farallón, en el Pacífico. Siguen las vulcanitas, ligadas a la subducción de la Placa de Cocos en el Mioceno inferior, que son las del Tepozteco. Continúan en seguida las de la Sierra de Guadalupe y Patlachique y otras del Mioplioceno, para terminar con las vulcanitas modernas del Pliopleistoceno y Cuaternario: sierras de las Cruces y Nevada, Santa Catarina y Chichinautzin, y al último el Popocatépetl, así como el Xitli. Importante para la hidrología de la cuenca es la formación lacustre Taxhimay en posición intermedia, que alcanza su máximo desarrollo probablemente en el límite Mioplioceno, después del citado primer cierre de la cuenca. Igual de importante es la estructura de la Sierra de Chichinautzin, al ser en sus bases una fosa tectónica moderna y compleja que forma un extenso “tanque hondo”, en el que se han ido acumulando aguas que se infiltran, que fluyen a él desde poniente, sur y oriente, así como desde arriba por fracturas tectónicas, aunque en este último caso más lentamente. Columna estratigráfica del pozo San Lorenzo Tezonco La figura 4 muestra esta columna, resultado de la perforación hasta la profundidad de 2,008.5 m. Grosso modo, se reconoce una división litológica en cinco: arriba, a unos 70 m de arcillas lacustres, siguen vulcanitas, arenas y tobas hasta los 720 m. De aquí en adelante aparecen depósitos lacustres derivados de erupciones de tobas pumíticas hasta los 1,170 m, que contienen reducidas porciones aluviales y fluviales. Siguen vulcanitas (lavas y tobas) hasta los 1,920 m, que terminan en boleos. Bajo éstos aparece otra secuencia de vulcanitas, en la que avanzó el pozo hasta los 2,008.5 m de profundidad.

Arcillas lacustres Cerro de la Estrella

Reciente

Pleisto

Plioceno

Taxhimay ?

1,000 m

Temperatura máxima dentro del pozo 65 ºC Agua potable 70 l/s: 38 ºC en superficie

Mioceno 1,500 m

Edad del agua 16 × 103 a 20 × 103 años b.p. Edad del Tepozteco según N. Lenhardt 18.8 – 24.1 × 106 años b.p.

Oligoceno 2,000 m

2,008.50 m

Figura 4. Pozo San Lorenzo Tezonco.

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El pozo San Lorenzo Tezonco

En esta columna destacan en su centro los depósitos lacustres que se interpretan como la formación Taxhimay. También resalta la secuencia volcánica del fondo, apenas penetrada por el barreno, la cual se caracteriza por su fracturamiento tectónico, que en este momento se interpreta como diagnóstico de las vulcanitas del Oligoceno, afectadas por la fosa Roma (véase figura 1). Consecuentemente y a reserva de contar con más fechamientos radiométricos y un levantamiento sísmico de reflexión programado, interpretamos una parte de las vulcanitas arriba de los boleos como pertenecientes a, o dependientes de, las vulcanitas del Tepozteco (feCuadro 1. Resultados de análisis de laboratorio de calidad de agua. Parámetros de calidad

NOM-127SSA1-1994

Temperatura (ºC) pH (potencial de hidrógeno) en unidades de pH

Prof. 2,008 m 45

6.5-8.5

7.71

5 UNT

6.5

(&)

1.857

20 UPt/Co

(&)

453

250.00

235

1.50

0.3

500.00

141.44

1,000.00

1,295

Nitratos (como N)

10.0

Nitritos (como N)

0.05

Nitrógeno amoniacal (como N)

0.50

<0.5

Zinc total

5.00

0.0572

Fierro total

0.30

1.51

Arsénico

0.03

0.0083

Manganeso total

0.15

0.2

Mercurio total

0.00

0.00025

Plomo total

0.01

<0.010

Bario total

0.70

0.0549

Cadmio total

0.01

<0.0025

Cromo total

0.05

0.0106

Cobre total

2.00

<0.030

Sodio total

200.00

250

Turbiedad Cond. eléctrica (μS/cm) Color Alcalinidad total (como CACO3) Cloruros (como Cl) Fluoruros Dureza total (como CACO3) Sólidos disueltos totales

Nota: El agua, para ser distribuida a los usuarios, requiere un proceso sencillo de precipitación de la materia disuelta con la adición de reactivos químicos, filtración y la desinfección del agua, y posteriormente debe ser mezclada con el agua de la red de otra fuente de suministro.

chadas por Nils Lenhardt) entre 18.8 y 24.1 x 106 años b.p., y aquéllas debajo de los boleos pertenecientes al Oligoceno. Datos del pozo • El aforo del pozo produjo un gasto máximo de 70 l/s con un abatimiento de 80 m (nivel dinámico 140 m) a partir de su nivel estático de 60 metros. • Un registro eléctrico reveló una temperatura máxima de 65 ºC a una profundidad de 1,632 metros. • La temperatura del agua se mantuvo en 35 ºC en la boca del pozo durante el máximo del aforo, el cual duró 18 días. • La composición química del agua en el mes de febrero de 2013, después de producir el pozo durante varias semanas 35 l/s, aparece en el cuadro 1: el agua es potable. • La edad radiométrica del agua resultó ser de 20,000 años b.p. durante el primer aforo de enero de 2013. Una segunda medición de edad del agua, casi dos semanas después, arrojó 16,000 años b.p. (comunicación verbal de González Ita). Consideraciones finales Es posible que las aguas potables que extrae el nuevo pozo provengan de un “tanque” mayor (graben) sepultado en la base de la Sierra de Chichinautzin. Posiblemente podríamos echar mano de sus reservas durante algunos años para mitigar la actual escasez del agua en partes meridionales de la ciudad. Esto hasta que se hayan reparado las redes secundaria y terciaria dependientes de la red primaria de aguas urbanas, las cuales sufren ininterrumpidas fugas de 35% o más, y también hasta que se construyan las plantas de tratamiento de aguas para la metrópolis, que tanto urgen. Se estima que puede extraerse un caudal de 2 a 3 m3/s del segundo acuífero, de forma económica y sin causar hundimientos directos importantes en las arcillas de la ciudad, como lo hacen actualmente los 500 pozos someros que explotan el primer acuífero. Es claro que aún hay que ampliar considerablemente los estudios relacionados con este pozo antes de poder evaluar su real importancia hidrológica para el abastecimiento de agua de la Ciudad de México. En relación con esto, se programa la perforación de dos nuevos pozos profundos en el sur de la ciudad, cuya posición exacta se determinará con la ayuda de líneas sísmicas de reflexión

Este artículo se presentó originalmente como conferencia en memoria de Marcos Mazari, en el Instituto de Ingeniería de la UNAM, el 23 de mayo de 2013. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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27 CNIC TEMA DE PORTADA

Conclusiones 27 Congreso Nacion El 27 Congreso Nacional de Ingenieros Civiles es producto del trabajo de muchas personas que han contribuido desde distintas posiciones, ya como actores principales en la presentación de ponencias, conferencias y debates, ya trabajando en actividades complementarias que dieron realce a este encuentro. Ofrecemos aquí un resumen preliminar de cada tema tratado durante el congreso. Encuentro Vinculación Escuela-Industria Se recomendó motivar a una mayor cantidad de encuentros de esta naturaleza para fortalecer el vínculo entre el sector empresarial y la academia, y la generación de un espacio de diálogo que permita apoyar el desarrollo de una mejor impartición de la carrera de Ingeniería Civil en cada una de las instituciones de educación superior del país. En esta tarea el CICM tiene un papel muy importante. Ingeniería y desarrollo rural Para hacer frente desde la ingeniería a los problemas de dotación de servicios básicos y productos, así como para el desarrollo de vías de comunicación que las interconecten, es necesario desarrollar más infraestructura para el campo; se requiere entonces una planeación del desarrollo rural con fuentes de financiamiento constante y soportada por ingenieros especializados que trabajen en colaboración con especialistas de las ciencias sociales, y buscando con ello un crecimiento con equidad, la generación de oportunidades para todos los mexicanos y un equilibro en la relación campo-ciudad. Normatividad Respecto al tema “Normatividad y legislación de la obra pública”, quedó asentado que el fortalecimiento de los marcos normativos y las instituciones que rigen el desarrollo de la obra pública es algo fundamental para crear condiciones que faciliten la inversión en infraestructura, la participación de empresas de ingeniería, la construcción y la habilitación de condiciones de competencia transparente y leal entre éstas. Es necesario fortalecer la lucha anticorrupción, la transparencia y el cumplimiento de los contratos.

