Revista Ingeniería Civil IC 539 marzo 2014

Espacio del lector

Dirección general Ascensión Medina Nieves Consejo editorial del CICM Presidente

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

sumario Número 539, marzo de 2014

FOTO: SACMEX

3 MENSAJE DEL PRESIDENTE / EL FUTURO Y LA ENER4 ENERGÍA GÍA / JULIO A. MILLÁN BOJALIL 10

ACADEMIA / ARMARSE DE CONOCIMIENTOS QUE AVALEN LA FORMACIÓN / GABRIEL RAMÍREZ FIGUEROA

16

PREVENCIÓN / AUDITORÍAS EN SEGURIDAD VIAL / EMILIO MAYORAL GRAJEDA Y CECILIA CUEVAS COLUNGA

DE PORTADA: FINANCIAMIENTO / CONTRATOS DE PRES20 TEMA TACIÓN DE SERVICIOS COMO FACILITADORES DEL DESARROLLO DE INFRAESTRUCTURA / JOSÉ ENRIQUE SILOS BASURTO

24

GREMIO / LA PARTICIPACIÓN DEL INGENIERO CIVIL EN LA INDUSTRIA PETROLERA / ÓSCAR LUIS VALLE MOLINA

/ LOS CAMINOS RURALES Y ALIMENTADORES 30 CARRETERAS EN EL DESARROLLO / ABRAHAM EDUARDO CADENA SÁNCHEZ

34

FERROCARRILES / EL CORREDOR FERROVIARIO DEL ISTMO DE TEHUANTEPEC / GUSTAVO BACA VILLANUEVA

MAESTRAS DE LA INGENIERÍA / PUENTES FLUVIALES 37 OBRAS Y ACUEDUCTOS ELEVADOS

40

LIBROS / EL PRESTAMISTA / EDWARD LEWIS WALLANT

Clemente Poon Hung Vicepresidente

Alejandro Vázquez Vera Consejeros

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 Coordinación editorial Teresa Martínez Bravo Ángeles González Guerra Corrección de estilo Oscar Jordan Guzmán Chávez Diseño y diagramación Marco Antonio Cárdenas Méndez Ramón Guerrero García Logística y comercialización Laura Torres Cobos Realización HELIOS comunicación +52 (55) 55 13 17 25

Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org IC Ingeniería Civil, año LXIV, número 539, Marzo 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 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, S.A. de C.V., Insurgentes Sur 4411, 7-3, colonia Tlalcoligia, delegación Tlalpan, C.P. 14430, México, Distrito Federal. Este número se terminó de imprimir el 28 de febrero de 2014, con un tiraje de 4,000 ejemplares.

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

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

Cambio de estafeta

XXXIV CONSEJO DIRECTIVO Presidente Clemente Poon Hung

N

uestro Colegio de Ingenieros Civiles ya cuenta con un nuevo presidente electo: Víctor Ortiz Ensástegui. Como estaba previsto, el proceso

Vicepresidentes Julio José Argüelles Cárdenas Felipe Ignacio Arreguín Cortés

electoral se desarrolló sin contratiempos y los asociados participaron

Patricio Cal y Mayor Leach

libremente, dando su amplio respaldo a los candidatos para el nuevo Consejo

Ascención Medina Nieves

Directivo.

Jorge Damián Valencia Ramírez

El equipo de trabajo que integramos los ingenieros de la actual administración deseamos a los compañeros, quienes asumen formalmente el 19 de marzo, el

Cedric Iván Escalante Sauri Armando Serralde Castrejón Alejandro Vázquez Vera Primer secretario propietario Rodimiro Rodrigo Reyes

mayor de los éxitos y nos ofrecemos a colaborar en todo aquello en lo que se Primer secretario suplente

considere podemos ser útiles.

Aarón Ángel Aburto Aguilar

No quiero dejar pasar este último mensaje como presidente del CICM sin

Segundo secretario propietario

hacer un explícito reconocimiento a la tarea de todos quienes han dado su mayor

Ma. de Lourdes Verduzco Montes

esfuerzo para que nuestra gestión pudiera ofrecer lo mejor de sí.

Segundo secretario suplente

Especialmente debo mencionar la tarea de los integrantes de la Junta de Honor y los de cada uno de los comités técnicos del CICM, cuya labor resulta impres-

Óscar Enrique Martínez Jurado Tesorero Javier Herrera Lozano

cindible para que la palabra autorizada de los ingenieros civiles sea escuchada y considerada por los sectores públicos y de la iniciativa privada, en donde se toman decisiones que están relacionadas con la infraestructura.

Hago pública la misma gratitud a quienes han hecho su aporte de manera desinteresada, participando proactivamente en espacios como el Grupo de Prospectiva 2030, donde se debaten regularmente los temas de mayor relevancia para la ingeniería y el país, así como al Club de estudiantes.

Finalmente, vaya nuestro reconocimiento a cada uno de los trabajadores del CICM que cotidianamente hacen posible que los propósitos de cada administración se transformen en acciones concretas.

Subtesorero Luis Rojas Nieto Consejeros Sergio Aceves Borbolla Ramón Aguirre Díaz José Cruz Alférez Ortega Celerino Cruz García Salvador Fernández del Castillo Flores Gonzalo García Rocha Carlos Alberto López Sabido Federico Martínez Salas Rafael Morales y Monroy José Luis Nava Díaz Simón Nissan Rovero Mario Olguín Azpeitia Víctor Ortiz Ensástegui Raúl Salas Rico Federico Gustavo Sandoval Dueck José Arturo Zárate Martínez

Clemente Poon Hung XXXIV Consejo Directivo

www.cicm.org.mx

ENERGÍA

El futuro y la energía Para 2040, el mayor número de habitantes y el incremento en el número de hogares representarán dos importantes fuentes de demanda de energía. La población en México pasará de 112 millones de habitantes en 2010 a más de 145 millones de habitantes, y el número de hogares aumentará de 31.5 millones a 39.2 millones. Además, el desarrollo de infraestructura demandará el uso de energía para los sectores de la construcción, el hierro y el acero, y los equipos de transporte.

JULIO A. MILLÁN BOJALIL Licenciado en Economía con estudios internacionales en Comercio Exterior, Productividad y Análisis Económico.

Es presidente del Grupo Coraza Corporación Azteca, S.A. de C.V., y fundador de Consultores Internacionales, S.C. Preside el Capítulo Mexicano del Consejo Económico de la Cuenca del Pacífico. Articulista en diversos medios, profesor universitario y conferencista nacional e internacional.

El mundo requiere mayor cantidad de energía, principalmente la producida según criterios de sustentabilidad. De acuerdo con la Agencia Internacional de Energía (IEA), la demanda de energía primaria en 2009 fue de 12,323 millones de toneladas equivalentes de petróleo (mtep) y se espera que ésta aumente 28.47% hacia 2035, cuando pase a las 16,961 mtep (véase gráfica 1).

Ante tal reto, el desarrollo tecnológico y la generación de nuevos conocimientos en ingeniería se erigen como las mejores herramientas. Para comprender la evolución futura del sector energético, en el presente artículo se analizan las megatendencias que están modificando al sector y su relación con el panorama energético mundial, las tendencias en la demanda y el papel de las nuevas tecnologías, para finalmente proceder a examinar el caso de México, las futuras fuentes de la demanda y cómo satisfacerlas, así como el papel de la ingeniería nacional ante el futuro del sector.

Las megatendencias1 que mayores cambios están generando en el sector energético mundial son la demanda de energías limpias y renovables, así como el mayor uso de la energía nuclear; esto, en paralelo con el crecimiento urbano, principalmente en economías emergentes, y el papel más preponderante de China, están modificando el panorama energético.

Las energías limpias son las que tienen un impacto mínimo o nulo en el medio ambiente. Aquí entran fuentes como el aire, el Sol y la energía mareomotriz, entre otras.

En 2010, el consumo de energías renovables a escala mundial fue 16.7% del total (véase gráfica 2).

Se proyecta que en los próximos años el consumo de energía renovable aumente considerablemente su participación. En escala mundial, hoy los hidrocarburos aportan más de la mitad de la energía primaria consumida: 33% del consumo energético primario global proviene del petróleo, siendo así la fuente energética

Gráfica 1. Crecimiento de la demanda mundial de energía primaria 2009 12,132 mtep

2035 16,961 mtep Nuclear 7%

Biomasa 10% Carbón 27%

Nuclear 6% Hidroeléctrica 2% Otras renovables 1%

Biomasa 11%

Hidroeléctrica 3% Otras renovables 4%

Carbón 24%

Gas natural 21%

Petróleo 28% Petróleo 33%

Gas natural 23%

Fuente: World Energy Outlook 2011.

4

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

El futuro y la energía

más utilizada. Sin embargo, de acuerdo con la IEA, en su escenario base del World Energy Outlook de 2011, el petróleo disminuirá su participación como insumo en la generación de energía para 2035, toda vez que las energías renovables pasarían a aportar 27% del total mundial en dicha fecha.

En cuanto al papel que está tomando la energía nuclear, dejando de lado prejuicios y considerando las emisiones de CO2 a causa del uso de combustibles fósiles, es la que se proyecta como la energía del futuro por su capacidad para satisfacer la creciente demanda y su limpieza. Algunos estudios y análisis proyectan que esta fuente podría proveer 30% de la demanda eléctrica mundial en 2030.

En cuanto a la urbanización, se estima que 70% de la población global vivirá en zonas urbanas en 2050. La migración a las ciudades impulsará a las personas a buscar un mayor acceso a los medios de comunicación, casas habitación, centros comerciales y de entretenimiento, lo que supondrá un aumento en la demanda energética.

Una considerable porción de esta explosión ocurre en naciones con un rápido ascenso económico. Por ejemplo, China se convirtió en 2012 en el país con la red eléctrica más grande del mundo en términos de producción y capacidad instalada, y se proyecta que hacia 2040, de acuerdo con la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos, sea el principal productor de energía nuclear, con una producción anual estimada de 180 GW y su demanda se espera sea de 430 mil billones de BTU. En 2013, por ejemplo, China se convirtió en el principal importador de petróleo, al requerir más de 6.45 millones de barriles por día.

En paralelo con dichas transformaciones, existen también tendencias del lado de la demanda que están dando nueva forma al sector. Una es la creciente demanda de gas natural, ya que éste continuará desempeñando un papel clave en la solución de los retos energéticos. En los próximos años se mantiene la propagación del uso de tecnologías, como carros híbridos y plantas de gas natural de alta eficiencia. Hoy, la tecnología más eficiente es capaz de convertir 61% de la energía contenida en el combustible en electricidad; la meta es llegar a 80% en los próximos 20 años. La misma IEA estima que, como consecuencia de esa mayor demanda, igualmente en 2035, el gas natural ayudará a cubrir 23% de la demanda energética global.

Una de las tendencias más interesantes del lado de la demanda es la proliferación de los hogares eficientes para reducir el consumo. Ejemplos de estas tecnologías incluyen el uso de electrodomésticos con sensores para controlar el gasto energético (ventanas automáticas que responden a las condiciones climáticas del exterior), así como el uso de materiales con cambio de fase (que actúan de manera reversible con base en condiciones térmicas del entorno; existen orgánicos e inorgánicos) para aprovechar al máximo la luz y el calor del Sol. Asimismo, existen prototipos para aprovechar la energía

Gráfica 2. Consumo mundial de energías renovables. Distribución porcentual Nuclear 2.7

0.9 0.7

Eólica, solar, biomasa, geotermia de potencia Biocombustibles

3.3

Biomasa, solar, geotermia, calentamiento de agua, calefacción

3.3

Hidroelectricidad

8.5

Biomasa tradicional

Renovables 16.7 Fósiles 80.6

Fuente: Sener, Prospectiva de energías renovables 2012-2026.

que genera el cuerpo humano en reposo para poder cargar pequeños dispositivos con sensores colocados en sillones; ya hay lámparas que se cargan con este método. Estas iniciativas tienen importantes desarrollos en Europa, en donde se busca hacer eficiente el uso de gas en el invierno. El gobierno británico, por ejemplo, ha decidido que a partir de 2015 los hogares deberán ser “cero emisiones”. Estas tendencias ayudan a mitigar el efecto del consumo energético en el ambiente.

Detrás de estas transformaciones que se dan del lado de la demanda existe el componente tecnológico, elemento esencial para el futuro del sector energético. En los últimos años, ha surgido un interés por el desarrollo de las smartgrids o redes inteligentes. Esta tecnología implica la aplicación de microprocesadores para producir, distribuir y consumir la electricidad, haciendo más eficientes cada uno de esos pasos. La integración de sensores en la red y en los aparatos electrodomésticos para recabar información increíblemente detallada sobre cuánta electricidad se consume en tiempo real, por hogar y por aparato, es de gran ventaja para dotar de eficiencia a su uso. Esto es fundamental, pues casi un tercio de la energía eléctrica se pierde en la red debido a la resistencia de los cables, por lo que conocer a detalle su uso permite diseñar prácticas para un consumo más eficiente.

