AUTOR: ING CIVIL. LUIS SANCHEZ BRIBIESCA. FECHA INEXISTENTE

1. e:Jfr, /O
ING. LUIS SANCHEZ BRIBIESCA.
'va mucio 'Liempa Taljira avio que le resal aPJ Kp '.cii entender lea
1 eyns que gobernaban el ¡nnyiei cuto de las es trallas, ter 1 eanes que
cuipreader las que ren el movimiento dci aqva llevada por los arrooa
(!,c corrían a sus ni es, En nuestros di as Tabee he dicbo , Un POCO CO SEiO
y ua poco en broma, que tal parece que el iquido no tiene e] derecho de
existir por cuanto, colocado entre el cdi ido compacto y ordenado y el
qase, desoídenado ,y di spe co, resulta una especie de cdl ido desordenada.,
o de aas danso, nero con cierta tendencia a un ordenamiento. Por su norte,
agua como a 1 no terrible cnt e los llqwidos. C"
puede verse, la si tueci dr ro ha. caebi ado mucho en 105 di timas 350 anos
El probl eme pa re los inqen i caos hi drdtl i ces ea nue trabajan con 1 íaui doe y
que el 1 qu ¡ do por excelanciu es el aquai Cabe a l arar que en
t.aoa3o no se cies gna cono ni cacul i ene a los noeni eros que nyu; necuu
estudi os dentro de cn ci ertc;• proe ama acadni co, si no a. todos aquellos curca
prefasi6n los lleva a tratar continuamente ceo la sustancie motivo de esta.
ponencia.
Sabi do es que para conocer el coninortamient.o de un fi uido en equilibrio
termodinómi co so necesita definir su función de partición. Ella depende
del nmero de moléculas que lo forman, de la en erqi'a cinética de las -
mismas y de la integral de confi quración, dada en tér'ninos de sus mutuas
iniciacciones. De la Función de partición se pueden deducir la ecuación
de es Lodo y los d ¡ ferentes parámet' teovodin'i o. Como di cha fnc1 do
no es fácil de conocer, se sud e recurri r a procedimientos al ternati'oc
que amen tan deteaminar ci potencial de ntraccioa entre las mci dcul as
la función radial de distribución de las mi seas • la cual depende de la
es ructura del fluiT, Las di fi cul tades para seoui r estos métodos no son

2. mucho menores que las que plantea e] procedimiento ortodoxo.
Para estudiar el comeortamicoto de fluidos que no estén en equil ibrio
termodinémico se recurre a fórmulas que son una especie de generalización
de las que se obtienen para los fiulds quc si lo estáni poro la
incertidumbre que iu:pl i ca el establecimienlu de es Las nuevas f6rmuJ dS es
mSs acentuada,
Es cierto que en las últimas décadas se han logrado avances sustanciales
en la teoría de los líquidos; tales son los casos del comportamiento de
la superficie libre y los fenómenos liqados a él , como lo tensión
superficial, la nucleación, O Ci cambio de fases; sin embargo, estas
cuestiones han sido estudiadas en líquidos de laboratorio, como el helio y
el argán, a temperaturas muy bajas y liresiones muy elevadas. El agua; por
su estruct'.ra fisicoquniica, constituye un captuio aparte.
4
La mo] CUi a de agua, ci rcunscr i hi hl o en un tetraedro ideal , contiene en o
centro al núcleo oriqinal de] átomo de oxgono; en dos de los vértices
estan local izados los protones que forman los nucl eos ori qi nul os de los
átomos de hidráceno cue inteqran la molécula. Aderás, los dos értices
restantes estén definidoscada uno por los extremos de los orbitales sp de
dos electrones del seaundo nivel del átomo de oxqeno. De esta manera, la
molécula de agua es marcadamente bipolar; pero en forma tal que, en estado
sól ido (hielo 1), el número de coaru mación es cuatro, porquc cada vertic
positivo, con un protón, es LS Ji rl ql do haci.a el vérti ce nequ ui va, con
orbital sp2 de una molécula vecina, estableciéndose el tipo especia] de
valencia llamado licadura de hidróqeno, que es más débil que la
el ectroqumica. Es crehi e que al introducir calor en una masa de hielo,