FOTO: CICM

CÉSAR HERRERA TOLEDO Director técnico del 27 CNIC.

Inauguración del congreso.

Planeación y gerencia de proyectos En el tema “Planeación, ingeniería y proyectos para garantizar la calidad de las obras y terminación” se resaltó el valor agregado de dedicar tiempo y recursos a la etapa de planeación de los proyectos, ya que están probados los beneficios que se logran en términos de tiempo y costo de ejecución, así como en cuanto a la calidad final de las obras. En cuanto al tema “Gerencia de proyectos” se convino que ésta debe ser una competencia organizacional estratégica que fomente la transversalidad, y debe ser implantada en las organizaciones que participan en el desarrollo y ejecución de proyectos de infraestructura. También se debe generalizar el uso de empresas contratistas de gerenciamiento de proyectos. Lograr lo anterior demanda el reconocimiento de tal necesidad y la voluntad política de lograrlo por parte de las más altas esferas del gobierno y las empresas de ingeniería y construcción.

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Conclusiones preliminares del 27 Congreso Nacional de Ingeniería Civil

preliminares del onal de Ingeniería Civil

Cambio climático y desarrollo urbano sustentable En las sesiones dedicadas a “Cambio climático”, se destacó la importancia de fortalecer las medidas de adaptación para que la población esté preparada ante fenómenos extremos. Frecuentemente la población más vulnerable es la pobre, por lo cual las medidas de adaptación al cambio climático ayudan a la búsqueda de una mayor equidad social. La ingeniería civil es y será una de las ramas de conocimiento con mayor responsabilidad en los procesos de adaptación al cambio climático y su mitigación. Se deberá actuar en temas como obras de protección costera y de control de inundaciones, desarrollo de nuevas fuentes remotas de abastecimiento de agua para las ciudades, tratamiento de aguas residuales, desarrollo de fuentes de energía renovable, y obras de protección y conservación. En relación con el desarrollo urbano sustentable, existe todavía una carencia importante de servicios públicos y de vivienda de bajo costo. Para enfrentar el reto de un desarrollo urbano más sostenible, hay que cambiar las tendencias y hacer ciudades más compactas, densificando el uso del suelo, ejerciendo un mayor control del ordenamiento territorial y construyendo más obras de infraestructura de transporte colectivo, de provisión de agua potable, saneamiento y tratamiento de aguas residuales, así como de gestión de residuos sólidos, entre otras. Infraestructura El congreso destinó un amplio espacio para hablar de infraestructura, debido a la importancia que reviste para

el país en su paso hacia una posición más competitiva en la arena mundial. Para el aprovechamiento de los recursos hídricos, se consideró que se debe utilizar el potencial hidroeléctrico para detonar un mayor desarrollo económico, y para esto se requiere la construcción de infraestructura estratégica. Se debe acelerar y fortalecer la infraestructura del campo para buscar la soberanía alimentaria, combatir la pobreza y mitigar las desigualdades. Asimismo, se debe continuar desarrollando infraestructura de agua y saneamiento para atender a segmentos de la población que tienen carencias, sobre todo en áreas marginadas. El caso particular de la Ciudad de México requiere atender las pérdidas de 41% en su sistema de agua potable. Transporte Se destacó cómo las cadenas de suministros y el desarrollo regional productivo se convierten en potenciales herramientas de crecimiento y competitividad; refuerzan la integración productiva de los corredores logísticos de valor agregado y el modelo nacional estratégico de trasporte y logística, el cual se está impulsando en el Instituto Mexicano del Transporte. Se expusieron los beneficios que generan las líneas del metrobús, y sobre todo se destacó el cambio

FOTO: CICM

Sociedades técnicas Es importante fortalecer el apoyo que las sociedades técnicas de ingeniería civil dan a sus agremiados en busca de mejorar la calidad de los proyectos de ingeniería. Las sociedades técnicas tienen un papel destacado en la difusión de información actualizada y en la promoción de buenas prácticas. La participación de los peritos debe darse en todas las etapas del proceso, incluyendo la planeación, los estudios, la ingeniería de detalle, la supervisión, construcción, operación, conservación y el mantenimiento. Sólo de esa manera se podrán lograr proyectos con la calidad, los costos y los plazos preestablecidos.

El congreso tuvo una nutrida asistencia a las ponencias.

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Conclusiones preliminares del 27 Congreso Nacional de Ingeniería Civil

tecnológico, que representa un salto completo en la búsqueda de otorgar un mejor servicio a los usuarios de la Ciudad de México. Durante mucho tiempo, México desestimó la importancia del transporte ferroviario y de las estaciones multimodales. Actualmente, se considera estratégico desarrollar el transporte ferroviario de carga, pues ofrece ventajas importantes no solamente en términos logísticos, sino también con la perspectiva de la sostenibilidad ambiental. De la misma manera, es necesario desarrollar estaciones multimodales que permitan la integración de un sistema de transporte moderno y eficiente que reduzca los tiempos muertos en el procesamiento de carga e impulse la competitividad de México como centro logístico. En relación con el transporte de pasajeros, existen varios proyectos, entre los que destacan las líneas México-Toluca, México-Querétaro y Mérida-Punta Venado. Será a mediano y largo plazo cuando se dé la consolidación del servicio ferroviario de pasajeros.

desarrollo de infraestructura que permita captar más turistas con mayor tiempo de estancia y capacidad de gasto. En este sentido, se propuso fortalecer las políticas públicas para mejorar la infraestructura carretera y aeroportuaria y conectar los corredores turísticos más eficientemente, así como invertir recursos importantes en la protección del medio ambiente. Es necesario involucrar a las tres autoridades, la iniciativa privada y la ciudadanía con una misma meta: lograr un turismo sustentable y socialmente más redituable.

FOTO: CICM

Minería La contribución de la minería al PIB nacional es superior al 8% anual, por lo que este sector tiene una gran relevancia en la economía nacional. La ingeniería civil tiene una gran participación en actividades de minería. Además, se debe trabajar en dos aspectos fundamentales: medio ambiente y aprobación de las comunidades; de allí la importancia de que al equipo se integren profesionistas de todas las materias.

Durante el congreso se premió a José Francisco Suárez Fino, José Manuel Covarrubias Solís y Gustavo Adolfo Paz Soldán Córdova.