Las redes inteligentes no sólo implican la construcción de una nueva generación de plantas eléctricas, sino que abre la posibilidad de integrar a la red eléctrica a miles de microproductores de electricidad; por ejemplo, las casas que tienen paneles solares en el techo. La integración de toda clase de procesadores en nuestros aparatos de uso diario es el siguiente paso en la conec-

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

5

El futuro y la energía

Gráfica 3. Estrategia Nacional de Energía 2013-2027. Generación por tipo de combustible 500

2027 Otros fósiles 12%

450

No fósiles 16%

400 350 TWh

300

Geotérmica, eólica y solar Uranio Hidráulica Carbón Diésel Gas natural Combustóleo

250 200 150 100 50 0 2012

2014

2016

2018

2020

2022

2024

2026

Gas natural 72%

2012

Otros fósiles 34%

No fósiles 19%

Gas natural 47%

TWh = Terawatt-hora; Tera: billón de watts.

Fuente: Sener, Estrategia Nacional de Energía 2013-2027.

tividad; aquí su aplicación se observa en un consumo más eficiente.

Por último, para dimensionar la importancia de este avance tecnológico, el Departamento de Energía de EUA calcula el valor de la industria de las redes inteligentes en 40 mil millones de dólares; aunados a los ahorros que generará en los próximos 20 años, darán un total de 170,000 millones de dólares.

Una nueva tecnología en fase de desarrollo que será clave para el sector en los próximos años es la posibilidad de transmitir energía eléctrica sin cables, idea originalmente explorada por Nicolás Tesla. El fundamento físico que se emplea hoy en día para lograr la transmisión inalámbrica de electricidad reside en dos fenómenos conocidos desde hace mucho tiempo: la inducción electromagnética y la resonancia.

Entre los diferentes métodos para transmitir energía sin cables, la tecnología láser es una de las más prometedoras. Para este tipo de transmisión se convierte la energía eléctrica en un haz de láser que se apunta a una celda fotovoltaica, proceso conocido como irradiación de energía (powerbeaming), ya que la energía es irradiada al receptor que lo convierte en energía eléctrica.

La transmisión por láser permite cargar pequeños dispositivos, además de que, por no existir interferencia en frecuencias de radio, no interfiere con aparatos como celulares o sistemas Wi-Fi. En prototipos desarrollados por el Instituto Tecnológico de Massachusetts se ha descubierto que la eficiencia energética de dispositivos que emplean este sistema puede exceder 90%. Otra ventaja consiste en que los dispositivos, una vez “cargados”, reducen de forma automática su consumo. La posibilidad de cargar nuestros aparatos sin la necesidad de cables en el futuro será una de las grandes revoluciones en el sector.

6

Estas tecnologías exploran nuevas formas de producir, transmitir y medir la energía. En paralelo, surgen innovaciones para su almacenamiento. Alemania y China, por mencionar algunos, han lanzado proyectos como bancos de energía para explorar alternativas mediante el desarrollo de nuevas baterías de hidrógeno.

China tiene proyectado almacenar 700 MW en 2016 y seguir con esta tendencia. Asimismo, California acaba de aprobar, en octubre de 2013, una ley que obligará a las compañías generadoras de energía a almacenar de manera colectiva 1.3 GW hacia 2020 como una manera de incentivar el uso de tecnologías más limpias. Estas innovaciones indican que para el futuro del sector energético no sólo importa su producción, sino también su conservación.

Lo expuesto ilustra la relevancia de la tecnología ante el reto global del crecimiento de la demanda de energía, pero ¿cuál es la situación para México?

Para 2040, el mayor número de habitantes y el incremento en el número de hogares representarán dos importantes fuentes de demanda de energía. La población en México pasará de 112 millones de habitantes en 2010 a más de 145 millones en 2040. En el mismo periodo, el número de hogares aumentará de 31.5 millones a 39.2 millones. Además, el desarrollo de infraestructura demandará el uso de energía para los sectores de la construcción, el hierro y el acero, y los equipos de transporte. En el Plan Nacional de Desarrollo 2013-2018 destacan más de 100 megaproyectos: 15 autopistas, 29 carreteras, 16 libramientos, siete puentes, tres trenes de pasajeros, seis sistemas articulados de transporte urbano, cuatro tramos de trenes de carga, siete puertos marítimos y siete aeropuertos, entre otros, los cuales representan una inversión aproximada de 415,000 millones de dólares y una gran cantidad de energía.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

Comprometidos para cumplir con altos estándares en materia de calidad y seguridad. La política “cero accidentes”, nos mantiene como una empresa sólida y confiable en el equipo de trabajo, producción y ejecución. Nuestra certificación ante el ISO 9001-2008 y acreditaciones ANAB Y EMA nos avalan.

SOMOS LA EMPRESA con mayor experiencia en la construcción en México dedicada a izajes, montajes y transporte especializado. Con presencia también en el extranjero.

Líderes en el ramo durante más de 20 años, nos hemos desempeñado con visión, eficacia, ética y servicio.

Siempre utilizamos tecnología de punta para mantenernos a la vanguardia y así participar en distintos proyectos, como:

• Reconfiguración de refinerías • Construcción de plataformas marinas • Montaje de centrales de ciclo combinado • Construcción de viaductos • Distribuidores viales • Edificación y montaje del gran y único telescopio milimétrico ubicado en Puebla, México • Estadios

ESE ASA Los líderes en izajes y transporte especializado

Y en la mayoría de los izajes y montajes pesados de la industria de la construcción efectuados en la República mexicana.

Avenida Insurgentes Sur Núm. 819 • Col. Nápoles, Delegación Benito Juárez • México, DF, C.P. 03810 Teléfonos: +52 (55) 90002630 • +52 (55) 9000 2629 • +52 (55) 9000 2368 Fax + 52 (55) 9000 2368 Ext. 227 • LADA SIN COSTO 01-800-087-2630

El futuro y la energía

Gráfica 4. Potencial de energía renovable. Megawatts y porcentaje

Eólica

Geotérmica

Minihidro

Solar PV

Biomasa

Atómica

20,000 5% Potencial 2020

10,000 10%

Aprovechado 2012 6,300

2% 6,000 0% 3,000 1% Indeterminado

Fuente: Consultores Internacionales, S. C. Con información de Sener.

Para satisfacer esa demanda, desde hace más de una década en México la expansión del sector eléctrico se ha dirigido hacia la producción de energía con base en gas natural, en sustitución de otras tecnologías como las termoeléctricas que utilizan el combustóleo. Esta tendencia se debe, en parte, a la reducción en los precios del gas natural en los últimos años en Estados Unidos y a la mayor eficiencia de estas plantas respecto a las que emplean derivados del petróleo, con el objetivo de disminuir la dependencia de combustibles fósiles como el carbón y el petróleo, y reducir las emisiones y los contaminantes a la atmósfera.

En 2012, 47% de la energía eléctrica producida en nuestro país se hizo empleando gas natural. Con base en la Estrategia Nacional de Energía 2013-2027 se estima que pase a representar 72% en 2027 (véase gráfica 3).

Por otro lado, la utilización de fuentes renovables también permitirá incrementar la producción de energía.

Nuestro país cuenta con un importantísimo potencial en estas fuentes, el cual no está del todo aprovechado.

Por ejemplo, la Secretaría de Energía calcula que hacia 2020 existirá el potencial de producir hasta 20,000 MW por fuente eólica, de lo cual, hasta 2012, sólo se tenía aprovechado 5% (véase gráfica 4).

En conjunto con las estrategias gubernamentales, la ingeniería mexicana tendrá un papel preponderante en el desarrollo del sector. La estrategia energética nacional es la vía ante los retos del sector, mientras que los proyectos de inversión e ingeniería son el vehículo. Al respecto, se deben distinguir los proyectos, los retos y las acciones que habrá de tomar el ingeniero mexicano del mañana en esta labor.

8

Algunos de los proyectos claves de la ingeniería mexicana en los próximos años son: • Cuantificación del potencial de las energías renovables, exploración de recursos de uranio, shale gas y shale oil.

• Exploración y transformación de recursos primarios.

• Diseño, construcción, montaje, puesta en marcha, servicio y mantenimiento de las instalaciones energéticas necesarias en el futuro.

• Diseño y fabricación de equipos y componentes requeridos por la industria.

• Instalaciones de equipo electromecánico.

Para que la ingeniería mexicana se inserte exitosamente en la estrategia energética nacional se requiere: • Que los ingenieros se posicionen en las esferas de toma de decisiones como asesores o directivos.

• Impulsar la formación de ingenieros especialistas en el sistema educativo nacional (público y privado).

• Fomentar la aplicación de recursos para la investigación e innovación tecnológica en energías limpias, cambio climático y eficiencia energética.

• Coadyuvar a la formación de empresas nacionales de ingeniería y al incremento del grado de integración nacional de los productos y servicios energéticos.

Los retos para el ingeniero del futuro son: • Conversión de energía mediante fuentes como nitrógeno e hidrógeno a gran escala. Ingeniería química.

• Desarrollo de tecnologías para la captura y el almacenamiento de CO2. Ingeniería química y en desarrollo sustentable.

• Sintetizar de forma eficiente la energía generada en las smartgrids. Ingeniería eléctrica y en tecnologías de la información.

• Desarrollar la tecnología láser para su uso simplificado en la transmisión de energía. Ingeniería en fotónica.

• Desarrollo de nuevos materiales para la eficiencia energética. Ingeniería en materiales y en nanotecnología.

• Diseño y edificación de ciudades sustentables. Ingeniería civil y en desarrollo sustentable.

El binomio ingeniería-desarrollo tecnológico, sustentado con una política energética sólida, transversal y de largo plazo, permitirá a nuestro país afrontar los retos futuros en el sector

Nota 1 Nombre que se le da a transformaciones con impactos en diferentes ámbitos, como el social, económico y cultural, entre otros, y cuyos efectos prevalecen por un largo periodo, como la transición demográfica. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

ACADEMIA

Armarse de conocimientos que avalen la formación En el presente artículo se presenta un resumen ejecutivo de la investigación llevada a cabo con la finalidad de identificar el perfil del egresado de la carrera de Ingeniería de Minas y Metalurgia para los años 2011-2015.

Los diferentes ámbitos de acción Para el análisis de la realidad de la profesión de ingeniero minero metalurgista se consideraron tres ámbitos de acción: el universo de los empleadores, los mínimos internacionales en la academia, y el estado del arte de la profesión y su prospección a mediano y largo plazo.

El perfil profesional del egresado de la carrera de Ingeniería de Minas y Metalurgia debe provenir del análisis de diferentes ámbitos de acción, como el universo de los empleadores, los mínimos internacionales en la academia y el estado del arte de la profesión y su prospección a corto, mediano y largo plazo.

El análisis y la revisión periódica de los planes y programas de estudio forma parte del proceso educativo de la Facultad de Ingeniería y de la legislación universitaria, y es llevado a cabo por un cuerpo colegiado denominado Comité de Carrera.

Para ello, este órgano debe tener claramente definido el perfil del egresado de acuerdo con las condiciones del país y el estado del arte de la profesión a mediano y largo plazo.

FOTO: UNAM.MX

GABRIEL RAMÍREZ FIGUEROA División de Ingeniería en Ciencias de la Tierra, Facultad de Ingeniería, UNAM, México.

Una vez elaborado el documento denominado “Plan y Programas de Estudios de la Licenciatura de Ingeniería de Minas y Metalurgia”, se somete a revisión y aprobación de los consejos técnicos y académicos correspondientes.

El ingeniero de minas y metalurgista requiere un alto perfil académico.

10

Universo de los empleadores Por medio de encuestas realizadas y validadas por un equipo multidisciplinario conformado por el sector público (oficinas de gobierno relacionadas con el sector minero), la iniciativa privada (Camimex y empresas afiliadas), la Asociación de Ingenieros de Minas, Metalurgistas y Geólogos de México, A.C., y las instituciones de educación superior responsables de impartir la carrera de Ingeniería de Minas y Metalurgia en su diferentes modalidades, las empresas manifestaron su interés de que los egresados mantengan un perfil técnico profundo y muy especializado en el sector, matizado con habilidades personales, dominio del idioma inglés y manejo de temas de vanguardia como los relacionados con la normatividad ambiental, el uso de aplicaciones informáticas especializadas y experiencias directas adquiridas en sus prácticas y estancias profesionales en la industria minera.