3. el agua se forme cus ndo se ronen e 1 quna e da eses 1 gadu es • en ateric
a la vibración de las niolóculas, que experimentan continuos reacomodos,
siendo posible aun que a cumas mol ecul as queden sud tas momentaneaniente,
COfl 10 que podria explicerse, por una norte, que el aguo sea el disolvente
universal, dada su difusividad y se polaridad y, por la otra, la mayor
densidad del agua resncc al hip. cebes que han hcch
posi bl e la vida en este p aneta, PitildTP, eua cepezau, ea que si el
hielo no flotara sobre el agua, el que hay en los casquetes polares se
sumergira en el océano, subiendo considerablceente el nivel de ¿ste.
Sin embargo, todas estas peculiaridades hacen sumamente complicado el
estudio 1;erniodinúrnico del agua pues • aunque se tiene ya un cierto
conocimIento de su funcon radial de dcnsdad, exstcn todava
incertidumbres en torno a la persistencia de su primer máximo a
tem'peraturas relativamente elevadas y lo que es peor, el potencial que
determina la atracción entre sus moléculas os aún materia do discusión,
toda vez que se piensa que estó formado por la sarna de tres componentes.
El primero puede ser de tipo Lennard-Jones cneo en los otros iquidos, el
segundo puede ser debido a los dipolos producto de la estructura aumica
anteriormente descrito s y:el tercero es atribuible a las ligaduras de
hidrógeno, sin que sea tócil distinguir claramente entre los dos últimos
tipos. Todo esto se desprende del reporte de la reunión de trabajo sobre
Dinóure.a molecular del anua, celebrada en Francia, en 1972, a la cual
concurrieron los ms connotados especial istos sobre el terna.
Por lo demás, también se sabe que la ecuación de Liouville es la expresión
mós general de que se dispone para estudiar el comportamiento de un fluido

4. 4
en condiciones de deuu Ii bo ternijdlnímico, Introduciendo en ella
nrandes simpl i fi cac'iones se COOSI que obtener la ecuacióii de Bol tzmann,
punto de partida para establecer las iCCS de la Hidrodinómica. En efecto,
puede hacerse ver que para dos invariantes do las moléculas de un gas, la
masa y ci mornéntua, e introduciendo nuevas hipótesis simpi ifi cato rias se
pueden obtener, a partir de la fórmula da Boltzmann, las ecuaciones de
conti nuidad y equilibriu hecuu de un fi u do, Sí adeacs se estshl ccc la
hipótesis de Nertun c:ererai i z.du , 1 as ecLelciofles de equilibrio interno se
convierten •en las de Navier Stokes, que junto con la ecuación de
conti unidad, fo nasa el si stenia general paa anal aar 'macroscóp icamente'
el co:portami en o dinúmi co de un fi nido. Por si lucrO poco, resulta que
un caso particular, dé las.icupciones'do .Eaviei Stokes es el teorema de
Bernoulli, al oua) se 109a hc.iendo no pnras rnnppsiones. Y es con
estas armas toscas y rudimentarias, el teorema de Bernoulli y la ecuación
de continuidad, con las que ese moderno San Jorge, llamado ingeniero
h'idrúulico, debe enfrentar la enorme variedad de problemas que 1C plantea
diariamente ese dragón misterioso y elusivo que es el agua.
En este trabajo se intentarú dilucidar si este desolador panorama es
atribuible solamente al dragón. Porque aceptando las ideas de Spennler y
pensando en que los ingenieros hidróulicos, como especialistas, deheran
"percibir las profundas afinidades entre los diversos problemas, allí
donde Ci lego no ve más que diferencias", seria de eaperarse que,
reuniendo sus experiencias, presentaran al agua un plan de batalla, si no
mós eficiente, sí, por lo menos, mejor estructurado.
Para hacer este anúl isis se oxpondrún beovemente al gunos problemas en los