En un mundo globalizado y de alta competencia, el transporte aéreo es clave. En el caso de México, 56% de la red nacional de aeropuertos es operada por concesionarios, por lo que es necesario que esa red cumpla con condiciones de servicio adecuado para los usuarios en términos de comodidad, seguridad y eficiencia económica. En cuanto a los puertos y desarrollos costeros, hay que aumentar las capacidades de procesamiento de carga de sus puertos, reduciendo los tiempos de espera y asegurando la integridad de ésta. Es importante destacar que no existe un programa integral de ordenamiento costero, lo que hace difícil la planeación de desarrollo de infraestructura a largo plazo. Los panelistas coincidieron en la falta de capital humano, por lo que se planteó crear un instituto para el desarrollo de capacidades del sector portuario y costero. Infraestructura de turismo México está en el lugar 13 en términos de recepción de turistas, pero sólo en el lugar 24 en ingreso de divisas; se plantea mejorar su posicionamiento actuando en el

Pemex y CFE Se planteó un ambicioso programa de construcción para los próximos años, con inversiones muy superiores a las registradas hasta ahora. En el caso de Pemex, destacan en materia de exploración y producción la ejecución del primer proyecto de aguas profundas, perforación de 5,500 pozos y construcción de ductos de transporte y plataformas marinas. También se mencionó la estrategia para aumentar la conversión de residuales mediante la configuración tecnológica de centros de refinación y asegurar el suministro de gas mediante una serie de proyectos de infraestructura que mejoren la eficiencia de transporte e impulsen la cogeneración y la eficiencia energética. En cuanto a la CFE, se prevé un crecimiento muy importante en la demanda de energía eléctrica, lo que requerirá el desarrollo de una matriz energética diversificada mediante el desarrollo de infraestructura de generación hidroeléctrica, de ciclo combinado y de otras opciones de energías renovables. Grandes proyectos Un ejemplo de la capacidad de la ingeniería civil mexicana se observa en cuatro grandes proyectos de infraestructura con un alto grado de complejidad técnica presentados en el congreso nacional: el Túnel Emisor Oriente, el Centro de Convenciones de Los Cabos, la ampliación de la acería de AMSA y el proyecto de reconfiguración de la refinería de Tula. Un capítulo especial lo ocupó el tema “Modernización y mantenimiento de la infraestructura”. Es bien conocido que se ha construido mucha infraestructura que no opera por ser obsoleta o por falta de mantenimiento. Por la importancia del tema, se propuso durante la sesión organizar y llevar a cabo un seminario sobre mantenimiento y modernización de la infraestructura.

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Conclusiones preliminares del 27 Congreso Nacional de Ingeniería Civil

Desastres El tema de la prevención de desastres tuvo especial atención por los sucesos recientemente vividos en Acapulco. Los temas tratados incluyeron también los desastres originados por el hombre, como las explosiones en instalaciones de gas y refinerías.

FOTO: CICM

concertación público-privada en materia de desarrollo de la infraestructura.

Los estudiantes de ingeniería civil participaron activamente en el congreso.

En relación con los sismos, destaca la creación del Instituto de Seguridad de las Construcciones, para vigilar el mejor cumplimiento de las normas de diseño y con ello lograr estructuras más seguras. En cuanto a la vulnerabilidad ante fenómenos hidrometeorológicos extremos, se comentó la necesidad y utilidad de documentar los eventos meteorológicos para contar con información para evaluar las afectaciones que se presenten y tomar las acciones preventivas para mitigar los daños; sobre el control de riesgos en gasoductos, se mencionó que para su construcción se están tomando medidas desde su planeación y diseño, con el objetivo de optimizar la seguridad tanto en su construcción como en su operación. Financiamiento y APP Se perfila una nueva generación de proyectos con participación privada para los que la normatividad recientemente publicada ofrece grandes posibilidades. El aspecto más importante en las APP es el alineamiento de riesgos. Las APP deben tener visión de servicio integral, en el sentido de que el privado debe garantizar el buen funcionamiento del activo proporcionado y no únicamente utilizarlo como vehículo para financiar la infraestructura a largo plazo. Infraestructura del Valle de México La Zona Metropolitana de la Ciudad de México debería llegar a ser una de las primeras 10 ciudades globales en el mundo. Para ello tendrá que mitigar los problemas de pobreza y desigualdad, impulsar el desarrollo diversificado de su economía, cubrir su rezago en infraestructura e impulsarla. Esto requiere una planeación integral de largo plazo para toda la región metropolitana retomando la experiencia de las comisiones metropolitanas, y recurrir más a la

La ingeniería civil El desarrollo de la ingeniería en México se trató en una secuencia de dos mesas redondas, la primera denominada “Una visión nacional de la ingeniería civil”, donde se reconoció la forma en la que ha evolucionado la ingeniería, sus problemas y sus logros, así como el déficit de infraestructura que afecta la competitividad y el potencial económico de México. También existe un déficit importante de capital humano especializado y se arrastran algunos vicios que afectan la práctica de la ingeniería. La segunda mesa fue “Prospectiva de la ingeniería civil”, donde se ofreció la visión de una ingeniería mexicana fortalecida, con recursos técnicos y humanos nacionales y preparada para enfrentar los grandes retos del desarrollo nacional. Comentarios finales Se abren nuevas oportunidades para la ingeniería civil mexicana debido a los ambiciosos programas de infraestructura que fueron presentados en este congreso. Se cuenta con nuevos instrumentos de financiamiento que estimularán con seguridad la participación privada. Ciertamente, han surgido nuevos retos, como los originados por los desastres naturales, que requieren un enfoque sistémico de gestión de riesgos e infraestructura. Los ingenieros civiles no sólo debemos estar comprometidos con los grandes proyectos de infraestructura, sino que hemos de atender también los problemas de comunidades rurales, en donde se concentra la población más vulnerable. El sector debe insistir en el mejoramiento de los marcos legales que regulan la práctica y que garantizan la transparencia y la seguridad económica. Es tiempo de reposicionar a la ingeniería mexicana como motor de un desarrollo nacional ambientalmente sostenible, socialmente inclusivo y altamente competitivo. Los jóvenes mexicanos tienen una gran oportunidad de participar en este esfuerzo, y nuestro colegio debe estar presente en la formación y el desarrollo de capital humano, promoviendo la vinculación entre la industria y las escuelas de ingeniería. Este es el futuro que avizoramos, y estoy seguro de que cada uno de nosotros, desde nuestros ámbitos profesionales, contribuiremos a su materialización. Este es el compromiso que asumimos los ingenieros civiles mexicanos

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PRESAS

Energía abandonada Las centrales hidroeléctricas pequeñas permiten aprovechar corrientes de agua poco caudalosas o donde no es posible la construcción de grandes instalaciones, lo que las convierte en una fuente dinámica y adaptable a las condiciones geográficas e hídricas de cada región del país. FEDERICO SCHROEDER CONTRERAS Ingeniero civil. Desde 1969 ha participado en la construcción de presas en toda la República mexicana. A partir de 2008 es vicepresidente de Grupo México, Proyectos y Desarrollos.

Durante más de 40 años he participado en la dirección, supervisión y construcción directa de algunas de las principales centrales hidroeléctricas que actualmente funcionan, como La Angostura y Chicoasén en Chiapas, Aguamilpa en Nayarit, Zimapán en Querétaro, Comedero en Sinaloa y El Cajón, cerca de Tepic (véase figura 1). Una consecuencia que se presenta al construir una central hidroeléctrica es que casi siempre se tiene que cambiar de sitio a un cierto número de personas que habitan en las riberas del río, además de la importante inversión inicial que se requiere, mucho mayor que la necesaria para una central termoeléctrica. Debido a ciertas decisiones gubernamentales, la construcción de este tipo de centrales se vio disminuida considerablemente, y se dio prioridad a otras fuentes de energía eléctrica (véase figura 2).

Figura 1. Central hidroeléctrica El Cajón.