En el perfil técnico se mencionan temas como sistemas de minado, mecánica de rocas, sistemas de soporte, uso y manejo de explosivos, costos, análisis económicos, incremento de recuperación metalúrgica, caracterización mineralógica, lixiviación, relación con las comunidades y relación con sindicalizados.

En las habilidades personales se hace énfasis en la capacidad de organizar, supervisar, administrar empresas y proyectos y realizar trabajo interdisciplinario; análisis de problemas y toma de decisiones; iniciativa, proactividad, propositividad, liderazgo, trabajo en equipo, puntualidad y disposición de servicio; facilidad

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

FOTO: ENGR.UKY.EDU

Armarse de conocimientos que avalen la formación

El egresado de esta ingeniería debe estar actualizado en cuestiones tecnológicas.

de comunicación oral y escrita; curiosidad y ganas de aprender; facilidad para vivir en zonas mineras y cambiar de domicilio, así como optimismo.

De otra encuesta realizada por la Facultad de Ingeniería a empleadores se detectaron fortalezas como sus conocimientos en matemáticas, física, computación y principios de ingeniería; identificación, formulación y resolución de problemas de ingeniería, así como la utilización de herramientas necesarias para la ingeniería moderna, además de conducirse con responsabilidad profesional y actuar éticamente. Sin embargo, cerca de una tercera parte considera que el conocimiento de los egresados sobre el impacto de las soluciones de la ingeniería en un contexto global y social es malo o regular; un porcentaje similar tiene la misma opinión sobre la comunicación con otros profesionales y la capacidad de trabajar en un ambiente competitivo; respecto de la actitud de liderazgo, 37% opina que el grado de dominio es malo o regular junto con los conocimientos de administración y gestión de proyectos y planeación.

Mínimos internacionales en la academia En países desarrollados como Canadá, Estados Unidos y Australia, donde se encuentra el sector minero-metalúrgico de avanzada, se manejan planes y programas de estudio de cuatro años, lo cual permite introducir al alumno a las asignaturas de ingeniería aplicada con mayor prontitud. Se asume que lo anterior es permisible en dichos países gracias al nivel que los alumnos pueden obtener en el bachillerato.

Temas diversos como mecánica de rocas, robótica y automatización de minas, técnicas innovadoras de minado, incremento en la productividad de minas subterráneas profundas y sustentabilidad de la industria minera forman parte de sus planes de estudio también.

Llama la atención el bajo número de asignaturas relacionadas con la geología, con lo cual se abren espacios para las materias de ingeniería aplicada como Ventilación, Explosivos, Barrenación y Desarrollos, Manejo de Materiales, Diseño de Tajos Abiertos y Control de Suelos, entre otras, para un total de 17 o 18 asignaturas que representan alrededor de 45% del programa total.

La mayor parte de los mínimos internacionales de la academia están directamente relacionados con un título de ingeniero minero o ingeniero de minas (Mining Engineering).

Países como Australia han realizado grandes esfuerzos de colaboración entre los proveedores educativos, como un factor clave para la sustentabilidad a largo plazo y la mejora de la calidad de la educación en minería así como la internacionalización de los programas de estudio.

La principal preocupación mundial está en las bajas cifras referidas a la formación de recursos humanos para el sector minero-metalúrgico. Australia, Estados Unidos, Sudáfrica, Canadá y países de Sudamérica presentan gráficas que avalan dicha preocupación.

uuEn países desarrollados como Canadá, Estados Unidos y Australia, donde se encuentra el sector minero-metalúrgico de avanzada, se manejan planes y programas de estudio de cuatro años, lo cual permite introducir al alumno a las asignaturas de ingeniería aplicada con mayor prontitud. Se asume que lo anterior es permisible en dichos países gracias al nivel que los alumnos pueden obtener en el bachillerato.

En un ejercicio de prospección a 20 años, se plantea que si algo debe incluir la formación del ingeniero de minas del futuro es su capacidad de adaptarse al cambio y, como parte de sus atributos, una sólida formación en los principios científicos y capacidades en ingeniería de diseño; un conocimiento técnico profundo de los sistemas, tecnologías y prácticas relacionadas con la ingeniería de minas; habilidad para manejar la incertidumbre y ambigüedad tanto en el diseño como en la administración; habilidades para una buena comunicación en todos los niveles; buen entendimiento de los principios de riesgo, evaluación y administración en todos los aspectos de la ingeniería de minas; capacidad de vivir y trabajar en ubicaciones que frecuentemente son remotas y no urbanizadas; un fuerte compromiso para agregar valor, tanto

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

11

Armarse de conocimientos que avalen la formación

en el incremento de la eficiencia operativa y económica como en la mejora continua; amplio conocimiento de los principios y áreas de oportunidad para el control remoto y la automatización aplicada a los sistemas de minado, así como habilidad para administrar a los téc-

nicos especialistas en estos campos y la informática; total entendimiento y compromiso hacia la salud, la seguridad, el medio ambiente y las responsabilidades sociales y culturales hacia la comunidad y las implicaciones de la práctica de la minería sustentable; conciencia

Cuadro 1. Resumen de propuestas y acciones Fuente

Resumen

Conclusiones Fortaleza en conocimientos técnicos de la carrera.

Empleadores

Fortaleza en valores como honestidad, franqueza, ética, compromiso.

Orientados hacia aquellos aspectos que satisfagan sus necesidades

Debilidad en conocimientos económico administrativos, así como en temas de actualidad (aplicaciones informáticas, inglés, otros).

Debilidad en las habilidades sociales o interpersonales como profesionistas.

Lenta capacidad de reacción de las IES (en opinión de los empleadores).

Fortaleza en planes y programas de estudio de vanguardia (automatización, informática).

Orientación hacia las ciencias de la ingeniería aplicada en años más tempranos para, entre otras cosas, incrementar la carga de asignaturas de ingeniería aplicada.

Acciones concretas de refuerzo en aspectos sociales, económicos y administrativos (desarrollo sustentable, eficiencia operativa).

Convencimiento de que la colaboración entre los proveedores educativos es la clave para la sustentabilidad a largo plazo y la mejora de la calidad en la educación de la minería.

Mínimos internacionales de la academia

Acciones concretas derivadas de ejercicios de prospección de largo alcance

Fuerte preocupación ante la escasez de egresados, ahora y en el futuro.

Convencimiento de que lo único permanente es el cambio y la necesidad de que la formación incluya su capacidad de adaptarse al cambio, la incertidumbre y la ambigüedad.

Acciones concretas en aspectos de sistemas, tecnologías, comunicación, eficiencia operativa y mejora continua; automatización y control; desarrollo sustentable y medio ambiente, adaptabilidad.

Todo lo anterior sin descuidar los elementos fundamentales de la educación minera y la capacidad de aprender, analizar, sintetizar, diseñar y aplicar los conocimientos a casos y situaciones prácticas.

Conformación de asociaciones, federaciones o consejos entre universidades para lograr sinergias en las técnicas de aprendizaje.

Educación continua como una forma de vida.

Minería altamente productiva y con bajos costos de producción.

Incremento en la eficiencia de los procesos, desde la exploración hasta el producto terminado.

Técnicas superiores de exploración y determinación de recursos.

Eficiencia y seguridad en la operación.

Estado del arte y prospección

Lo único constante es el cambio, orientado por el incremento en la productividad y el desarrollo sustentable

Optimización de consumos y emisiones minimizando impactos.

Desarrollo de alianzas y mercados para optimizar la explotación y beneficio de productos mineros.

Mejoras regulatorias gubernamentales.

Incremento del nivel de comunicación y educativo de los participantes en el sector, así como apoyo y sensibilización del público en general hacia la actividad minero-metalúrgica.

Flexibilización de los planes de estudio hacia la diversidad de aplicaciones de la industria.

Educación continua, educación multidisciplinaria, especialización.

Utilización de tecnología de punta como automatización, comunicación satelital, sensores de control, robótica, computadoras, microprocesadores, tecnología de imágenes.

12

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

Armarse de conocimientos que avalen la formación

y sensibilidad de las condiciones del entorno mundial, incluyendo la capacidad de desarrollo de los diferentes niveles educativos en los recursos humanos que puede encontrar en el ejercicio de su profesión, y las relaciones culturales asociadas como la comunicación y el respeto.

No obstante lo anterior, no se considera necesario hacer a un lado los elementos fundamentales de la educación minera que hoy día están incluidos en los planes de estudio para dar lugar al aprendizaje de habilidades técnicas de mucho detalle, como la utilización de los más recientes paquetes de software de planeación de minas o los detalles finos de una estrategia de automatización.

La labor de un programa educativo de primera categoría en ingeniería de minas consiste en proveer al estudiante de las habilidades de ingeniería fundamentales, los conocimientos, la concientización técnica y, lo más importante, de una capacidad de aprender, analizar, sintetizar, diseñar y aplicar dichos conocimientos a casos y situaciones prácticas.

La innovación en las técnicas de enseñanza-aprendizaje es otro de los elementos clave para el futuro.

Algunas ya han sido empleadas, mientras que otras se encuentran en desarrollo.

Apoyándose en la idea de que la industria minera del siglo XXI es muy diferente de la que existía hace apenas una década desde el punto de vista de la tecnología, la sensibilización hacia el medio ambiente y la conciencia y responsabilidad social, los especialistas se plantean la necesidad de reestructurar la educación en minería.

Un número considerable de universidades está integrando todos los aspectos de sustentabilidad en sus planes de estudio, incorporando nuevos cursos e interactuando con disciplinas como sociología, tecnología, historia y ciencias ambientales.

Estado del arte y prospección Estudios de prospección muestran una minería del siglo XXI altamente productiva y con bajos costos de producción; utiliza tecnologías avanzadas para incrementar la eficiencia de los procesos desde la exploración hasta el producto terminado; utiliza técnicas superiores de exploración y determinación de recursos: desarrolla formas de encontrar y definir reservas de mayor valor sin afectar el medio ambiente; extrae y procesa los minerales de manera eficiente y segura; utiliza altas tecnologías y entrenamiento para mejorar el ambiente del trabajador y reducir su exposición a los riesgos; optimiza sus consumos y emisiones minimizando el impacto de las actividades minero-metalúrgicas.

Dichos parámetros se incorporan directamente a los planes de producción; desarrolla nuevas alianzas y mercados con las industrias de la transformación y manufactura para generar productos mineros limpios, reciclables, de mayor calidad y eficientes en su transportación; trabaja con las entidades gubernamentales para reducir los tiempos en el desarrollo de un recurso mineral y alcanza un trato equivalente al de otras industrias en un

14

marco legal y regulatorio racional y consistente; mejora la comunicación y la educación atrayendo a los mejores y más brillantes alumnos al lograr que las carreras en la minería sean atractivas y prometedoras. Educa a la población respecto del éxito de la minería del siglo XXI y refuerza el mensaje de que todo inicia con la minería.

Conclusiones Es evidente que no es tarea sencilla definir el perfil profesional del egresado. Sin embargo, con base en lo expresado, se puede formular la idea de que el egresado de la carrera de Ingeniería de Minas y Metalurgia debe estar armado con un cúmulo de conocimientos técnicos, teóricos y prácticos, que avalen su formación para el ejercicio de la profesión; debe estar capacitado en habilidades administrativas e interpersonales que le permitan interactuar con la sociedad, sus semejantes y el entorno en general; tiene que estar fuertemente sensibilizado hacia el desarrollo sustentable en todas sus facetas, no sólo el relacionado con el medio ambiente sino con el uso eficiente y racional de los recursos, la rentabilidad económica de los proyectos, la mejora continua de los procesos, la preservación de la integridad del ser humano y, más allá de su seguridad e higiene, el respeto a sus derechos y a la equidad.

uuLa innovación en las técnicas de enseñanzaaprendizaje es otro de los elementos clave para el futuro. Algunas ya han sido empleadas, mientras que otras se encuentran en desarrollo. Apoyándose en la idea de que la industria minera del siglo XXI es muy diferente de la que existía hace apenas una década desde el punto de vista de la tecnología, la sensibilización hacia el medio ambiente y la conciencia y responsabilidad social, los especialistas se plantean la necesidad de reestructurar la educación en minería.

Este egresado dispone de conocimientos específicos en tecnologías de vanguardia que le permiten entender los cambios inherentes al ejercicio de la profesión, autoeducarse y adaptarse rápidamente a ellos. Tiene muy claro “su compromiso con el desarrollo del país, para no caer en la fantasía de lo inmediato y lo intrascendente, y para nunca acostumbrarse al dolor de los demás, a la injusticia ni a perder la capacidad de asombro e indignación”1

Nota 1. Palabras del rector de la UNAM, José Narro Robles, en su discurso de bienvenida a la generación 2009 ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

PREVENCIÓN

Auditorías en seguridad vial En cualquiera de las etapas de un proyecto vial se puede realizar una auditoría en seguridad vial. Durante el análisis de factibilidad se evalúa el proyecto conceptual desde el punto de vista de la seguridad vial, es decir, se revisan sus alcances, la localización de los trazos de ruta y los posibles efectos en las localidades por la que atraviesa.