5. que el autor de es La pecooc.i e he. Lenidu 11fc Luna. de perti cipar,
A medida que fueron creciendo las necesidades de rieço control de
avenidas y generación hidroeléctrica y asi cue lOS sitios més adecuados
fueron utilizados, se vio la necesidad de hacer presas cada vez ms altas.
Elio trajo consiqo la necesidad de vertedores con mayores caídas y
caudales més grandes. El poder erosivo de las descargas producidas por
ellos planteé la necesidad d.c dos tpos de estructuras terminales, los
saltos de ski y los tanques amortiquadores. En ambos casos, las
velocidades adquiridas por el agua en los canales evacueclores sobrepase
los 10 m/seg, de tal modo que pcq ueños defectos constructivos en los
revestimientos de estas estructures pueden en1ondrar daios considerables
ior cavitacién, lo que none en condiciones de seguridad semejantes a los,
dos tipos, si se exceptúa la estructura terminal
Por otra parte, el salto de ski traslada e lrqe res nonos puligrosos el
sitio de la erosión y no siempre es prudente o acsssej,Lle recurrir a
esta solución. La otra alternativa, que pareció ms scgnre en un
principio, la de los tanques amortiguadores, guardó al ingeniero
draméticas sorpresas. Según la teoría, al producirse en el tanque el
cambio de régimen, deberTa lograrse que el agua abandonara esta
estructura a régimen tranquilo. En efecto, as sucede, pero el cambio
ti ene sus bemol es
I
El revestimion L de rondo de los Tanquesa.;e Lir;m Jose se hecn por mcd o
de grandes losas cuyo tamaño depende, en parte, de la capacidad de colado
del construc Lor, siendo comunes las losas cuadradas de unos 12 x 12 ii y
un espesor de 2 ni, lo que representa un volumen de colado continuo da

6. [;i
unos 360 m 3 y un pesc que sobrepasa las 700 ton, El material de relleno
en las juntas peimetrales de estas losas es removido poco a poco por el
agua, dejando que esta penetre a la parte inFerior, en lunde T,
retracción del concreto deja huecos inevitables, sin contar ceo ira ca
imposible lograr una adherenci a per fecta concretoroca.
Durante Ci trabajo de estas grandes estructuras el agua, que penetra
debajo de las losas, ejerce una presión ascendente de importancia y si las
losas no fiOtfl es ocr su propio peso y por la presión descendente que
ejerce también el oque alojada en el tanque. Sin embago, cuando el
tanque estó funcionando, la macroturbuiencia crea violentas corrientes
ascendentes y bajas locales en el nivel , con lo cual llega a ser
orepu;dnrau Le 1C nr eni 6r un': enn ial eque alojada en la parte inferiOr
(porque ah lí son considerablemente menores las fluctuaciones)
propicindose as el levantamiento de las enormes losas, que son Pemovidas
del fondo y acarreadas hacia el extremo terminal del tanque.
- Este fenómeno singular se reproduce con bastante fidelidad en el
laberatorio, en donde puede comproharse que, si se drena la parte
inferior de les losas, aminorndosa la presión ascendente, no se produce
el levantamiento de las mismas. Por otro lado, taubidn en el laboratorio
es posible comprobar que existe un segundo tipo de falle, que ocurre
cuando el tanque no se ha llenado y por lo mismo el agua escurre a
rógimen rápido. En tal caso, las losas no se levantan verticalmente,
si no que tienden e pi ray al áfldoSe c1 eeural nento en el exLrama de aquas
arriba, para quedar acuñadas por las vacias.

7. 7
Los estudios exoerimentales realizados hasta ahora y la experiencia
diariamente adquirida en Ci gonos vertedores, han permi tido identificar y,
en cierta medido, cuanti rioa.r estos len6menos, de manera que actualmente
se dispone ya de normas de diseío razonablemente seguras para proyectar
el revestimiento de 1 os t.oques amortiguadores. Sin embargo, la
existencia de los des tipos de falla cicontrados en el laboratorio será
motivo de consideraciones que se harán des puás,
Un vehcuio marino que navega en la superficie del agua es un sistema de
seis grados de iibértad, por cuanto puede tener tres tipos de
desplazamiento l ineales y tres angulares, A la primera catognra
pertenecen la •ststentaci6n o movimiento ascenso-descenso en sentido
vertical ; la deriva o movimiento transversal a la trayectoria del
vehículo y el retraso o movimiento en el sentido del desplazamiento
qeneral del Vehculoo contra él , A la segunda categoría pertenecen el
cabeceo que ocurre cuando la emba rc ci 5n se niceve en torno a un eje qee es
perpeodic;ular tanto a la trayectoria cono al eje vertical; el giro, que
se presenta cuando el vehcu10 se mueve en torno a este eje vertical , y el
baLneeo, cuando el vehicuo se despLza en torno al eje tangente a la
trayectoria.
Teniendo en cuenta las componentes de inercia (incluyendo la masa
adicional ), de amortiguamiento y de restitución, el complejo dinámico qne
forma el vehículo marino exige el planteamiento de un sistema matricial
bastante complicado, si se pretende etcL.rVL completo, aun cuando las
solicitaciones se simplifiquen notoriamente, como es el caso del oleaje
de espectro bidimensional Afortunadamente, la estructura del sistema