Lamentablemente, los asentamientos humanos cerca de los ríos son cada vez más numerosos y en la actualidad ya es más difícil desarrollar un gran proyecto hidroeléctrico rentable, a pesar de sus enormes ventajas. México es de los pocos países que han desarrollado fuentes alternas antes de haber agotado su capacidad para producir esta clase de energía. Las principales ventajas de la hidroelectricidad son las siguientes: • No contamina y la energía es renovable año con año. • El costo de la generación es mínimo, pues una presa se opera con un número reducido de personas y su mantenimiento es menor que en las centrales térmicas o nucleares. • La vida útil de una presa se calcula en 50 años, aunque hay varias plantas que trabajan actualmente, como Necaxa, que ya sobrepasó los 100 años, o Valle de Bravo que sobrepasa los 50, por citar dos ejemplos. • Los lagos se siembran de peces, lo que proporciona a los habitantes de las riberas una nueva fuente de ingresos. • Las presas son indispensables para proporcionar la energía eléctrica a las horas de máxima demanda diaria, por su característica de comenzar su funcionamiento sólo al abrir las válvulas que permiten el acceso del agua a las turbinas, como si fuera la llave de una toma de agua común. • En muchos casos se pueden desarrollar zonas turísticas, como en Valle de Bravo, Estado de México, o en el Cañón del Sumidero, en Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. • Durante su construcción, las presas constituyen una enorme fuente de trabajo para miles de personas; además, el componente nacional de los insumos es mucho mayor que en las otras fuentes de energía. En 1990, a la vista del Tratado de Libre Comercio con América del Norte, era indispensable instalar una cantidad considerable de kilovatios, ya que la capacidad instalada en México no era suficiente para responder

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Energía abandonada

Figura 2. Municipio La Yesca.

a la posible demanda generada por las nuevas industrias que se pensaba llegarían con el tratado. Así, en la CFE nos dimos a la tarea de construir Zimapán, la central hidroeléctrica más alta de México, y Aguamilpa (véase figura 3), la primera presa en México de enrocamiento con cara de concreto. Comenzada en 1990 y poniendo a prueba la capacidad de organización de los mexicanos, se construyó en tres años y medio; en junio de 1993 cerró sus compuertas y comenzó el llenado del vaso. Sólo se ha desarrollado 30% del potencial hidroeléctrico de nuestro país, a pesar de que hay muchos proyectos rentables pendientes, como La Parota, que se encuentra localizada a escasos 20 km de Acapulco, sobre el río Papagayo; éste, por ser muy torrencial, obligó en 1952 a desviar su cauce, lo que dejó sin aportación de agua dulce a la laguna de Tres Palos, la cual se desbordaba en época de avenidas y, por estar muy cerca del sitio donde se construiría el nuevo aeropuerto, al inundarlo impediría su operación. Lamentablemente no se construyeron las escolleras en la desembocadura del río en el lugar conocido como Barra Vieja, y cuando el río Papagayo no aporta agua se forma una enorme barra que vuelve a provocar el desbordamiento de la laguna (véase figura 4). Con la construcción de esta central y las escolleras, se recuperaría la vida en la laguna (actualmente es un charco de agua salobre, sin fauna y sin vida por la falta de este líquido) a la que se aportaría con pequeñas compuertas de desvío. Con esta central también se resolvería el problema de que el agua potable en Acapulco se bombea de pozos y se le da un tratamiento costosísimo, por no haber una fuente confiable. El lago que se formaría con la presa sería comparable al de Catemaco, en Veracruz, rodeado de montañas, con un potencial turístico inmenso, y por último –y lo más importante–, la generación económica de energía eléctrica de punta, a tres horas de la Ciudad de México. Es inconcebible que este proyecto que está estudiado desde hace mas de 30 años no se haya comenzado.

Otro ejemplo es el desarrollo integral de la central hidroeléctrica Tenosique del río Usumacinta, que por distintas razones, como la probabilidad de que haya zonas arqueológicas o problemas diplomáticos con Guatemala, no se ha resuelto empezar; no hay argumentos serios que contrarresten el enorme beneficio que aportaría a la península de Yucatán, a Campeche y a Chiapas desarrollar el potencial de esta central. Considero importante apuntar en este momento que el río Usumacinta es, por mucho, el más caudaloso de México. Uno de los componentes más costosos en las centrales hidroeléctricas es la cortina de almacenamiento, que se justifica plenamente cuando es para propósitos de riego agrícola, pero para la generación de energía sólo es necesario almacenar el agua que traiga el río un día, durante la época de avenidas, en un tanque de almacenamiento, después de conducirla para lograr la máxima caída, que es lo que se busca. Esta solución es la que se adoptó, entre otras, en el proyecto Los Granados, en Michoacán en 1944, y en Santa Bárbara, Estado de México, por dar sólo dos ejemplos, y no presentaron problemas de reacomodos (véase figura 5). En la cuenca del río Piaxtla, al norte de Mazatlán, hay más de 30 sitios estudiados en prefactibilidad. Ha sido un trabajo titánico que no es justo abandonar; este retraso ha permitido, tristemente, que año con año el agua regrese al mar, sin obtener ningún beneficio. Podría seguir hablando de otros proyectos abandonados, pero queda claro que no es aceptable continuar para siempre con esta absurda política de abandonar la energía hidroeléctrica con el argumento de su costo inicial y de las afectaciones a los habitantes aledaños. Es indispensable un serio apoyo oficial.

Figura 3. Central hidroeléctrica Aguamilpa.

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Energía abandonada

Centrales hidroeléctricas privadas Con las reformas a la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica publicadas en el Diario Oficial de la Federación en 1992, se permitió la producción de electricidad por particulares en las modalidades de autoabastecimiento, cogeneración y pequeña producción, toda vez que no se considera servicio público de energía eléctrica. Debido a esta nueva legislación, se abrieron espacios de oportunidad para las distintas fuentes de energía renovable. Sin embargo, en México sucedió la crisis de diciembre de 1993 y todo volvió a cambiar de manera radical. Por fin, en noviembre de 2008 se publicó la Ley para el Aprovechamiento de las Energías Renovables, que excluía de su objetivo la generación de hidroelectricidad mediante plantas con capacidad de más de 30 MW, supuestamente porque una planta de mayor capacidad traería problemas por la afectación del flujo hidráulico y la inundación de tierras de cultivo. Sin embargo, existen muchos lugares en el país que permiten la construcción de plantas con capacidad de generación de más de 30 MW sin necesidad de crear grandes almacenamientos y sin afectar el flujo del agua. Afortunadamente ya se modificó esta restricción. En la actualidad, México tiene una capacidad instalada para el servicio público de electricidad de poco más de 60,000 MW, y de éstos, 22% es por medio de grandes hidroeléctricas. Según datos de la propia Secretaría de Energía, existen 64 centrales minihidroeléctricas, 42 públicas y 22 privadas, que suman una capacidad de 376 MW, es decir, un reducido 6.5 al millar del total. Sin embargo, la Comisión Reguladora de Energía calcula que las pequeñas centrales hidroeléctricas con un importante factor de planta tienen un potencial de 3,250 MW, con

Presa La Parota

Presa para cambio de régimen

Figura 4. Laguna Tres Palos.

Almacenamiento diario

Figura 5. Santa Bárbara.

una inversión privada de 70 mil millones de pesos, aproximadamente. Las centrales hidroeléctricas pequeñas permiten aprovechar corrientes de agua poco caudalosas o donde no es posible la construcción de grandes instalaciones, lo que las convierte en una fuente dinámica y adaptable a las condiciones geográficas e hídricas de cada región del país.

uuEn 1990, con el Tratado de Libre Comercio con América del Norte, era indispensable instalar una cantidad considerable de kilovatios, ya que la capacidad en México no era suficiente para responder a la demanda generada por las industrias que llegarían con el tratado. La construcción de estas centrales no constituye una novedad. A principios del siglo XX se construyeron numerosas instalaciones hidráulicas, como Zumpimito, en Michoacán (véase figura 6), aunque desde 1960 fueron reemplazadas por centrales con mucha mayor capacidad de producción, como la central hidroeléctrica La Angostura, que formó el vaso más grande de México. Desafortunadamente, el cierre de las compuertas del túnel de desvío en mayo de 1974 afectó a los habitantes de La Concordia, que fueron sacados de sus casas con el agua. La poca atención que se le dio a este asunto obstaculiza en la actualidad el desarrollo de esta industria. Es urgente que las instancias de gobierno comprendan que los particulares jamás podrán resolver este conflicto sin un apoyo importante. Cuando, por decreto del presidente Adolfo López Mateos, se nacionalizó la industria eléctrica, pasaron a poder del Estado unas 60 centrales minihidráulicas con una capacidad de menos de 5 MW, que sumaban una potencia instalada total de 75 MW y eran operadas por diversas compañías en todo el territorio nacional. Una de