EMILIO MAYORAL GRAJEDA Ingeniero civil con posgrado en Infraestructura de Transportes. Es investigador del IMT desde hace más de 20 años, donde trabaja con temas de seguridad en la infraestructura carretera, el factor humano y la operación del transporte carretero.

contrarrestar las deficiencias de seguridad vial. Estas metodologías son medidas correctivas, es decir, abordan el problema de seguridad vial en eventos sucedidos en los que se registran lesiones y pérdidas humanas; por tanto, si las condiciones de la infraestructura vial no han sido modificadas sustancialmente, se puede concluir que un “punto negro” podría ser un defecto en la seguridad vial no considerado desde el diseño.

No obstante que se construyen y operan caminos con mayores estándares de seguridad, se considera que aún hay diseños viales con normas mínimas, debido principalmente a la necesidad de reducir los costos de construcción al mínimo posible.

Es indudable que el tratamiento de “puntos negros” tiene su mérito; sin embargo, se requeriría una metodología de carácter preventivo para identificar y corregir las deficiencias antes de que ocurran los accidentes. Con este propósito, hace un par de décadas comenzó el uso de la auditoría de seguridad vial (ASV). Al aplicar una auditoría a un proyecto vial, se tiene la oportunidad de que toda deficiencia detectada o algún potencial riesgo a la seguridad vial sea corregida mediante la modificación al proyecto, en lugar de aplicar alguna medida correctiva en una vialidad en operación.

FOTO DE LOS AUTORES

CECILIA CUEVAS COLUNGA Ingeniera civil con posgrado en Ingeniería de Tránsito. Ha elaborado proyectos para el IMT relacionados con la seguridad vial en la infraestructura carretera, como el estudio de sitios de alta concentración de accidentes en diferentes carreteras y autopistas del país.

Desde el punto de vista de la siniestralidad, los tres elementos principales que contribuyen a la ocurrencia de un accidente vial son el factor humano, el vehículo y la infraestructura vial. La interacción de estos factores es compleja y la identificación real de las causas que provocan la ocurrencia de un accidente generalmente es difícil. Por ejemplo, los errores de conducción debidos a un diseño geométrico inadecuado ocurren en las decisiones para elegir velocidad y trayectoria; si por tales errores de conducción se produce un siniestro vial, rara vez las estadísticas lo atribuirán a deficiencia del camino, como correspondería. De acuerdo con estadísticas de los accidentes ocurridos en carreteras federales, 78% son atribuibles exclusivamente al conductor.

Existen diferentes metodologías para la identificación, el análisis y la evaluación de sitios de alta siniestralidad, también llamados “puntos negros”, para

Figura 1. Parte del equipo técnico para realizar una ASV.

16

Definición La agencia australiana Austroads define la ASV como un examen formal a un proyecto de infraestructura vial, en el cual un equipo de profesionales calificado e independiente informa del riesgo potencial de un siniestro vial y del desempeño del proyecto desde la perspectiva de la seguridad vial.

El británico Malcolm Bulpitt realizó la primera ASV a principios de la década de 1980 para mejorar la seguridad en los proyectos viales realizados por el Departamento de Carreteras y Transporte del Consejo del

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

FOTO: SCT

Auditorías en seguridad vial

Existen medidas correctas que abordan la siniestralidad en carreteras.

Condado de Kent. En los noventa se produjo un interés generalizado en la adopción de ASV en Australia, Nueva Zelanda, Canadá, EUA, Dinamarca y Francia. Hoy día en internet se encuentra un gran número de informes disponibles (por ejemplo, http://safety.fhwa.dot.gov).

La ASV presenta ventajas indiscutibles en materia de seguridad tanto para los usuarios del camino como para las autoridades responsables de administrar la red y para la población en general. También es importante señalar que una ASV no es un ajuste de un proyecto, ni se aplica sólo a proyectos de alto costo; tampoco es una metodología para seleccionar entre proyectos o soluciones alternativas ni es una revisión o examen informal; por último, y tal vez lo más importante, no es una verificación de conformidad de un proyecto con los estándares o normas de diseño.

Objetivo y principios El objetivo de una ASV debe responder a las siguientes preguntas: ¿qué elementos de la carretera pueden comprometer la seguridad?, ¿en qué medida?, ¿a qué tipo de usuarios?, ¿bajo qué circunstancias?, ¿qué oportunidades existen para eliminar o mitigar los problemas de seguridad identificados? Los principios fundamentes de una ASV son: a) cómo se comportan los usuarios, no cómo se “deben” comportar ni cómo nosotros quisiéramos que se comportaran; b) mientras más pronto se pueda intervenir como auditores de seguridad en una vialidad, menor será el costo de la siniestralidad vial para la sociedad; c) el objetivo no es encontrar al culpable, sino evitar el próximo accidente, y d) el cumplimiento de la normativa no garantiza que la vialidad sea segura.

Etapas y costos En cualquiera de las etapas de un proyecto vial se puede realizar una ASV. Durante el análisis de factibilidad se evalúa el proyecto conceptual desde el punto de vista de

la seguridad vial, es decir, se revisan los alcances del proyecto, la localización de los trazos de ruta, los posibles efectos en las localidades por las que atraviesa, el desplazamiento de los usuarios en la zona, etc. En el diseño preliminar se revisan alineamientos horizontal y vertical, sección transversal, distancias de visibilidad, intersecciones, accesos, etcétera.

uuExisten diferentes metodologías para la identificación, el análisis y la evaluación de sitios de alta siniestralidad, también llamados “puntos negros”, para contrarrestar las deficiencias de seguridad vial. Estas metodologías son medidas correctivas, es decir, abordan el problema de seguridad vial en eventos sucedidos en los que se registran lesiones y pérdidas humanas.

En el diseño definitivo, la evaluación se centra en el diseño geométrico, señalamientos, sistemas de contención, iluminación e interacción entre estos elementos; en la construcción se verifica en campo que las obras sean adecuadas en términos de seguridad vial; en la preapertura se debe garantizar que las necesidades de seguridad vial de los usuarios sean satisfactorias.

Para esto se recomienda realizar recorridos diurnos y nocturnos, y de ser posible bajo condiciones climáticas adversas, lo que permite identificar riesgos no evidentes en las etapas anteriores.

En la operación se realiza un examen detallado de todo el tramo, incluyendo donde los accidentes ocurren y son inminentes; asimismo, se verifica si las condiciones de seguridad son adecuadas o requieren una mejora, para lo cual resulta importante observar el comportamiento de los usuarios en la vialidad. En muchos países, una ASV en esta última etapa se llama inspección de seguridad vial.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

17

Auditorías en seguridad vial

El proceso de la ASV se caracteriza por identificar los potenciales sitios de accidentes de tránsito antes de que éstos ocurran. La ASV es un procedimiento más amplio que un estudio de “puntos negros”. Una característica fundamental de la aplicación de una ASV es su rentabilidad en cualquiera de las etapas de un proyecto (desde la factibilidad hasta la puesta en operación).

El costo estimado de una ASV varía de 2 a 5% del costo total del proyecto preliminar en su etapa inicial hasta 50-200 dólares por kilómetro en la etapa de preapertura-operación de la vialidad. Las evidencias indican que su mayor eficacia se logra al comienzo, es decir, cuando el proyecto aún está en el papel, entre la factibilidad y el diseño. No obstante, la promoción de las ASV en algunos países se ha centrado en vialidades existentes (inspecciones de seguridad vial), donde hay mayores posibilidades de demostrar su efectividad por contar con estadísticas de siniestralidad que lo corroboran.

Entre los proyectos por auditar están las vialidades nuevas o existentes, urbanas o rurales; proyectos de mejora, de gestión de tránsito, de mantenimiento, de desarrollo urbano, etcétera (véase gráfica 1).

(vías terrestres, ingeniería de tránsito, seguridad); se restringe al quehacer de la seguridad vial y considera las necesidades de todos los usuarios (vehículos motorizados, usuarios vulnerables, vehículos de tracción animal).

Generalmente, un equipo auditor se integra por entre tres y cinco personas multidisciplinarias con experiencia en seguridad vial, investigación y prevención de accidentes, ingeniería de tránsito y diseño de vialidades urbanas

uuEl costo estimado de una auditoría en seguridad vial varía de 2 a 5% del costo total del proyecto preliminar en su etapa inicial hasta 50-200 dólares por kilómetro en la etapa de preapertura-operación de la vialidad. Las evidencias indican que su mayor eficacia se logra al comienzo, es decir, cuando el proyecto aún está en el papel, entre la factibilidad y el diseño.

FOTO DE LOS AUTORES

Equipo auditor Una ASV la realiza un equipo de profesionales independientes del proyecto, obra o concesionario, con experiencia práctica y capacitación teórica y multidisciplinaria

FOTO DE LOS AUTORES

Una auditoría identifica los sitios potenciales de accidentes.

Una ASV no es un ajuste de un proyecto.

18

y rurales, factores humanos (se puede incluir un policía y un conductor profesional). Como se señaló, se recomienda que el equipo sea independiente del equipo de diseño, de construcción o de administración del tramo carretero, para asegurar imparcialidad. En cuanto a la experiencia, es recomendable que hayan realizado estudios de investigación de accidentes, identificación y mejoras de puntos negros, aplicación de programas de seguridad vial, diseño, construcción o gestión de vialidades y, por supuesto, en la realización de ASV. Estos conocimientos también se pueden recibir con capacitación en cursos específicos en donde se abordan temas de proyecto geométrico, señalamiento horizontal y vertical, sistemas de contención, señalamiento en obras, investigación de accidentes, factor humano e iluminación, entre otros.

El equipo auditor tiene como herramienta listas de comprobación o de verificación, una guía o ayuda a la memoria de los auditores pero que no son sustitutos del conocimiento y la experiencia. Por tanto, cada equipo puede tener su propia lista o adaptarla en función del tipo de vialidad por auditar; por ejemplo, existen listas específicas para revisar proyectos urbanos o rurales.

Una ASV consta de tres pasos: 1. Recopilación y análisis de los antecedentes del proyecto.

2. Inspecciones en oficina o en campo, considerando las listas de verificación.

3. Preparación y presentación del informe final; este informe debe hacerse por escrito en un formato formal documentando las preocupaciones y soluciones acordadas por el equipo auditor. Es un documento confidencial y se recomienda hacer una presentación verbal con el cliente.

Consideraciones Antes de comenzar una ASV se recomienda elaborar un plan para implantar el proceso de ASV en una red vial.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

Auditorías en seguridad vial

Beneficios Al momento de realizar una ASV y considerar a todos los usuarios de una vía, se han identificado los siguientes beneficios: a) menor probabilidad y severidad de accidentes viales, b) mayor conciencia de los ingenieros viales en cuanto a la necesidad de seguridad vial, c) mejores normas técnicas, d) menor necesidad de modernizaciones costosas, y e) menor costo total de la obra a la comunidad, incluyendo accidentes, obstáculos al tránsito, congestionamientos y contaminación.

Gráfica 1. Etapas de un proyecto vial

Operación

En obra

Preapertura

Construcción

Modificaciones

Diseño de detalle

Diseño preliminar

Factibilidad

Costo de medidas de mitigación

En gabinete

Ciclo de un proyecto vial

Se sugiere comenzar con un proyecto o tramo carretero piloto para confirmar que es rentable y posteriormente decidir su aplicación, así como la aprobación de las autoridades responsables de la red y la formación de un equipo de auditores internos (véase gráfica 1).

Consideración final El ideal es que la experiencia acumulada y el buen juicio de los especialistas en seguridad vial, diseño, construcción, conservación, economía y otros aspectos se reflejen en leyes, normas y buenas prácticas para nuestras vialidades. Las ASV son una herramienta eficaz, con un enfoque preventivo y actualmente están siendo empleadas en muchos países, con excelentes resultados. Las auditorías han demostrado ventajas indiscutibles en materia de seguridad vial para todo usuario del camino

¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

´

FINANCIAMIENTO TEMA DE PORTADA

Contratos de prest como facilitadore de infraes Para que un contrato de prestación de servicios sea eficiente y preste un servicio de excelencia debe propiciar el alineamiento de los compromisos e incentivos del promotor y la entidad gubernamental, e influir en tener lo mejor en su diseño, construcción, implantación, operación y mantenimiento.