8. matri cial permite, sin qravos unisicHes, anal izar el probl ema por medio de
tres subsistemas. El primero está formado por la sustentación y el
cabeceo y su análisis permito e=dias la navegabilidad del vehículo, esto
es, los oleajes que puede enfrentar con ciertas veloci dadas sin riesgos
graves de inmersin, sin movimientcT perjudiciales para la tripulación y
sin sufri r gol pca nunival.cara el [1 segundo está formado por la
deriva y el girOv su anis ioce posible el estudio de la
maniobrahilidad de la embarcación, entendiéndose por ello su capacidad de
mantener un rumbo, o su facultad para cambiarlo sin voitearse y sin
salirse de su ruta, [1 estudio del balanceo permite conocer nl
comportamiento del barco cuando las máquinas se han parado y el análisis
del reraso permite conocr la cacidad de maiobra al acercarse a la
costa, Aunque los radernos estudios de anclado exigen análisis
simriuTtáneos de balanceo y de giro-deriva en gen&ral puede afirmarse que
el esquema presentado corresponde a la forma usual y efectiva de estudiar
un vehículo marino.
0
Volv edo la atención nuevamente hacia las losas de los revestimientos de
los tanques amortiguadores, cahra preguntarse si ellas no podrán
estudiarse como cuerpos que, inmersos en el agua, formen un sistema
di nómico bastante paaci do al de un vehcul o marino.
Aun para un sistema de doe grados de libertad, que correspondiera al
conjunto sustentación-cabeeo la semblanza es innegable. En estas
condiciones, al estudiar el sistema, se podrían calcular las oscilaciones
ligadas a los tres tipos de desplazamientos, cuando la excitación creada
por la turbulencia esté moviendo a la loso. También podría analizarse

9. 9
la posibilidad de que la niacroturbulencia pdiera causar desplazamientos
verticales de tal magni ti.d que sustentar;n a la loso fuera de su posición
original.
Naturalmente que este enfoque exigiría conocer los espectros de las
süicitücioneS creadas por la turbulencia con mayor precisión, amén de
1 Ír1O5 COP l as cpr8e tprísiicas hidr.ui ¡cas del flujo. Todo ello e
posible y 10 que se necesita es hacerlo; pero ello implicaría que los
ingenieros navales se interesaran en el funcionamiento de los vertedores,
o que los diseñadores de estas estructunas estudiaran los fundamentos de
la Hl drodi némi ca Naval
Otro capítul.o apasionante de esa disciplina es el estudio de la propulsión,
que amerita analizar la armonía entre e casco • el motor y la hélice del
/
vehículo marino. Sabido es que si éste naveoa en la superficie, encuentra
dos tipos de resistencia para avanzar. 11 primero esté formado por la
fricción usual en los sólidos que se desplazan en un liquido y se estudia
con los procedimientos tradicionales; el segundo es debido al sistema de
ondas que crea Ci mismo vehculo al avanzar. Este segundo tipo de
resistencia hace que la relación velocidadpotencia sea absolutamente no
lineal, lo cual implica Jna cuidadosa selección de la hélice para obtener
el óptimo rendimiento, teniendo en cuenta las limitaciones impuestas por
el casco. Cuando se desea dar mayor velocidad al vehculo es necesario
suministrar un tipo especial de hélice, llamado supercavitante, que hace
que la embarcación saque del agua buena parte del casco, reduciendo
considerabiemcotr la resistencia, a exponsas de un trabajo muy pesado para
la rueda,