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Energía abandonada

Figura 6. Central hidroeléctrica Zumpimito.

estas minihidráulicas es Jumatán, en Nayarit (véase figura 7), que daba energía eléctrica a la fábrica de rebozos de seda –material que llegaba de China al puerto de San Blas–. A partir de entonces, solamente a la Comisión Federal de Electricidad y a la Compañía Mexicana de Luz y Fuerza se les permitió generar, transmitir y distribuir electricidad con fines públicos, y se desarrolló una enorme cantidad de centrales termoeléctricas a causa de la cantidad de petróleo que teníamos –a 4 dólares el barril. Por otra parte, las tres centrales carboeléctricas existentes en el país emiten 26 millones de toneladas de gases de efecto invernadero, el combustible más contaminante. Esto es penoso porque no se está haciendo el suficiente esfuerzo para promover la energía renovable que podría sustituir estas contaminadoras plantas.

Figura 7. Central minihidráulica Jumatán.

Actualmente las pequeñas centrales hidroeléctricas son para las autoridades de México una importante opción de generación de energía limpia, pero las comunidades involucradas en estas obras las rechazan, aduciendo equivocadamente o con mala intención que conllevan daños sociales, económicos y ambientales; se saca provecho de la ignorancia de los pobladores y de los grandes errores y abusos del pasado. En la primera línea de combate contra estas represas pequeñas están comunidades de los estados sureños de Puebla, Tabasco, Veracruz, Oaxaca y Chiapas, los cuales poseen un alto potencial para construir gran cantidad de ellas; argumentos tan absurdos como que se secan los ríos o que el agua se queda sin electricidad y se generan enfermedades raras, o que se altera el tejido social, se utilizan contra la construcción de dichas represas. La Comisión Nacional para el Ahorro de Energía calcula que el sureste del país presenta para este tipo de generadoras un potencial superior a los 1,400 MW en 72 sitios identificados. El Instituto Nacional de Ecología estima que las hidroeléctricas pequeñas pueden reducir en 261 millones de toneladas las emisiones de dióxido de carbono lanzadas a la atmósfera. Central hidroeléctrica La Angostura, Sonora En 1941, la Comisión Nacional de Irrigación apresó el río Bavispe para aprovechar sus aguas en el Valle del Yaqui, y construyó la obra de contención 200 km aguas arriba de la presa El Novillo y a 30 km de Nacozari de García. Se hizo una cortina de concreto en arco de 90 metros de altura con cuatro tuberías ahogadas, dos para entregar el agua al río y dos para generar energía eléctrica limpia y renovable. Se instalarían al pie dos turbinas alemanas, que lamentablemente se hundieron en el Atlántico cuando se transportaban a México y la obra se suspendió. En 2009, una compañía minera obtuvo la concesión para el uso del agua y la generación de energía eléctrica con el objetivo de alimentar las bombas que llevan agua a la mina de cobre La Caridad. El Organismo de Cuenca de Conagua en Hermosillo, Sonora, proporcionó todos los datos de consumos y aportaciones de agua en el sitio desde 1950, con lo que se pudo desarrollar el estudio hidroenergético para determinar el tamaño de las turbinas y la generación promedio, y elaborar los planos de la ingeniería de detalle. Después de mover las turbinas, el agua continuará por el mismo cauce hasta El Novillo, la presa almacenadora, y de ahí al Oviáchic para el aprovechamiento hidroagrícola en el Valle del Yaqui, en Sonora. Actualmente ya se cuenta con todos los permisos, por lo que deberá comenzar el montaje de las turbinas y los generadores a la mayor brevedad, después de 72 años de construida ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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PLANEACIÓN

Administración de riesgos en la gerencia de proyectos Los riesgos del proyecto son sucesos inciertos que pueden tener efectos positivos o negativos en el costo, el tiempo, el alcance o la calidad. Las técnicas de identificación pueden aplicarse tanto a las amenazas como a las oportunidades, criterio que puede aprovecharse para incrementar la eficacia y los resultados del proyecto. El objetivo básico de la gerencia de proyectos de infraestructura está en alcanzar el éxito de un proyecto mediante la aplicación de los procesos, las herramientas y técnicas recomendables y reconocidos en el ámbito global por su eficacia para la administración de proyectos. En general, se acepta que un proyecto es exitoso cuando: • Se termina en el tiempo planeado. • Se ajusta al presupuesto aprobado. • Llena los requisitos de calidad estipulados.

RAÚL MÉNDEZ DÍAZ Ingeniero civil. Especialista en Administración de Proyectos de Infraestructura. Perito certificado en Gerencia de Proyectos de Infraestructura.

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la gerencia de nuevos proyectos y demostrará plenamente la conveniencia de administrar un proyecto con apego a los modernos sistemas que actualmente se nos ofrecen para lograrlo. La gerencia de proyectos de infraestructura, cuya aplicación sistemática y profesional facilita que los proyectos de este tipo cumplan con los parámetros mencionados, cuenta con un acervo de conocimientos, que se divide para su estudio y exposición en 13 áreas fundamentales. En cada una de éstas se recomienda la utilización de uno o varios procesos. De manera adicional, en la actualidad no se discute Una de esas áreas, la administración de los riesgos que, si se cumple con los parámetros tradicionales de del proyecto, destaca por su importancia y por no ser tiempo, costo y calidad, pero no con la satisfacción del siempre reconocida como indiscutiblemente útil para cliente, no es posible considerar exitoso un proyecto. Por lograr el éxito. Aunque todo gerente de proyecto (GP) el contrario, un cliente satisfecho llevará seguramente a profesional acepta la administración de riesgos como una actividad de gran importancia, en la práctica son pocos los proyectos en los que se aplica en forma consistente y sistemática. Es probable que, en nuestro país, si se hiciera un estudio estadístico, el resultado revelaría la escasa aplicación de esta importante herramienta en los proyectos de infraestructura. Sin embargo, hay que recordar que, para proyectos mayores de 500 millones de pesos, la Secretaría de Hacienda y Crédito Público establece como requisito la aplicación de análisis de riesgo. Con frecuencia, en los medios de comunicación se mencionan fallas en proyectos de infraestructura que pueden ser atribuidas a deficiencia en la planeación. A esta etapa del La administración de los riesgos de proyectos de construcción no ha sido de- ciclo de vida de un proyecto no se le bidamente reconocida. da la importancia que tiene y que se

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Administración de riesgos en la gerencia de proyectos

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traduce en la imprevisión de las fallas de las que luego se informa. En muchos casos, un análisis de riesgo hubiera permitido detectar oportunamente su posible ocurrencia y prever la forma en que hubieran podido enfrentarse los riesgos, para evitarlos o mitigar su efecto destructivo. Recordemos que, en obras de infraestructura, ese efecto puede ser desastroso para gran número de personas. La aplicación práctica de la administración de riesgos requiere la intervención de un GP que conozca los seis procesos que redundan en una administración exitosa de dichos riesgos, la que a su vez contribuye poderosamente al éxito del proyecto en su conjunto. Conviene reconocer que todos los procesos que deben aplicarse durante el ciclo de vida del proyecto constituyen un conjunto de elementos que, bien coordinados, interactúan entre sí en forma iterativa hasta alcanzar la madurez de la etapa de planeación del proyecto, que debería darse previamente al comienzo de la obra. La administración de riesgos aislada sería insuficiente si no se aplicaran las otras áreas de conocimiento que se retroalimentan con dicha aplicación y que a su vez retroalimentan el análisis de riesgos.1 Para los gerentes de proyectos de infraestructura (GPI) es conveniente conocer los seis procesos que integran el área de conocimiento de la administración de riesgos del proyecto: 1. Planeación de la administración de los riesgos. 2. Identificación de riesgos. 3. Análisis cualitativo de los riesgos. 4. Análisis cuantitativo de los riesgos. 5. Planeación de la respuesta a los riesgos. 6. Monitoreo y control de los riesgos.