JOSÉ ENRIQUE SILOS BASURTO Ingeniero industrial y de sistemas con maestría en Administración.

Desde 2010 labora en Invex Grupo Infraestructura, en donde es director.

Los recursos financieros disponibles determinarán la construcción de la infraestructura en México, así como su operación y mantenimiento. En este sentido, en los ámbitos del gobierno federal, estatal y municipal se tienen necesidades no cubiertas en los siguientes rubros: • Sector comunicaciones y transportes.

• Servicios e infraestructura municipal (alumbrado, vialidades, estacionamientos).

• Sector agua, desde su almacenaje y traslado hasta su saneamiento.

• Sector salud (hospitales).

• Sector energía (generación, transmisión, distribución).

Antecedentes El gobierno padece una presión presupuestal para atender necesidades de primer orden, pues debe optimizar los recursos y buscar alternativas o estructuras de inversión que no impliquen presiones a sus finanzas y degradaciones en su calificación crediticia. Asimismo, debe diferir en el tiempo el pago de dicha infraestructura o que el usuario final de ésta sea el que la pague, y de este modo cubrir requerimientos de infraestructura de diferentes tipos, con lo que evita el esquema tradicional de obra pública.

Por su parte, los promotores de la infraestructura deben proponer nuevos esquemas de participación para

20

estar involucrados en el desarrollo y la operación de la infraestructura requerida, y tener capacidad tanto para aportar capital de riesgo y gestionar su financiamiento a través de instituciones financieras que complementen las necesidades de recursos como para integrar especialistas y asesores en aspectos legales, financieros y técnicos para estructurar las transacciones.

Figuras legales de participación en asociaciones público-privadas El gobierno, en conjunto con la iniciativa privada, ha tenido que ser creativo para atender el desarrollo de los proyectos de infraestructura y hacer una distribuciónasignación de riesgos con la entidad que los pueda gestionar y resolver mediante instrumentación de alguna de las siguientes figuras para la instrumentación de un APP: • Título de concesión. A una empresa de propósito específico (EPE) el gobierno le otorga un contrato a través de la figura de concesión para prestar determinados servicios al público a cambio de una cuota o contraprestación pagada por el público usuario (peaje); de manera general, la estructura deuda/ capital de riesgo en porcentajes es 60-65/40-35.

• Contrato de prestación de servicios a largo plazo. La EPE establece un contrato con una entidad gubernamental con el fin de prestar ciertos servicios con una contraprestación mensual pagada por la

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

Contratos de prestación de servicios como facilitadores del desarrollo de infraestructura

tación de servicios es del desarrollo structura entidad gubernamental (alumbrado público, edifico administrativo, construcción/reconstrucción/mantenimiento de calles, sistemas de agua); la estructura porcentual deuda/capital de riesgo es 70-75/30-25.

• Obra pública financiada. La EPE obtiene un contrato para construir infraestructura que será pagada por una entidad gubernamental cuando las obras se lleven a cabo y se encuentren operativas (gasoducto de Pemex); la estructura porcentual deuda/capital de riesgo es 80-85/20-15.

Fundamento de un CPS Para que un CPS sea eficiente y preste un servicio de excelencia debe propiciar el alineamiento de los compromisos e incentivos del promotor y la entidad gubernamental, para que incidan en tener lo mejor en su diseño, construcción, implantación, operación y mantenimiento. Las características que deben considerarse en el diseño, la construcción y la implantación de un CPS son: • Brindar a la población un mejor servicio.

• No presionar las finanzas de la entidad contratante, pero propiciar su reordenamiento.

• Utilizar tecnología probada de última generación y permitir que durante el plazo del CPS se premien las mejoras tecnológicas que pueda impulsar el promotor.

FOTO DEL AUTOR

En cualquiera de las figuras anteriores, el encargado de desarrollar y operar el proyecto es el promotor, y está en su ámbito de acción el conseguir los recursos de capital de riesgo e instrumentar los financiamientos a riesgo-proyecto necesarios para llevar a cabo la construcción; tanto el capital de riesgo como el finan-

ciamiento obtenido serán pagados durante la operación del proyecto con los flujos provenientes del usuario final o la entidad gubernamental que hubiera contratado el servicio, según sea el caso.

En esta presentación nos enfocaremos en los contratos de prestación de servicios a largo plazo (CPS), en los cuales hemos identificado que el pago de la contraprestación del APP no debe ser fundamentado en el “ahorro” que la entidad gubernamental pueda obtener al instrumentar el contrato; el pago del servicio deberá provenir, en su caso, del presupuesto que la entidad o el usuario tenga designado para el pago de dicho servicio.

Centro Administrativo de Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

21

Contratos de prestación de servicios como facilitadores del desarrollo de infraestructura

La distribución de los riesgos en los ámbitos legal, financiero y técnico deberá asignarse a la entidad (promotores, instituciones financieras y entidad gubernamental) que mejor pueda solventarlos. Además, el promotor debe contar con la solvencia técnica, legal y financiera que asegure que el cumplimiento del CPS se cumpla conforme a lo establecido, y en su caso con estándares internacionales.

Virtudes y oportunidades del CPS • La entidad gubernamental contará con un proveedor confiable que Alumbrado público antes y después de la reconversión tecnológica. se encargue de la administración, conservación y mantenimiento de la infraestructura concentra las oficinas administrativas del municipio, un y del equipamiento con un rango de servicios y gimnasio de usos múltiples, un ágora y estacionamiento. estándares de calidad acordados en el contrato de Las construcciones e inversiones en infraestructura y prestación de servicios. equipamiento, así como su conservación, mantenimiento • El pago que se realice por el servicio debe provenir y sustitución de equipamiento durante el plazo del conde partidas autorizadas anualmente a la entidad trato serán pagadas al inversionista promotor privado gubernamental (gasto corriente) como parte de su a través de la contraprestación mensual pagada por el presupuesto. municipio conforme a lo establecido en el CPS. • El sistema financiero tiene capacidad de financiar La contraprestación mensual forma parte del gasto el desarrollo de la infraestructura (tanto en su etapa corriente del municipio; la estructura del CPS busca opde green field, esto es, construcción + operación, timizar o sustituir algunos conceptos como el pago de como en la de brown field, esto es, ya operativo) rentas, el consumo energético y de telefonía así como mediante la banca nacional e internacional, fondos la eficiencia en la atención ciudadana. El espíritu que privados de capital de riesgo, certificados de capital debe prevalecer en el CPS es evitar afectaciones en el de desarrollo, Fibra y Afores. nivel de endeudamiento del municipio. En la fecha de • Los cambios en la Ley de APP y sus reglamentos conclusión del CPS (30 años), el inversionista proveedor tanto en el ámbito federal como estatal y municipal entregará al municipio las instalaciones con las garan“invitan” a la participación de promotores privados tías específicas y, en su caso, una vida útil remanente y al sector financiero para el desarrollo de proyectos establecida en el propio CPS para los diferentes equipos de infraestructura mediante cualquiera de las figuras e instalaciones. puras de APP o combinaciones de ellas.

El edificio administrativo cuenta con áreas específicas para atención al público, con una superficie de más Infraestructura municipal desarrollada de 6,200 m2, que puede albergar a 630 funcionarios mediante CPS públicos contando con mobiliario y equipo de la más alta Uno de los proyectos de infraestructura municipal calidad; puede recibir más de 2,000 visitantes diarios. Se instrumentados mediante asociación público-privada trata de un edificio inteligente con control de accesos, entre el gobierno municipal y un inversionista promotor alarmas, CCTV y automatización, al igual que un estautilizando la figura del CPS es el Centro Administrativo cionamiento para más de 390 vehículos. del municipio de Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco (CAT), Como parte del proyecto se ha desarrollado un inaugurado en enero de 2012 con un plazo de 30 años. área comercial de aproximadamente 3,000 m2, cuya Otro es el proyecto de reconversión tecnológica y gestión construcción y promoción se realizó a riesgo del inverintegral del alumbrado público del municipio de Playas sionista proveedor; el municipio, por su parte, obtiene de Rosarito, Baja California, cuyo contrato se firmó en un porcentaje del ingreso bruto de las rentas cobradas julio de 2013 y tiene un plazo de 15 años. por el inversionista proveedor como contraprestación.

El contrato del CAT considera construcción, equiEsta infraestructura será también entregada al municipio pamiento, conservación y gestión de un edificio que al final del plazo del contrato de prestación de servicios.

22

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

FOTO DEL AUTOR

• Que al término del CPS la infraestructura entregada esté operativa totalmente y con una vida remanente determinada en el contrato.

Contratos de prestación de servicios como facilitadores del desarrollo de infraestructura

En cuanto al proyecto de reconversión tecnológica y gestión integral del alumbrado público del municipio de Playas de Rosarito, el CPS considera en una primera fase el cambio de alrededor de 6,100 luminarias, la sustitución de cableado y transformadores, así como la gestión del alumbrado público conforme a ciertos niveles de disponibilidad y servicio de iluminación durante el plazo del CPS; todas estas inversiones, así como la conservación y el mantenimiento, se harán con cargo al inversionista proveedor. El pago a éste se hará por medio de la contraprestación mensual del municipio como parte del pago de alumbrado público considerado en su gasto corriente. Al término del contrato, la infraestructura instalada tendrá una vida útil remanente conforme a lo establecido en el CPS. El pago del CPS mediante la contraprestación mensual proviene de la optimización y eficiencia producto del cambio tecnológico, que repercute en el gasto de alumbrado público presupuestado por el municipio.

Conclusiones La figura de APP es una solución interesante para que los gobiernos federal, estatal o municipal realicen obras de infraestructura con la participación directa de la iniciativa privada, la cual asumirá el riesgo de financiamiento,

construcción, operación, conservación y mantenimiento, e invertirá el capital de riesgo necesario como complemento al financiamiento requerido para llevar a efecto el proyecto.

En todo caso, la realización de cierto proyecto de infraestructura bajo la figura de APP estará condicionada a que la instrumentación técnica, legal y financiera que el gobierno realice permita de manera clara identificar los riesgos que se asumen, y que dichos riesgos se asignen a la entidad que pueda solventarlos de mejor manera.

Los participantes que estarán interactuado serán inversionistas promotores, el mercado financiero y el propio gobierno. Existen casos de éxito que comprueban que es posible desarrollar infraestructura con el modelo de APP. En la actualidad se encuentran operando proyectos en diversos sectores, como salud, seguridad, energía, agua, vialidades, complejos administrativos, infraestructura urbana, comunicaciones y transportes, entre otros

¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

GREMIO

La participación del ingeniero civil en la industria petrolera La participación del ingeniero civil en la cadena de valor de la exploración y producción de los hidrocarburos en ámbitos marinos comienza desde la etapa de incorporación de reservas, con la generación de las especificaciones para los trabajos de geofísica superficial y de geotecnia necesarios para el diseño de los sistemas de anclaje de los sistemas flotantes. ÓSCAR LUIS VALLE MOLINA Ingeniero civil con especialidad en Ingeniería Estructural. En la actualidad es coordinador del Programa de Investigación y Desarrollo Tecnológico de Explotación de Campos en Aguas Profundas. Es académico titular en la Academia de Ingeniería desde 2004.

Sin duda, la percepción generalizada que se tiene acerca del alcance de la participación de la ingeniería civil en las diferentes áreas que confluyen en el desarrollo de la humanidad se enfoca en obras de infraestructura habitacional, urbana, de comunicaciones y sistemas de riego, así como en la generación hidroeléctrica, en la salud y en la industria petrolera. El propósito de este artículo es presentar el grado de participación que tiene la ingeniería civil, en particular en la etapa de explotación de los hidrocarburos en zonas marinas.

La importancia del perfil del ingeniero civil Es esencial resaltar el grado de madurez y consolidación que la carrera de Ingeniería Civil ha logrado con el paso del tiempo, ya que su práctica inicial se ubica entre el 4,000 y el 2,000 a. C. en el antiguo Egipto y en Mesopotamia. En el siglo XVIII se acuñó el término ingeniería civil. En 1747 en París, Francia establece la primera escuela de ingeniería civil, la École Nationale des Ponts et Chaussées. En México, en 1857 se establece la carrera

Figura 1. Comienzo de la explotación de hidrocarburos en el mar, con muelles de madera en Summerland, California.

24

de ingeniero civil en la Academia de San Carlos. En la actualidad existen 163 escuelas de las diferentes instituciones de enseñanza superior en las que se imparte ingeniería civil y donde se forman ingenieros civiles con un perfil que responde a la evolución de las necesidades de nuestro país, esto matizado en función de las necesidades locales de las regiones en las cuales se ubican.