10. lo
Todas estas peculiaridades hacen que 1 a rueda hidru1 i ca que constituye 1
hól ice de un barco deba ser estudiada es condicisnes muy especiales
teniendo en ci.ienta oua ella se desplasa en el ama. No obstante esto,eS
innegabi e la semejanza con las turbinas hidróul i cas que son uti i i zedas en
la cjenracidn da energía hidroeléctrica. Estas ruedas fijas se clasifican
en tres categorías fundamentales, si se exceptúa la turbi ra Deria: Le
ci as i fi cación depende de las cargas y gastos con que trabajan, eibmub qS:
determi nao le forma de onerar de la turbina, Existen así de Li O Pc? 1 tos
o de fi ojo radial cuando nl anua ingrese a la rueda perpendicularmente a
su eje de rotación; de flujo axial, o Kaplan, si ci líquido oscerre
paralelamente a dicho eje y de tipo mixto, o Eran.i s, que son las mós
comúnmente usadas en México,
En las turbinas Francis el açua llega a la ruede a través de una tubería
que la rodea y que se llama caracol . El ingreso a la turbina se controla
por medio de un di sposi ti ve da álaves móviles c.onjci do como di stribui dor,
Una vez que el liquido acciena a la turbina, pasa a una esLructura
especial llamada tubo de succión, que lo conduce hacia la descarga; este
dispositivo cambia la dirección del fi ojo, de vertical , la sal ida de la
rueda, a han zontal , en la descarga.
Las turbinas son diseñadas para trabajar de manera óptima en una condición
ideal de operación. Infortunadamente no es posible conseguir que las
ruedas trabajen siempre en esa condición ideal porque las carqa5 varían
a lo largo del año y las demandas (le energía presentan diversos Li pos de
variaciones. Independientemente de los problemas cié cavitación que pueden
ocurrir en estas condiciones, es interesante hacer notar que en la tubería

11. Nw
d.c succión se presenta un vórtice concéntrico con el eje de esta
estructura, si la turbina trabaja en la condición ideal, De no suceder
as • el eje del vdrtice se hace bel icoidal , lo que propicia que el gasto
• a la salida no sea continuo y uniformo, sino que presente fluctuaciones
periódicas con una frecuencia próxima al 25 por ciento de la frecuencia de
rotación de la níquina, Como es sabido, las fluctuaciones en Ci gasto de
descara provocan oc; s de pres ón cua excitan taru.o a 1 tubera qu
íU
conduce uF uqua desde la presa hsta la YiiO( • como a la que la lleva de
la turbina al punto de descarga. De esta manera, si la excitación
producida por el vértice irregular, formado en el tubo de succión, tiene
una frecuencia próxima a la de a]q.niu de las dos tuberías mencionadas,
ocurre una especie de resonancia que dañá considerablemente al equipode,l
, i.., i'..fflU
También para el caso de las vibraciones ocurrids en sistemas
hidroeléctricos se dispone de normas de diseño para reducir a un mínimo el
problema, ya sea buscando geometrías de los sistemas de conducción y
descarqa, que estén en armonía con las turbinas util izadas, o bien
suministrando dispositivos de aletas o inyección de aire, con lo que se
consigue amortiguar considerablemente los efectos del remol mo irregular.
Por otra parte, se sabe también que en muchas embarcaciones a las que so
suministra una potencia o una hélice incoiiipatibles con el casco y la
velocidad del crucero, se presentan molestas vibraciones. Aun cuando
la semblanza entre la hélice del vehículo y la turbina no es tan acentuada,
se antoja preguntarse hasta qué punto los anélisis hechos y la experiencia
ganada en el comportamiento de embarcaciones .y de sistemas hidroeléctricos

12. 12
no podran conipl ernentarse.
Ahora bien, el anólisis de las frecuencias características de las tuheras
se hace siguiendo los 1 i nssien Los general es pasa estudiar el golpe de
arieLe Este fenómeno se debe a la superposición de ondas de presión,
positivas o de incremento y neqativas o de baja prcs . n, que crean
probi ornas espeol almen d dos cra.T las ondas cLe este bI timo ti po son
preponderantes Este caso puede ocurrir en un si stema hidroeléctrico, si
ir turbina esta colocada bastante lejos de la descarga y eta se hace a
presión; en efecto, aguas eHojo de la rueda, al ocurrir una admisión mós o
menas brusca, se presenta una baja de presión que puede ser tan intensa
cómo para producir el fenómeno llamado de ruptura de columna, lo que
sIq!Híica que en esa zoná. ocurre la vaporización del agua, creando una
discontinuidad que dificulta considerablemente el cólculo y que suele traer
daños fuertes al equipo. Quien enfrente estos problemas debe conocer los
cambios de fase y el eventual flujo de mezcla de fluidos en las tuheras.
Como los mejores sitios para viri can sistemas de generación de energía
hidroeléctrica han sido ya util izados, y como la cxi stencia de combustible
para los sistemas termoeléctricos es limitada, en las últimas décadas se
ha visto la necesidad de buscar fuentes alternativas de energía. Entre
ellas figura la energía geotérmica. Es de todos conocido el hecho de que
en algunos lugares de la Tierra se da la triple circunstancia siguiente:
una intrusión magmótica relativamente próxima a la superficie; sobre ella,
un terreno penieahle que puede almacenar agua proveniente de otras
regiones; y, encima do todo esto, una capa de material impermeable que
permite el almacenamiento del agua entrampada en el acuífero, a presión y
temperatura bes Lante elevadas. Una zuna así se 1 lame un yccimi ento
4