Un factor importante es que la administración de riesgos sea encabezada por un ingeniero civil.

Es también importante que todo GP reconozca que en la administración de proyectos existe esta disciplina que ayudará a asegurar el éxito del proyecto y que su aplicación, lejos de ser opcional, debe considerarse necesaria y conveniente. El GPI también debe saber: • Qué puede aportar el análisis de riesgo a su proyecto. • Qué sucederá a su proyecto si no se aplica el análisis de riesgo. • Cómo hacer exitoso el análisis de riesgo. • Cuáles son los obstáculos que encontrará para aplicar el análisis de riesgo. • Qué decirle a la organización-cliente acerca del análisis de riesgo.

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Para los GPI, el conocimiento de estos procesos a fondo y su aplicación eficaz es una habilidad indispensable. Desde luego que un factor importante en proyectos de infraestructura es que la administración de riesgos sea encabezada por un ingeniero civil (o con preparación equivalente) con suficiente experiencia en este tipo de proyectos.

La administración de riesgos incluye una visión organizativa del problema que enfrenta todo constructor.

Es necesario reconocer que la administración de riesgos es una disciplina que incluye procesos, herramientas, técnicas, un estado mental y una visión organizativa del problema de enfrentar los riesgos que todo constructor sabe que existen en un proyecto. Se debe entender que hay un cuerpo de conocimientos establecido en constante perfeccionamiento, que debe aprender quien quiera aplicarlos y que, en todo caso, puede obtener ayuda profesional para la identificación, el análisis y la mitigación de los riesgos de su proyecto. Todo proyecto de infraestructura se enfrenta a riesgos que pueden afectar su seguridad, la de sus constructores, sus usuarios y de sus involucrados externos. Pueden existir también riesgos que amenacen la operatividad, los alcances, el costo y el tiempo de ejecución. Es indispensable conocer esos riesgos oportunamente para evitar los frecuentes retrasos, la insuficiencia presupuestal y los fracasos económicos derivados de la ignorancia o desestimación de los riesgos. Ignorarlos es un ahorro mal entendido que puede resultar demasiado caro. Desde luego que uno de los riesgos más importantes para un proyecto es el de una mala administración que no logre la integración y el trabajo en equipo de los elementos que concurren para su ejecución, especialmente en los proyectos de infraestructura, en los que se requiere la participación de un gran número de especialistas y

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de involucrados externos, como contratistas, subcontratistas, destajistas, proveedores, etc. También, por su naturaleza, en este tipo de proyectos se puede afectar a terceros, quienes, aun cuando no tengan una participación directa en la ejecución del proyecto, pueden resultar afectados por ésta o por su implantación y, por consiguiente, afectar su desarrollo. Incluso pueden interrumpir o cancelar su ejecución. Los mencionados son de los muchos ejemplos que podrían citarse acerca de la utilidad del análisis de riesgo, pues muchas de estas circunstancias negativas pueden detectarse oportunamente mediante su aplicación, y consiguientemente planear y aplicar las medidas preventivas que logren modificar positivamente dichas circunstancias. Es indudable que algunos de los procesos que se recomiendan aplicar Un riesgo importante para un proyecto es una mala administración. son los relacionados directamente con la administración de los recursos humanos y conpero también pueden resultar equivocados y deben tribuyen poderosamente a la administración exitosa del desecharse. proyecto, incluyendo la de los riesgos. Se facilita cumplir Un obstáculo frecuente para la administración de así los alcances planeados para el proyecto y el logro de riesgos es la renuencia de los involucrados a las “malas los beneficios sociales, políticos y económicos que se noticias”. Por eso conviene resaltar que es conveniente esperan de su aplicación. Entre los procesos señalados identificar no sólo las amenazas, sino también las oportupodemos mencionar la identificación oportuna de los innidades. Así, pueden también tenerse “buenas noticias” volucrados, la gestión de sus expectativas y el desarrollo y, lo que es mejor, aprovecharlas. humano del equipo del proyecto.2 Conviene acompañar las malas nuevas con las También es conveniente resaltar que la administramedidas de mitigación que se hayan desarrollado. De ción de riesgos ayuda al GP no sólo a identificar lo que esta manera, se presentará no sólo el problema, sino tiene que hacer para abatir los riesgos que amenazan acompañado por su solución. a su proyecto, sino también, en forma muy eficaz, a Los objetivos que persigue la administración de conocer y aprovechar las oportunidades que puedan riesgos son aumentar la probabilidad y el efecto de los beneficiarlo. sucesos positivos y disminuir la probabilidad y el impacto Hoy se sabe que en el camino de la identificación y de los negativos. valuación de los riesgos es frecuente que se encuentren Los seis procesos cuya aplicación se recomienda oportunidades que contribuyan poderosamente a la son de gran utilidad para que las incertidumbres se obtención de beneficios no previstos. aminoren, las amenazas se conjuren o reduzcan y las Los riesgos del proyecto son sucesos inciertos que oportunidades se aprovechen. Esto es lo que hace tan pueden tener efectos positivos o negativos en el costo, valiosa la administración de los riesgos en el contexto el tiempo, el alcance o la calidad. Las técnicas de idende la gerencia de proyectos tificación pueden aplicarse tanto a las amenazas como a las oportunidades, criterio que puede aprovecharse para incrementar la eficacia y los resultados del proyecto. Notas 1 En la gerencia de proyectos se reconoce que la falta de administraEs común meterse en problemas al perseguir objeción moderna, especializada o una administración incompetente tivos inconsistentes,3 pero el análisis de riesgo puede son posiblemente los riesgos más importantes para un proyecto. ayudar a identificar estos problemas. Hay que entender 2 PMBOK Guide. 5ª ed. Tabla 3-1, p. 61. la diferencia entre la certeza de lo ya ocurrido y la incer3 Hulett, David T. (s/f). What Every Executive Needs to Know about Protidumbre de lo que se planea. Hay que ser modestos ject Risk Management. Project Management White Papers. Los Ángeles: Hulet & Associates. en lo referente a la calidad de los datos previos con que se planea, reconocer que conforme se avanza en la ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? planeación los supuestos iniciales se van confirmando, Escríbanos a ic@heliosmx.org

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Administración de riesgos en la gerencia de proyectos

OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA

Túnel de Laerdal En el occidente de Noruega, las arterias de circulación rápida que aseguran el crecimiento y desarrollo de una sociedad moderna son un problema mayor. Caminos estrechos, junto con fiordos y cruces montañosos, dan una confiabilidad relativamente deficiente en el transporte terrestre. Durante los últimos 20 años, Noruega ha priorizado la extensión de la red nacional de caminos para enlazar las diferentes regiones del país de forma más inmediata, reducir el tiempo de traslado y ofrecer un transporte más seguro y económico para los negocios. Los túneles, puentes y las nuevas rutas por carretera proporcionan un traslado más corto y rápido. Para abrir camino a través de un terreno difícil con elevado riesgo de desprendimiento de rocas, ha sido necesaria la construcción de túneles carreteros en muchos lugares. Desde una perspectiva ambiental, también parece ser que los túneles representan una inversión justificable para evitar la destrucción de un hermoso entorno natural y virgen. En 1975, el Parlamento noruego decidió que la carretera principal entre Bergen y Oslo debía pasar por Filefjell. En 1992, se confirmó esta decisión, además de que la carretera debía pasar por un túnel entre Laerdal y Aurland. El túnel de Laerdal es una parte importante de la extensión de una conexión por carretera confiable y sin transbordadores entre las dos ciudades más grandes de Noruega. Con 24.5 km de largo, es el túnel carretero más largo del mundo. La tecnología moderna, la experiencia

comprobada y las aptitudes en la construcción de túneles de tal longitud han hecho posible su planificación y construcción. Geología y refuerzo El tipo de roca dominante en el túnel de Laerdal es gneis precámbrico. La roca es principalmente sólida, pero hubo zonas en las que estaba rota y agrietada. Algunas fueron tan distintas a nivel del túnel que fue necesario tomar iniciativas importantes de seguridad al momento de la perforación. Al pasar una zona de debilidad a 10 km de Aurland, se presentó un gran desprendimiento del techo del túnel, de 1,000 m3 de roca aproximadamente. Para continuar, el sitio completo del desprendimiento se rellenó con concreto y entonces se perforó un nuevo túnel.