En términos generales, el perfil establecido en las universidades mexicanas está estructurado de la forma siguiente: • Sólida formación en ciencias básicas como matemáticas, física y química; en ciencias de la ingeniería como estructuras, hidráulica, mecánica de suelos, ingeniería de sistemas, ingeniería sanitaria, vías terrestres y construcción, así como en el uso y la operación de herramientas computacionales correspondientes a estas áreas.

• Capacidad para aplicar los conocimientos propios de su disciplina y dar solución integral a problemas concretos.

• Aptitud para crear, asimilar y adaptar tecnología.

• Aptitud para participar en grupos interdisciplinarios y de especialistas de otras ramas de la ingeniería, así como para coordinarlos.

• Interés por mantener una constante actualización.

Formación del ingeniero civil Por la madurez de la ingeniería civil en México, los estudios de posgrado han logrado excelentes calificaciones en áreas representativas de los problemas propios del país, lo que permite a los profesionistas de esta carrera orientarse a la solución de temas específicos, como el análisis y diseño de estructuras, la ingeniería sísmica, hidráulica y geotécnica, con cuyos conocimientos les ha sido posible incorporarse a estudios de doctorado

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

Pilotes

Subestructura

Superestructura

La participación del ingeniero civil en la industria petrolera

Figura 2. Plataformas fijas de acero.

en temas de la industria petrolera predominantes en la etapa de explotación de los hidrocarburos, como comportamiento hidrodinámico y estructural de sistemas flotantes de producción, análisis y diseño de ductos flexibles, análisis y diseño de cimentaciones para sistemas flotantes y sistemas submarinos, generación de normas basadas en riesgo y confiabilidad para el diseño y la evaluación de los sistemas de producción, principalmente.

La explotación de los hidrocarburos en el mar Esta actividad comenzó en 1897 en Summerland, California, mediante muelles de madera con longitudes de 411.5 m y profundidades de 10.70 m, sobre los cuales se instalaron los equipos de perforación (véase figura 1). Un segundo e importante suceso se dio en 1910 en el lago Caddo, en el oriente de Texas, cuando se utilizaron por primera vez los pilotes de madera para el apoyo de las cubiertas que a la vez soportaban los equipos de perforación y producción, dando lugar a las primeras plataformas de perforación y producción.

Otro suceso relevante fue la aplicación del concreto en la fabricación de los pilotes para soporte de las plataformas, que se construyeron del mismo material; esto sucedió en el lago Maracaibo, en Venezuela en la década de 1920.

En 1947 se utilizó por primera vez la plataforma fija de acero tipo jacket, la cual se fabrica con elementos tubulares de acero y se fija al suelo marino mediante pilotes hechos también de acero y de sección tubular. Este tipo

de plataforma se compone de tres secciones: la primera se denomina superestructura o cubierta, que da apoyo a los equipos de perforación y a los de procesamiento.

Esta superestructura se apoya a la vez en el extremo superior de los pilotes, los que pasan a través del interior de los elementos principales denominados piernas de la estructura, que conforman la segunda sección, llamada subestructura o jacket, la cual tiene una configuración de pirámide truncada y está conformada con elementos tubulares. La tercera sección son los pilotes, que tienen una profundidad de hincado que varía de 80 a 120 m en función de las propiedades mecánicas de los suelos (véase figura 2).

A partir de los cincuenta se empezaron a utilizar los sistemas flotantes, primero para tareas de perforación, acondicionando barcos utilizados en la Segunda Guerra Mundial. Luego evolucionaron para lograr cada vez mejores comportamientos, sobre todo hidrodinámicos, lo que dio lugar a los sistemas que en la actualidad se utilizan, tanto para la perforación de pozos como para el procesamiento, y en algunos casos para el almacenamiento y trasiego de los hidrocarburos producidos.

Un hito importante que promovió la evolución de los sistemas fue que los campos petroleros se localizan en regiones cada vez más inaccesibles, con profundidades mayores, y esto ha dado lugar precisamente a ese nuevo ámbito de explotación que son las aguas profundas, sitios con profundidades mayores a 500 metros.

La evolución de los sistemas de producción ha considerado sistemas fijos y flotantes. El único sistema fijo es la torre flexible. En los sistemas flotantes existen dos tipos: los que se fijan al fondo marino a través de líneas de amarre con una configuración en catenaria, de los cuales existen los siguientes: plataformas semisumergibles y sistemas de almacenamiento, producción y trasiego (FPSO, Floating, Production and Offloading). El segundo tipo de sistemas flotantes son los que se fijan al fondo marino a través de tensores: las plataformas de piernas tensionadas (TLP, Tension Leg Plataform) y la plataforma tipo SPAR.

Plataforma de piernas tensionadas

Plataforma tipo jacket

Sistema flotante de producción y descarga (FPSO)

Ductos ascendentes (Risers) Árboles submarinos

Procesamiento submarino

Manifold submarino

Sistemas de control

Figura 3. Sistemas de producción costa afuera.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

25

La participación del ingeniero civil en la industria petrolera

Equipo ACFM

Robot

Figura 4. Aplicación de vehículos operados remotamente a trabajos de inspección submarina.

Otros sistemas que complementan a los fijos o flotantes de producción, y de igual importancia, son los ductos, que se utilizan para realizar la recolección de los hidrocarburos desde los pozos submarinos, o bien desde los centros de recolección, para que desde tales puntos se transporten por ductos ascendentes hacia los centros de procesamiento localizados en las cubiertas de las plataformas; posteriormente se envían hacia tierra por ductos de exportación o bien vía buques tanque. También están los submarinos de producción –conformados por árboles o terminaciones de los pozos–, los centros de recolección y los sistemas de control (véase figura 3).

Cabe mencionar que para la realización de los trabajos de perforación, de instalación de los sistemas en el ámbito submarino, así como de mantenimiento, resulta necesario el uso de vehículos operados remotamente (ROV, remote operated vehicle) (véase figura 4). Áreas de aplicación La participación del ingeniero civil en la cadena de valor de la exploración y producción de los hidrocarburos en ámbitos marinos comienza desde la etapa de incorporación de reservas, con la generación de las especificaciones de los trabajos de geofísica superficial y geotecnia necesarios para el diseño de los sistemas de anclaje, de los flotantes, cimentaciones para el soporte de las estructuras que alojan y soportan a los sistemas

26

submarinos de producción, así como para la evaluación de la interacción de los ductos submarinos con el suelo que los soporta, para lograr su integridad mecánica ante los embates de los efectos oceanográficos, térmicos y de flujo de los hidrocarburos que transportan (véase figura 5).

En las áreas de oceanografía e hidrodinámica, la participación se lleva a cabo en la caracterización del comportamiento del océano, con la ejecución de los trabajos de instrumentación de los sitios para la medición de las corrientes marinas y del oleaje, así como el procesamiento de la información obtenida de las mediciones. También se participa en la simulación del comportamiento del océano utilizando diferentes modelos, con los cuales se obtiene información para generar los valores requeridos para el diseño de los diferentes sistemas de producción (véase gráfica 1).

En el área de las estructuras, la participación del ingeniero civil resulta necesaria en la aportación de sus conocimientos acerca del comportamiento de los sistemas que se pueden aplicar en el desarrollo de un campo petrolero. De igual forma, participa en la generación de las normas para el diseño de los sistemas. Cabe resaltar que, por las consecuencias que puede tener una falla de este tipo de sistemas, el desarrollo de tales normas exige una fundamentación en las técnicas de riesgo y confiabilidad.

En la etapa de desarrollo de los campos petroleros, la participación se amplía e intensifica, ya que se realizan los proyectos de ingeniería de detalle, la construcción e instalación de los sistemas, comenzando con análisis hidrodinámicos de los sistemas para evaluar su respuesta dinámica, con la cual se realizan los análisis estructurales para llevar a cabo posteriormente su diseño (véase gráfica 1).

En la etapa de construcción, la participación del ingeniero civil resulta sustantiva, en tanto responsable de su ejecución y supervisión, así como de actividades que se soportan en su perfil, capacidad que se aplica de igual manera en las actividades de instalación, que exigen dominio de los procedimientos para el manejo de grandes cargas y del comportamiento de los sistemas en condiciones extremas de estabilidad estructural.

En la etapa correspondiente a la explotación de los campos petroleros, las actividades preponderantes de participación del ingeniero civil son las de mantenimiento, conformadas por las de inspección, para detectar principalmente fallas estructurales como grietas, producto de las cargas dinámicas generadas por el oleaje.

Con la información obtenida de las inspecciones que se realizan periódicamente en función de sus grados de riesgo, se procede a generar las acciones para llevar a cabo los trabajos de mantenimiento, que por lo general consisten en la reparación de las conexiones estructurales agrietadas o en el reforzamiento o sustitución de los elementos estructurales que sufren daños de abolladuras o pandeo.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

La participación del ingeniero civil en la industria petrolera

FPSO TLP

Pilotes de succión Anclajes de sistemas flotantes

Pilote de succión

Modelo pilote-suelo

Instalación de pilote de succión

Figura 5. Pilote de succión.

Gráfica 1. Análisis hidrodinámico de un sistema flotante de producción tipo FPSO zg y Viento g Coordenadas globales Oleaje xg Sistema flotante FPSO Corriente

fy2 My2

Líneas de amarre ds

T

Mx2 fx2

fz2

Nodo 2 Mz2

fy1 wds fx1 My1 Nodo 1 M r x1 Mz1 fz1

Modelado en elemento finito

Suelo

Cabe mencionar que, además, el ingeniero civil tiene una participación importante en las actividades administrativas durante la ejecución, planeación y desarrollo del proyecto; ejecución y supervisión de la construcción y mantenimiento de las obras, en particular en las áreas de precios unitarios y control de recursos humanos y materiales.

Impacto en la industria petrolera nacional A continuación se enuncian las aportaciones más importantes que la ingeniería civil ha realizado a la industria petrolera nacional, en particular para la explotación de los hidrocarburos costa afuera.

• Desarrollo de tecnología para el diseño de plataformas fijas de acero tipo jacket (1972-1978).

• Aplicación de la filosofía de inspección de plataformas fijas de acero para la sonda de Campeche (1982-1983).

• Comienzo del desarrollo de proyectos para la asimilación de la tecnología para la explotación de

28

campos en aguas profundas, bajo los esquemas de asesoría y con participación en proyectos internacionales de colaboración (JIP, Joint Industry Project) (1984).

• Comienzo de la formación de posgrados de doctorado en temas relacionados con la explotación de campos petroleros, en particular en el ámbito de aguas profundas (1993).

• Desarrollo del criterio transitorio para el diseño y la evaluación de plataformas y ductos marinos (19961999).

• Generación de la norma de Pemex para el diseño y la evaluación de plataformas (2000).

• Generación de las normas de Pemex para el diseño y la evaluación de ductos marinos (2001).

• Promoción y establecimiento del Programa de Investigación para la Explotación de Campos en Aguas Profundas (2001-2003).

• Desarrollo de la filosofía basada en riesgo para la inspección de las plataformas marinas de acero de la sonda de Campeche (2004-2005).

• Planeación y diseño del Centro de Tecnología para Aguas Profundas (2007- 2013) • Promoción del estudio de los sistemas flotantes de producción en la carrera de Ingeniería Naval, de la Universidad Veracruzana (2005-2013).

• Participación en la planeación de la maestría en Sistemas Oceánicos, que va a impartirse en la carrera de Ingeniería Naval de la Universidad Veracruzana en agosto de 2014.

Conclusiones Como se ha visto en las etapas del desarrollo de la humanidad, el ingeniero civil ha desempeñado un papel por demás importante al ser generalmente precursor en la solución de las necesidades de producción de alimentos, salud, comunicación, habitación y energía, generando nuevos campos de estudio y trabajo que han promovido la creación de nuevas áreas de aplicación de conocimientos, los que en forma ordenada han dado lugar a nuevas carreras profesionales, con las que a la vez se logra una mayor especialización y más capacidades para llevar a cabo la innovación mediante la investigación y el desarrollo de la tecnología para la mejora de las diferentes industrias, y por tanto de las condiciones de vida de la población

Bibliografía Leffer, William L., R. Pattarozzi y G. Sterling (2003). Deepwater Petroleum, Exploration & Production. Penn Well.

Rendón Moredia, M., y J. Márquez Carrillo (1989). Breve historia de la Escuela de Ingeniería Civil y Topográfica de la UAP. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

CARRETERAS

Los caminos rurales y alimentadores en el desarrollo Se considera que ha habido una fuerte participación de la ingeniería civil en el desarrollo de la red rural y alimentadora. Y aunque ha faltado más atención en su mantenimiento, ambas redes han sido la base para un fuerte impulso al desarrollo rural y la producción de alimentos, pues contribuyen al incremento de las actividades productivas regionales.