13. 13
qeotérmico, el 0001 poede ser utilizado para extraer la eneriía caioriCa
almacenada y convertirla en energa eléctrica, misma que so envía a los
centros de consumo.
Un aprovecharninto oeotérmco requiere dc la perforación de pozos para
llegar al yacimiento, de Pn sistema de conducción del fluido geotérmico
para llevarlo a los sitios de produocHo, de un sistema de separación
que permita usa sularana el vapor y, desde luego de una tnrb na que,
accionada por 11, potzca S anar› eléctrica. Es Le equl po fundawental
esté complementado por otro accesorio que garantiza el buen funcionamiento
del conjunto.
Los problemas relativos al manejo del fi uido térmico en la superficie son
corocídos y rpbucILus por ls es cia1tas co plantas tcrmcclóctricas.
En cambio la evolución del yacimiento y el flujo en los pozos son
problemas relativamente nuevos que constituyen un capTtulo que bien podría
llamarse Ta Hidráulica del agua caliente'. El escurrimiento de la mezcla
agua-vapor en los pozos es un problema que esté estrechamente vinculado
con el de la seoaración de columna en los sistemas hidroeléctricos.
Nuevainente se trata de un problema comOn a dos enfoques diferentes; pero
cualquiera de ellos requiére.de la misma base para atacarlo. Esta base es
la Termodinámica, considerada como una especie de ampliación de la
Mecánica de Fluidos, juzgado a la luz de las ideas expuestas al principio
de este trabajo.
Uno de los problemas de mayor interés para ci ingenieru en geoterHa es c
diseño y la operación de los complejos sistemas de conducción de los
fi uidos. Y no solamente por las di fi cult•dcs que plantean las fugas de

14. calor o los efectos derivados de la d Ma oc'ión tó mica en las tuberías.
En vrds.d, imaginar los arreglos mós adecuados de los tuhus y ci coraje
eficiente de las vaivuias oue controlan el 'íl ujo en ellos, es uso de las
tareas nis complicadas. Esta labor es, a su vez, muy similar a la del
ingeniero que disc•io y opuco los sisteos de suministro de agua potable.
Actualmente se cuenta ya Cori elaborados mode os mateiróticos que pernil ten
analizar, con razonable exactitud, el funcionamiento de redes de tubos
1 nterconectados, problema que todavía hace unos años parecía inabordabl e.
Estos modelos periiten conocer no solamente cargas y gastos en todos los
sitios de la red, sino que también permiten analizar el funcionamiento
adecuado de los tanques de aiuoenamiento y de las' plantas de bombeo que
srven a'i sistema. Es riiás , existen mudel us , 11 aivadus d'inniico, uíi
cuales se puede conocer la evolución, en el tiempo, de las cargas en la
red, a medida que varian, durante el día, las demandas en los distintos
lugares. Aun así, 10 operación eficiente de la red de suministro de agua
potable es una tarea que requiere de lacees aios de experiencia y
dedicación, de manera que aun esos modelos tan elaborados ameritan todavía
de una calibración que solo podrá hacerse mediante campañas cuidadosas
de mediciones .ín. sítu.
Por otra parte, pocos son 'los ingenieros que, al enfrentar problemas de
redes la suministro de amia potable, no acaban por verse también ¡
involucrados en los sistemas de alcantarillado, Aunque similares en
apariencia, a los sistemas de agua potable, los de alcantarillado tienen
peculiaridades que los hacen especialmente interesantes, En efecto, los
problemas del almacenaje y el llenado son de una importancia capital
14