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Derrumbes El túnel de Laerdal corre a gran profundidad dentro de la montaña, con hasta 1,400 m de roca encima. Estas grandes masas ejercen una presión inmensa, las que, en combinación con las fuerzas de tensión horizontal en la corteza terrestre, pueden originar el desprendimiento de grandes trozos de roca del techo y muros; esta estabilidad cae luego de la detonación. Este fenómeno se conoce como “derrumbe”. El tamaño de los restos del derrumbe varía, de astillas pequeñas y delgadas a bloques inmensos de roca. Los constructores del túnel se enfrentaron con frecuencia a este problema. Los restos del derrumbe caen justo después de la detonación, por lo que deben llevarse a cabo medidas de seguridad antes de continuar con cualquier trabajo.

Entrada sur del túnel.

Saneamiento y fijación Después de cada detonación, el área excavada se despejaba con un raspador hidráulico ajustado a una excavadora, lo cual se revisaba después mediante una limpieza manual. Luego, el techo y los muros del túnel se reforzaron con pernos de acero galvanizado y concreto lanzado reforzado con fibra. Los pernos largos

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Túnel de Laerdal

Construcción del túnel Durante su construcción, la operación se dividió en cuatro etapas principales: perforación, colocación de cargas explosivas y detonación, carga y transportación, y aseguramiento de la roca. El procedimiento completo tardó de seis a siete horas aproximadamente. La duración exacta dependió primordialmente de cuánto trabajo de seguridad se necesitó. Perforación La tunelización se llevó a cabo con jumbos de perforación controlados por computadora al igual que con perforación y detonación tradicionales. Para asegurar la unión de las secciones del túnel con el menor margen de error posible a más de 10 km hacia el interior de la roca y 1,000 m debajo de la montaña, fue importante

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de anclaje, de 2.5 a 5 m, dirigen las tensiones hacia lo profundo de la roca, mientras que el concreto lanzado une las superficies de roca entre los pernos. La superficie del túnel se refuerza y asegura mediante un total de 200,000 pernos de anclaje y 45,000 m3 de concreto lanzado reforzado. Esto iguala la tensión en la roca sólida y hace que el túnel sea seguro para los automovilistas.

Una de las cuevas interiores.

que el trabajo de perforación y detonación se realizara con gran precisión. Se utilizaron satélites de navegación para determinar los puntos de inspección fijos en los que se basaron otras mediciones dentro del túnel, y se indicaron los rodamientos mediante rayos láser dentro. Una computadora en el jumbo de perforación (cada uno con tres taladros hidráulicos) capturó los rayos láser y posicionó el equipo de perforación de forma automática, de acuerdo con un patrón establecido.

El interior del túnel cuenta con iluminación espacial.

Detonación Se perforaron cerca de 100 agujeros de 45-51 mm de diámetro y 5.2 m de profundidad en cada detonación. Al fondo de cada agujero se colocó un detonador dentro de un cartucho pequeño de dinamita. Posteriormente, se bombeó anolit en el agujero, un explosivo utilizado con mayor frecuencia en los túneles noruegos y que es más sencillo de utilizar que la dinamita. La detonación de los agujeros perimetrales en la sección transversal del túnel se realizó con precaución para evitar el daño a la corona y los muros del túnel. La perforación del túnel se realizó en tres o cuatro frentes de forma simultánea, lo que hizo que las operaciones fueran intensivas. • Se detonaron aproximadamente 5 mil explosiones antes del rompimiento total, en septiembre de 1999. • Se perforaron 100 agujeros en cada detonación (cada detonación se abre paso 5 m hacia la roca). • Cada detonación libera 500 m3 de roca. • Se utilizaron 500 kg de explosivos para cada detonación. • En promedio, se detonaron de 60 a 70 m por semana en todos los frentes. • En total, se retiraron 2.5 millones de metros cúbicos de roca excavada del túnel. Carga y transporte En el túnel se usaron cargadores sobre ruedas. Los materiales excavados se transportaron fuera del túnel con la ayuda de camiones de volteo. Dentro, se construyeron carreteras permanentes en paralelo con el trabajo de tunelización, para que los vehículos de transporte pudieran circular sobre una buena base de carretera asfaltada durante el periodo de construcción. Esto mejoró la eficacia y disminuyó la contaminación. Excavación y paisajismo El desecho de 2.5 millones de metros cúbicos de roca excavada fue uno de los principales desafíos en la planificación del túnel. Para evitar conflictos mayores debido a la importancia cultural del paisaje y la tierra agrícola productiva en el valle principal, la Administración Noruega de Carreteras Públicas (ANCP) decidió construir

más de la mitad del túnel a partir de uno de acceso de 2.1 km de largo en Tynjadal. Éste es un valle secundario que desemboca a unos 8 km al este del pueblo de Laerdal. Los materiales excavados se depositaron ahí sin ningún efecto visible en el valle principal, y sin riesgo de derrame peligroso hacia los cauces de Laerdal. Construir un túnel de acceso de Tynjadal hacia el principal fue costoso, pero se realizó para conseguir un periodo más corto de construcción en lugar de sólo trabajar desde cada extremo. Esta solución también implicó menos molestias para la comunidad de Laerdal, ya que el tráfico de acceso y el ruido por los trabajos en el túnel se concentraron en un área deshabitada. El túnel de acceso también es parte importante del sistema de ventilación permanente, pues el aire contaminado se extrae por allí, y desempeña una función en la reducción de consumo de energía del sistema de ventilación. Ventilación La ventilación del túnel es longitudinal. Sólo hay un conducto de escape del aire de ventilación, a 18 km del extremo del túnel en Aurland; aproximadamente a 10 km de ese extremo, en un túnel lateral corto, se instaló una planta de limpieza para el aire de ventilación. Esta planta limpia el aire corriente de contaminantes importantes, y así se mantiene una calidad aceptable del aire en el túnel, incluso durante periodos de tránsito pesado; de este modo se limita también el consumo de energía requerido para ventilar de manera satisfactoria el túnel. La planta de limpieza de aire consta de un precipitador electrostático que elimina las impurezas, seguido de una planta de limpieza de gas que elimina los más importantes componentes gaseosos de contaminación del aire. El precipitador electrostático a contracorriente es una tecnología comprobada y desarrollada especialmente para limpieza de aire del túnel, elaborado por una compañía noruega, y altamente eficaz. Eliminará entre 90 y 95% de las partículas suspendidas (PM10) en el aire. El sistema de limpieza de gas a corriente elimina 85-90% del gas de dióxido de nitrógeno (NO2) y absorbe 60% de los gases de COV (compuestos orgánicos

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Túnel de Laerdal

No se escatimó en seguridad.