ABRAHAM EDUARDO CADENA SÁNCHEZ Ingeniero civil con una amplia trayectoria en la SCT. Participó hasta 2013 en el Programa de Empleo Temporal y el Programa de Infraestructura Básica para la Atención de los Pueblos Indígenas, así como en la elaboración de su normatividad.

Miembro de CICM, la AMIVTAC y de diferentes comités técnicos.

De acuerdo con el Consejo Nacional de Evaluación de la Política de Desarrollo Social (Coneval), se consideran siete elementos para medir la pobreza: ingreso insuficiente, carencia por servicios de salud, carencia por seguridad social, carencia por calidad y espacios en la vivienda, carencia por servicios básico en la vivienda, carencia por alimentación y rezago educativo.

Pero existen otros elementos que, si bien no son utilizados para medir la pobreza, influyen en ésta: muy alta dispersión de la población, altos costos de transporte de bienes, altos costos en la introducción de servicios básicos y falta de vías de comunicación o mal estado de éstas. Esto tiene como consecuencia un alto índice de migración y, por tanto, un incremento de la pobreza en zonas urbanas.

De acuerdo con las estadísticas de pobreza, 46.2% de la población en México vive en ella, lo que representa más de 52 millones de pobres, de los cuales 10.4%, alrededor de 12 millones, están en pobreza extrema.

Zonas urbanas 87.6 millones de personas

Figura 2. Carretera alimentadora.

De esos 52 millones de pobres, 35 millones se localizan en zonas urbanas y representan 40% de la población en esa zona, y 17 millones se ubican en zonas rurales, que representan 68% de los 25 millones que habitan las zonas rurales (véase figura 1).

Zonas rurales 25 millones de personas

46.2% de la población representa 52.0 millones de pobres, de los cuales 10.4% de la población, 11.7 millones de personas, viven en pobreza extrema

35.0 millones de pobres (39.9%)

17.0 millones de pobres (68.0%)

Figura 1. Población total en zonas urbanas y rurales.

30

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

Los caminos rurales y alimentadores en el desarrollo

30% en estado bueno. En cuanto a la red alimentadora, 22% se encuentran en estado malo, 36% en estado regular y 42%, bueno (véanse gráficas 3 y 4).

De esto se desprende que 70% de la red rural y 58% de la red alimentadora, es decir, los caminos que se encuentran en estado regular y malo, requieren mantenimiento urgente para brindar un eficiente servicio que contribuya a impulsar el desarrollo de las comunidades rurales.

Los recursos federales que se autorizan para atender la construcción, modernización, reconstrucción y conservación de ambas redes han sido insuficientes.

En los últimos siete años (2007-2013), en el Presupuesto de Egresos de la Federación se autorizaron en promedio 11,058 millones de pesos para construcción y modernización, y 2,627 millones de pesos para reconstrucción y conservación por año (véanse gráficas 5 y 6).

Por tanto, es necesario que los gobiernos municipales, estatales y federal sumen esfuerzos e incrementen los recursos para los programas de construcción, modernización, reconstrucción y conservación de la red rural y alimentadora para propiciar el crecimiento y desarrollo

Figura 3. Camino rural.

La vías de comunicación y su estado físico son factores importantes para el desarrollo rural y la producción de alimentos, por esto es esencial apoyar a las comunidades rurales del país en la apertura de nuevas vías de comunicación donde aún se carece de ellas y promover el mantenimiento de los caminos en las zonas donde ya se cuenta con éstos.

Una carretera alimentadora, un camino rural o un camino cualquiera permite sacar cosechas, además de dar a la población agrícola acceso de manera inmediata a todos los insumos y la maquinaria que le permitan producir y procesar los alimentos, para después llevarlos a los centros de distribución en el menor tiempo posible y a bajo costo (véanse figuras 2 y 3).

La ingeniería civil en México ha participado de manera activa y contundente en la construcción de la red carretera. En 1930 contaba con 1,420 km, y actualmente está conformada con 376,648 km; de éstos, 144,523 km son caminos rurales y 85,028 km son caminos alimentadores. Ambas redes representan 61% de la red carretera nacional (véanse gráficas 1 y 2).

Sin embargo, el estado físico de estas redes no es el más adecuado, ya que actualmente 30% de los caminos rurales está en estado malo, 40% en estado regular y

Gráfica 2. Distribución de la red carretera nacional

9%

Federal

12%

Alimentadora

18%

Rural

23%

Brecha 38%

Otros

Gráfica 1. Red carretera en México 450,000

44,890

376,648

374,262

383,860

366,341

366,096

360,075

356,945

355,796

352,072

349,037

337,168

330,005

323,065

318,674

308,941

302,753

239,235

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1996

1995

1990

1985

1982

1980

1975

1970

1960

1950

1998

1930 = 1,420 km

0

1997

9,920 1940

22,450

1,420 1930

100,000

71,520

2012 = 376,648 km

150,000

50,000

297,403

200,000

224,225

250,000

212,626

185,000

km

300,000

206,786

350,000

293,216

400,000

31

Los caminos rurales y alimentadores en el desarrollo

Gráfica 3. Estado de la red alimentadora 120.0

Porcentaje

100.0 80.0 60.0 Bueno Regular Malo

40.0 0.0

Mich.

Gro. Pue. Col. Tab. Sin. SLP Gto. Méx.

QRoo. Yuc. Zac. Coah.

Jal. Qro. Mor. Dgo. Chs. Tlax.

Tamps.

NL Ver. Oax. BC Nay. BCS Ags. Hgo. Son. Camp.

Chi.

20.0

Gráfica 4. Estado de la red rural 120.0

Porcentaje

100.0 80.0 60.0 Bueno Regular Malo

40.0 0.0

Mich.

Gro. Pue. Col. Tab. Sin. SLP Gto. Méx.

QRoo. Yuc. Zac. Coah.

Jal. Qro. Mor. Dgo. Chs. Tlax.

Tamps.

NL Ver. Oax. BC Nay. BCS Ags. Hgo. Son. Camp.

Chi.

20.0

Gráfica 5. Inversión federal en el periodo 2007-2013 (millones de pesos) para construcción y modernización 16,000.0 14,000.0 12,000.0 10,000.0 8,000.0 6,000.0 4,000.0 2,000.0 2007

2008

2009

2010 2011 Año Construcción y modernización Estudios y proyectos Inversión total

2012

2013

Gráfica 6. Inversión federal en el periodo 2007-2013 (millones de pesos) para conservación y reconstrucción 4,500.0 4,000.0 3,500.0 3,000.0 2,500.0 2,000.0 1,500.0 1,000.0 500.0 2007

2010 2011 2012 Año Programas de conservación y reconstrucción Programa de empleo temporal Inversión total

32

2008

2009

del país, y no depender de los recursos federales que en la actualidad se autorizan por medio de la Cámara de Diputados.

Es preciso, además, retomar el proceso de descentralización de estas redes comenzado en 1986 y aparentemente concluido en 1996, pues mediante convenios de descentralización se hizo la entrega de la red rural y alimentadora a los gobiernos estatales, pero quedó pendiente la entrega de los recursos. Lo anterior implicó que en algunas entidades federativas los gobiernos estatales rechazaran ser los responsables de estas redes.

Si bien es cierto que como ingenieros civiles hemos impulsado el crecimiento de la red y promovido su mantenimiento, no ha sido suficiente para reducir el fuerte rezago que se tiene en algunas zonas del país. Esto se debe principalmente a la mala planeación e instrumentación de programas conjuntos que permitan una eficiente atención, e incluso a la falta de participación de estos profesionistas en la definición de las políticas públicas.

Se considera que ha habido una fuerte participación de la ingeniería civil en el desarrollo de la red rural y alimentadora. Y aunque ha faltado más atención en su mantenimiento, ambas redes han sido la base para un fuerte impulso al desarrollo rural y la producción de alimentos, pues contribuyen al incremento de las actividades productivas regionales

2013

¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

FERROCARRILES

El corredor ferroviario del Istmo de Tehuantepec El ferrocarril del Istmo de Tehuantepec ha desarrollado un programa para el manejo de ocho trenes por día y por dirección de puerto a puerto y en condiciones actuales de infraestructura, excepto el requerimiento de construcción de tres laderos de encuentro de 3 km de largo, con lo cual la oferta de movimiento sería de 33,600 t netas por día, equivalentes a 557,000 TEU. Los corredores ferroviarios del sureste mexicano, más allá del Istmo de Tehuantepec, están compuestos por dos rutas: la del Golfo y la de la costa de Chiapas. El primero corre de Coatzacoalcos, Veracruz, a Valladolid, en la península de Yucatán, con una extensión de 1,055 km.

El segundo parte de Ixtepec, Oaxaca, y termina en Gráfica 1. Malla de frecuencia y encuentros de trenes 11:31 08:38 05:45 02:52 00:00 21:07 18:14 15:21 12:28 09:36 06:43 03:50 00:57 22:04 19:12 16:19 13:26 10:33 07:40 04:48

00:56 21:59 19:02 16:05 13:08 10:11 07:14 04:17

02:24 23:27 20:30 17:33 14:36 11:39 08:42 05:45 02:48

00:43 21:46 18:49 15:52 12:55 09:58 07:01 04:04

23:02 20:05 17:08 14:11 11:14 08:17 05:20

Norte 1 Sur 1 Norte 2 Sur 2 Norte 3 Sur 3 Norte 4 Sur 4 Norte 5 Sur 5 Norte 6 Sur 6 Norte 7 Sur 7 Norte 8 Sur 8 Norte 9 Sur 9

Salina Cruz Pearson Tehuantepec Comitancillo Ixtepec La Mata Nizanda Chivela Almoloya Lagunas Matías Romero Mogoñé Sarabia Palomares Donají Ubero Suchilapa J. Carranza Súchil Macaya Medias Aguas Juile Almagres Ojapa Azufrera Jaltipan Chinameca Hibueras Horacio Sánchez Coatzacoalcos

GUSTAVO BACA VILLANUEVA Ingeniero civil.

Actualmente es director general del Ferrocarril del Istmo de Tehuantepec, S.A. de C.V. Se ha desempeñado durante casi 38 años en distintos cargos de la industria ferroviaria en diversas empresas.

Ciudad Hidalgo, Chiapas, en donde conecta con la frontera de Guatemala. Ambas rutas tienen características geométricas similares: las curvas tienen 6º y la pendiente gobernadora es de 1.0% con máxima de 1.5%; tales parámetros permiten una operación ferroviaria eficiente.

La curvatura limita la velocidad, y en caso de ser continua o con tramos de longitud importante afecta mucho más, ya que determina la cantidad de trenes que se pueden programar por día en un territorio. Por ejemplo, el actual trazo de la vía del Istmo de Tehuantepec tiene hasta 12º de curvatura, en donde la velocidad máxima es de 30 km/h con sobreelevación de 11 cm; no se recomienda más sobreelevación, pues las unidades de centro de gravedad elevado (145 cm o poco más) corren gran riesgo de volcar hacia adentro de la curva.

Si se tiene un tramo de 45 km afectado, el tramo limitador será de una hora y media, y así sólo pueden transitar con un despacho eficiente y seguro 16 trenes/día, ocho por cada sentido.

34

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

El corredor ferroviario del Istmo de Tehuantepec

El corredor ferroviario del istmo mexicano recibe carga en el puerto de Salina Cruz, cuyos destinos son la Costa de Chiapas y la Ruta del Golfo. Maneja carga desde y hacia puntos localizados en el corredor; también la que se origina en el puerto de Coatzacoalcos y tiene destino en la costa de Chiapas, los puntos intermedios del propio corredor y en ocasiones el puerto de Salina Cruz. Sin embargo, debemos dejar en claro que la carga que ha pasado en el mejor año (2004) alcanzó apenas 1,504,000 t netas de cemento, graneles agrícolas, combustibles fósiles, productos químicos, etc., pero no ha movido carga en TEU. Ese valor representa apenas 830 trenes por año, es decir, sólo dos diarios, lo que nos lleva a una muy baja utilización de la capacidad instalada.

Lo que tenemos La geometría de la vía férrea del Corredor Transísmico tiene actualmente 308 km, con tramos afectados con pendiente máxima de 2.22% y, debido a su localización y tramo que afecta, también es la gobernadora. La curvatura máxima es de 12º, con tramos largos de 9º y 7º30”.

La línea se conecta hacia el centro de México en Medias Aguas, Veracruz, y de ahí a Coatzacoalcos tiene el tramo Texistepec-Almagres (20 km), con 2.24% de pendiente y 6º de curvatura, y de Medias Aguas a Salina Cruz el tramo afectado es entre Mogoñé y La Mata (45 km).