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Túnel de Laerdal

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volátiles, restos sin quemar de los gases de gasolina y diésel), incluyendo 75% o más componentes, como el benceno e hidrocarburos aromáticos y poliaromáticos similares. El ozono (O3) se elimina totalmente. El proceso de limpieza de gases se ha desarrollado en cooperación con una compañía noruega privada y la ANCP. Se basa en reacciones catalíticas que descomponen los gases no deseados en elementos no tóxicos, como N2, NO y CO2. Las impurezas gaseosas, como CO

El sistema de ventilación del túnel es longitudinal.

y NO, no se eliminan; sin embargo, estos componentes no están presentes en concentraciones que pudieran representar algún peligro para la salud. El proceso se ha sometido a prueba durante más de 24,000 horas con aire real del túnel de carretera en el túnel con tránsito pesado de Oslo. No ha habido ninguna pérdida del efecto de limpieza catalítica, pero se requirió eliminación de polvo del catalizador después de 16,000 horas debido a pérdida de presión. No se ha requerido ningún otro tipo de mantenimiento especial. El precipitador electrostático se apagará de manera automática para eliminar el polvo en intervalos regulares, y se espera que el mantenimiento del catalizador de filtración de gas sólo se requiera a intervalos de varios años. Para el túnel, el escape del aire de salida y contaminado por el conducto de ventilación no es un problema. El conducto realiza sus expulsiones en un área no poblada. Para los túneles en la ciudad, donde los problemas de contaminación se relacionan principalmente con la calidad del aire de la ciudad en general, y de manera más específica con el contenido de polvo, NO2, y COV, esta tecnología para la limpieza del aire puede utilizarse de manera ventajosa para limpiar el aire de ventilación contaminado antes de la descarga al entorno urbano.

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Túnel de Laerdal

Los conductores contarán con información del estado del túnel.

Diseño Atravesar el túnel de Laerdal tomará aproximadamente 20 minutos. El desafío ha sido diseñarlo para que las personas no consideren aburrido y monótono su traslado, y pierdan la concentración durante un viaje largo. Un grupo de trabajo conformado por psicólogos de la Asociación de Investigación Industrial y Tecnológica examinó especialmente el diseño del túnel, y valoró lo que se puede hacer para que el viaje sea una experiencia agradable. La creación de un grado de variación durante el viaje en automóvil reducirá el riesgo de que el conductor pierda la concentración y la noción de la velocidad. Desde 1990 se llevó a cabo una investigación para estudiar el comportamiento de los conductores en túneles carreteros largos. Se utilizaron simuladores para encontrar las mejores soluciones en cuanto a iluminación y diseño. Los resultados de la investigación concluyen lo siguiente: • Las curvas suaves y las secciones rectas cortas harán que conducir por el túnel sea menos monótono, sin infringir las directrices de la distancia de visualización segura. • En cualquier punto del túnel, la distancia de visualización segura será de 1,000 m o más. • El túnel se ha subdividido en cuatro secciones ampliadas, lo bastante grandes para permitir que los autobuses y trenes den vuelta sin tener que ir en reversa. Seguridad vial Una gran parte de la inversión se realizó en medidas y equipo de seguridad. Incluso, con la experiencia práctica obtenida de diversos túneles de gran longitud, se demuestra que éstos son muy seguros. Se ha puesto énfasis en la prevención de accidentes y en contar con un sistema de seguridad eficaz para lidiar con posibles problemas. Prevención de incendios Ésta es una prioridad en la construcción de cualquier túnel. El de Laerdal pasa a través de roca seca con poca

posibilidad de filtración de agua de sellado. En los pocos lugares en los que se han requerido películas de plástico inflamables para la impermeabilización, estos métodos se sometieron a prueba en un incendio de autobús en el túnel Ekeberg en 1996. La generación de calor fue de aproximadamente 35,000 kW y la temperatura debajo del techo del túnel se elevó a más de 1,000 ºC, sin un daño visible presente en el revestimiento del túnel. Sin embargo, incluso con poco riesgo de accidentes y diseños contra incendios seguros, el túnel de Laerdal contará con una gran cantidad de equipo de emergencia. Se han instalado teléfonos de emergencia y extintores en intervalos más cortos de los habituales en otros túneles. Entre las medidas de seguridad se mencionan las siguientes: • Teléfonos de emergencia cada 250 metros. • Equipo de extintores de incendios cada 125 metros. • 15 puntos de viraje para autobuses y camiones articulados. • Bahías de emergencia pequeñas cada 500 metros en caso de avería. • Carriles individuales de emergencia para la policía, servicio contra incendios y servicios médicos. • El sistema contador y de foto controlarán el tránsito dentro y fuera del túnel. Control Se gastaron varios millones de coronas noruegas en el equipo para controlar y verificar que los sistemas de ventilación, conexiones de radio, sistemas de iluminación, luces viales, equipo de emergencia, etc., funcionen correctamente. El centro de control de la ANCP en Laerdal es el responsable del control y verificación de los sistemas del túnel. Cualquier remoción de extintores de los túneles controlados se registrará de manera automática. La calidad del aire se verificará continuamente y los ventiladores se encenderán de forma automática cuando las concentraciones de gases tóxicos excedan los rangos especificados. Los ventiladores también se pueden operar de manera manual desde el centro de control. Si se presenta alguna falla en el sistema de ventilación o si se forman extensas filas de autos y se crean volúmenes excesivos de gases de escape, el túnel se cerrará automáticamente al tránsito. Si se presenta un accidente de tránsito o cualquier otra situación, que requiera el cierre del túnel, se podrá hacer de manera inmediata desde el centro de control. A los conductores que hayan ingresado al túnel se les informará por radio si deben esperar o virar y salir del túnel

Elaborado por Helios con información de http://www.engineering.com/ ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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nuevo

diseño “Un mundo de soluciones en concreto”

En este 2014, cumplimos 51 años y estrenamos nueva imagen. Nos renovamos para usted.

www.revistacyt.com.mx

2014

AGENDA

El espejismo de la calma

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/

Junio 30 a julio 2 IX International Conference on Structural Dynamics European Associations for Structural Dynamics Porto, Portugal eurodyn2014@fe.up.pt http://paginas.fe.up.pt El gato Georges Simenon Madrid, Acantilado, 2012 Cuando Émile y Marguerite deciden casarse, ambos cuentan ya más de 60 años de edad, los dos son viudos y posiblemente contraen matrimonio por miedo a la vejez y a la soledad. Pero pasado el tiempo, la vida en común dista de ser plácida. Émile es un antiguo obrero de escasas luces y modales poco educados; Marguerite, por el contrario, es de carácter dulce y delicado –al menos a primera vista–, y parece echar de menos las distinguidas maneras de su primer marido. A su vez, el tosco Émile añora la alegría y la espontaneidad de su primera esposa. Ahora, transcurridos ya unos cuantos años desde la boda, las pequeñas rencillas del matrimonio comienzan a adquirir un tono amargo, a veces violento. En esas circunstancias, el gato que el matrimonio tiene se convertirá en un pretexto para destapar toda suerte de sentimientos contenidos hasta el momento. En El gato, Georges Simenon explora una de sus obsesiones favoritas y que pocos escritores han sabido reflejar como él lo ha hecho: la de que basta hurgar un poco en la realidad cotidiana más trivial para que aflore ante nuestros ojos todo un insospechado mundo de sordidez y crueldad.

Octubre 4 al 8 XV Congreso Panamericano de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotecnia Sociedad Argentina de Ingeniería Geotecnia Buenos Aires, Argentina www.saig.org.ar

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

Túnel Interceptor, Medellín, Colombia

Autopista Urbana Sur, Distrito Federal

C.H. La Yesca, entre Jalisco y Nayarit

PTAR Atotonilco, Hidalgo

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