El ferrocarril del Istmo de Tehuantepec ha desarrollado un programa para el manejo de ocho trenes por día y por dirección de puerto a puerto y en condiciones

Cuadro 1. Cálculo de tonelaje por locomotora Potencia: 3,000 caballos Unidades: 1 Peso: 178 toneladas

Carros de 120 toneladas 24 unidades

Núm.

Velocidad (km/h)

Pendiente (%)

Adherencia (%)

Fuerza tractiva

Tonelaje unitario

Factor carro

1.0

20.0

1.00

18.95

33,723

0.0915

5.1

Tonelaje

Caballos por tonelada

Ecuación

Bruto

Ecuación

Bruto

2,902

2,780

1.034

1.079

FOTO: UPLOAD.WIKIMEDIA.ORG

El corredor ferroviario del Istmo de Tehuantepec

La carga en el mejor año representa 830 trenes por año.

actuales de infraestructura (véase gráfica 1), excepto el requerimiento de construcción de tres laderos de encuentro de 3 km de largo, con lo cual la oferta de movimiento sería de 33,600 t netas por día (12,264,000 t netas por año), equivalentes a 557,000 TEU. El recorrido de puerto a puerto sería de seis horas con 52 minutos.

Lo anterior resuelve lo inmediato; sin embargo, tiene una carga económica alta que incide obviamente en la tarifa. La velocidad media es de 45 km/h, el arrastre por locomotora es de sólo 525 t netas en la pendiente máxima y a máxima potencia, lo que representa un consumo de 450 l de diésel por hora (véase cuadro 1).

El reto: creación de infraestructura moderna La recomendación es reducir la pendiente a por lo menos 1.5%; el consumo de diésel para esa carga sería de 304 l/h y el ahorro sería de 33%. Al reducir la curvatura a máximo 6º, es posible aumentar la velocidad media a 70 km/h para lograr un tiempo de 4 horas con 24 minutos de puerto a puerto, aumentando el número de trenes que se pueden correr en vía sencilla y, en general, se reduciría el costo y, por lo mismo, la tarifa.

La competitividad de los productores de las zonas de influencia depende en mucho de un servicio más eficiente y rápido a través de este corredor. Por esto, se propone la construcción de un libramiento de la ciudad de Coatzacoalcos mediante una vía nueva de aproximadamente 100 km de desarrollo que, partiendo de un punto al sur de Minatitlán, Veracruz, preferentemente Medias Aguas, cruce el río Coatzacoalcos y pase tangencialmente a Nanchital, y después de tocar los límites territoriales de Ferrosur con la línea del Mayab, conecte con la zona de los complejos petroquímicos de Morelos, Pajaritos y Cangrejera, y ofrezca conexiones para la zona de Nanchital. Es necesario entonces que la línea férrea se modernice, por lo que hay que proponer un trazo adecuado con parámetros de eficiencia en la operación.

De igual manera, se propone la reducción de curvatura y pendiente entre Mogoñé y La Mata.

36

Como se puede observar, todo está en un trazo geométrico adecuado, que parte de una localización cuidadosa tanto de la modificación de la curvatura y pendiente actual, como de la posibilidad de un nuevo trazo.

Estos trenes largos requieren una técnica adecuada de construcción, que parta desde el proyecto, cuidando la longitud entre curvas inversas para evitar que las fuerzas laterales del tren incidan sobre la vía y puedan provocar descarrilamientos. Las curvas verticales son un tema para análisis cuidadoso, ya que las variables que se involucran tienen que ver tanto con la velocidad del tren como con la geometría de los acopladores.

uuLa competitividad de los productores de las zonas de influencia depende en mucho de un servicio más eficiente y rápido a través de este corredor.

Por esto, se propone la construcción de un libramiento de la ciudad de Coatzacoalcos mediante una vía nueva de aproximadamente 100 km de desarrollo que cruce el río Coatzacoalcos y pase tangencialmente a Nanchital, y después de tocar los límites territoriales de Ferrosur con la línea del Mayab, ofrezca conexiones para la zona de Nanchital.

Proyectos propuestos • Construcción de conexión eficiente al puerto de Salina Cruz (0.5 km) • Construcción de la conexión al nuevo muelle de Pajaritos (15 km) • Construcción de cuatro laderos de encuentro (12 km) • Reducción de curvatura y pendiente en 56 km (Mogoñé-La Mata) • Construcción de una nueva vía entre Medias Aguas y Coatzacoalcos (100 km) • Construcción de doble vía de puerto a puerto con un total de 308 km Recomendaciones • Las terracerías deben proyectarse desde el comienzo para doble vía.

• La pendiente máxima del proyecto debe ser de 1.5%.

• La curvatura máxima del proyecto debe ser de 4.5º.

La carga que se generaría daría viabilidad al proyecto; los ahorros en consumo de combustible, aparte de dar condiciones para una tarifa competitiva, influyen fuertemente de manera positiva en el análisis de factibilidad del proyecto

¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA

Puentes fluviales y acueductos elevados Para cruzar obstáculos naturales, como valles o ríos, se han construido puentes; sin embargo, hay unos que permiten la transportación de barcos: los puentes de agua. Comúnmente se utilizan esclusas para elevar y hacer descender las naves. Este tipo de puente difiere de un acueducto en que éste tiene como objetivo transportar solamente agua, mientras que el primero utiliza el agua como un medio para transportar barcos o botes.

Acueducto y canal de Dalsland Este conducto está localizado en la provincia sueca del mismo nombre, en la zona sur del país. A través de él es posible cruzar desde el lago Vänern y otras áreas céntricas del departamento hasta los distritos del lago Värmland.

Este canal es el único en donde barcos, automóviles y trenes se pueden llegar a encontrar a diferentes niveles. Construido entre 1864 y 1868, se consideró como una innovación técnica en su momento. En esta ciudad sueca no se podía construir un puente típico debido a las condiciones del suelo: la roca estaba suelta y había una fuerte corriente porque las pendientes del río eran demasiado pronunciadas; por ello los constructores idearon un acueducto.

Las secciones de metal fueron puestas juntas en la tierra, y luego el canal pesado fue arrastrado en su posición sobre los rápidos. El acueducto es un puente colgante libre en el que el agua pasa por un largo canal de metal 32.5 metros por encima de los rápidos. Los perfiles metálicos se unen con 33,000 remaches, ninguno de los cuales ha necesitado ser sustituido.

Cuando se construyó el canal, el paso de Håverud era el mayor obstáculo: había un barranco rodeado de

FOTO: DALSLANDSKANAL.SE

Para hacer los cálculos de un puente de agua no se toma en cuenta el peso que puedan llegar a tener los barcos, sino sólo el peso del agua. Esto se debe al principio de Arquímedes: un barco siempre desplaza una cantidad de agua, la cual pesa exactamente igual que el barco; por tanto, si sobre el canal pasa un barco, el equivalente a su peso de agua es desalojado y ya no afecta al puente sino que es repartido por el resto del sistema fluvial. En otras palabras, en contraste con un viaducto de ferrocarril o una carretera, las tensiones de carga verticales son prácticamente constantes.

Estos puentes fluviales también son atractivos turísticos.

costas altas y rocosas. El estrecho valle con sus paredes escarpadas formó una especie de puerta de enlace, a través de la cual el río pasa a una distancia de casi 9 metros del lago Upperudshöljen.

La colocación de un canal en un río encajonado entre altas paredes de acantilados implicaba, naturalmente, elevados gastos y dificultades técnicas diversas. Otros ingenieros, constructores y políticos habían recomendado un ferrocarril por tierra en lugar de un canal, pero no había más que una solución satisfactoria al problema: crear un canal de navegación que pasara por la cascada Håverud, y en el cual pudiera conducirse sobre la propia corriente de agua. Se propuso, entonces, un acueducto de láminas de hierro.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

37

Puentes fluviales y acueductos elevados

FOTO: PERSIANNILAB.BLOGSPOT.MX

Pont du Sart En Bélgica existe este acueducto navegable que lleva el Centrumkanaal (canal en el oeste de Bélgica) sobre el cruce entre las carreteras N55 y N535 cerca de la ciudad de Houdeng-Goegnies. Esta obra toda de concreto mide 498 metros de largo y 46 metros de ancho. Pesa en total 65,000 toneladas y se apoya en 28 columnas de concreto, cada una de las cuales tiene un diámetro de 3 metros.

El puente lateral de Briare Sobre el río Loira, en Francia, pasa el acueducto Briare, que desemboca en el río Sena. Es parte del canal lateral del río Loira y no, como se cree comúnmente, del canal de Briare. Entre 1896 y 2003 fue el acueducto navegable más largo del mundo hasta que fue desbancado por el puente de agua de Magdeburgo.

Estos acueductos también han resuelto problemas viales.

FOTO: ALL-FREE-PHOTOS.COM

Puente acueducto Veluwemeer El Veluwemeer es un lago de borde artificial localizado en el centro de los Países Bajos, entre las provincias de Flevoland y Güeldres. El lago fue absorbido por el mar cuando se realizaron los trabajos de la isla artificial Flevoland y cuando se desecó en parte el IJsselmeer, un lago artificial creado en 1932, separándolo de la región boscosa de Veluwe. Tiene una superficie de 32,5 km².

Abierto en 2002, a diario transitan 28,000 vehículos diarios por el puente, que está debajo del lago.

FOTO: BLOG-SUPERINTERESSANTE.BLOGSPOT.MX

El puente lateral de Braire es uno de los más largos del mundo.

El pont du Sart está hecho todo de concreto.

38

El acueducto fue inaugurado el 16 de septiembre 1896. Permitió el desarrollo del transporte entre el Loira y el Sena, y es un monumento histórico en Francia. Está construido sobre 14 pilares, los cuales sostienen una sola viga de acero; a su vez, ésta se apoya sobre un canal de acero que soporta más de 13,000 toneladas de agua, con 2.2 metros de profundidad y 6 metros de ancho que permite cruzar barcos con un calado de 1.8 metros. La anchura del acueducto, incluyendo los caminos de sirga, es de 11.5 metros y su longitud es de 662.7 metros. Hay una línea de lámparas de pie a cada lado del acueducto. Ocho esclusas hacen que sea posible vaciar el acueducto en caso de congelación grave

Elaborado por Helios con información de desmonteyterraplen.blogspot.mx, amusingplanet.com y state-technology.blogspot.mx ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

AGENDA

La tristeza de la libertad

2014

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. Acapulco, México http://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

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

El prestamista Edward Lewis Wallant Madrid, Libros del Asteroide, 2013 Sol Nazerman es un inmigrante polaco, hosco y poco sociable, que regenta una casa de empeños en Harlem a finales de la década de 1950. Las heridas de su paso por los campos nazis lo han llevado a eliminar de su vida cualquier atisbo de emoción. Apenas soporta a los pobres diablos y ladrones de poca monta que forman la clientela habitual de su tienda y al gánster para el que trabaja, y las relaciones con su ayudante, el joven puertorriqueño Jesús Ortiz, y con la familia de su hermana, con la que vive y a la que mantiene, tampoco son mucho mejores. Sin embargo, una serie de circunstancias inesperadas lo obligarán a salir de su apatía.

El prestamista es una emocionante novela sobre la capacidad de regeneración del ser humano, sobre las enseñanzas que la vida y el sacrificio de los demás nos pueden brindar. Una excelente muestra de la literatura estadounidense de los sesenta, de uno de los mejores escritores de su generación al que su muerte prematura lo privó de un reconocimiento mayor. Libros como éste son fáciles de describir en lo tocante a su estructura o su trama; pero es inmensamente difícil transmitir siquiera un poco de la emoción que se esconde detrás de cada página. Wallant creó en esta obra un protagonista único y una historia inolvidable

40

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 Noviembre 12 al 15 XIX Congreso Nacional de Ingeniería Estructural Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, A.C. Puerto Vallarta, México http://www.smie.org.mx/ smie1@prodigy.net.mx

Noviembre 19 al 21 XXVII Reunión Nacional de Ingeniería Geotécnica. La nueva generación de geotecnistas Asociación Mexicana de Ingeniería Geotécnica, A.C. Puerto Vallarta, México http://www.smig.org.mx smmsgerencia@prodigy.net.mx, administracion@smig.org.mx

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 539 marzo de 2014

Hacemos Realidad

Túnel Emisor Oriente

Grandes Ideas Ampliación Terminal Portuaria Petrolera del Atlántico, Costa Rica

Autopista Mitla-Tehuantepec, Oaxaca

Empresas ICA, S.A.B. de C.V. Es la empresa de ingeniería, procuración, construcción e infraestructura más grande de México. Las principales líneas de negocio son la construcción civil e industrial, concesiones, aeropuertos y vivienda.

www.ica.com.mx

Instituto Nacional de Cancerología, Cd. de México