15. 15
Mientras se trató de pequeños si stens , el vol ornen de agua de 11 uvia
mornentneamente al moccnaclo en los tubos, resul té despreci abi e y, por el lo,
el cl culo se simpi iñcá sustancialmente al iqnorar tal efecLo. Les
procedirni cotos Ci abe aco a partir do octe ontoque resul taron totalmente
inadecuados para analizar los grandes sistemas de drenaje pluvial y por
este motivo tuvieron que desarrollarse cri Lerios empricoo y toscos;
pero los resultados obLenidos al emplearlos fueron tan burdos que hubo
necesidad de replantear el problema desde un principio. Actualmente existen
procedimientos que hacen Ci arélisis de la red tomando en cuenta el
almacenaje y dejando la posibil idad de que ocurran pequeñas inundaciones
locales y controidas, con lo cual se disminuye considerablemente el costo
de los sistemas que sirven a las grandes ciudades. Sin embargo, estos
nuevos métodos exigen también calibraciones cuidadosas.
Como puede verse, el célculo y la operación de redes son problemas comunes
a dos disciplinas aparentemente sin conexión alguna; pero no es solo a
ellas, La hidróulica agrcola también participo en el probleaa. Es cierto
que las redes que en ella se manejan son abiertos, tanto si cc trata de
tuheras, en los sistemas de aspersión como si se trata de canales, en los
de riego por gravedad. Sn embargo, el cglculo de pérdidas y la
determinación de cargas en el primer sistema tiene un estrecho parecido
con el anélisis en una red de agua potable, tanto como el estudio de los
canales de riego se parece a las alcantarillas que aún no entran carga.
por lo demós, los sistemas de r ¡eqo también tienen una serie de
peculiaridades que los hocen interesantes. En ellos es necesario mantener
una determinada carqa en la proximidad de las tomas, a fin de garantizar

16. 16
la catreqa de los gestos de e epc Un torvas ! ros eolios mientos se
suministro el agua, lo cuel exige la disposición adecuada de represas.
También deben estar de oheo el os deudas para poveu o los
riesgos de desbordami cuto : udisl uor por aquT ceros torrencial es o poc
operaciones nial hechas. [1 manejo del oque requiere de un cuidado especial
a efecto de roduci o ina deopprdíci os COO puodc:•n prachic 1 ose al 61 aol do
cada riego.
independientemenhe de los problemas constructivos, que son de una variedad
considerdbie, uno de los aspectos rms APresantes en el diseño de los
canales de riseo es lo dereriiinacion de su capacdad, que debe sor tal,
que garantice Ci sum inistro oportuno a todos los usuarios, sin que ello
signifiqúe obras tán grandes, coito cosl;osas, Existen ingeniosos
• procedimientos para llevar a cabo orto tarea, bisados en el calculo de
probabilidades y en el conocimiento del módulo de riego y del tiempo de
servicio. A su VOZ, el módulo depende del órea a servir y de su capacidad
de infiltración, en tanto que el tiempo de servicio depende de la dosis
que debe darse al terreno por regar.
Como la dosis está estrechamente ligada cori la c:apacidad de retención del
agua en el suelo y las cnactersticas del ciclo vegetativo del cultivo
bajo riego, el ingeniero que se dedica a la hidróulica aqrcoia debe
conocer también las características intimas de esa maravillosa móquina que,
movida por la enerqa solar, util i:. el agua para cumplir prócticamente
todas sus funciones. Esta máquina es, claro est5, la planta.
El consumo de agua de la misma, variable con la etapa del ciclo vegetativo
y con las condiciones de tensión a que esté sujeta (de acuerdo con la

17. 17
di spnni bl idad de agua en el suelo) está es Lrechrmrn Le vinculado con la
evaporación y, en cierto forma, con la lluvia. De esta manera el diselo
racional de un sistema de riego requiere de un conoc -imiento profundo de la
hidrología del 1 uros Es avidente use, en esto aspes. Lo, ox sir une c aa
af -i nidad con el di seilo de si e temas de drenaje o] uviai toda ve> que, asenso
no se util izan los Hsmos concepto hto quien hace hidróul ica agrícola,
como quien analizo sistemas de alcantarillado, requiere del auxilio de la
1•'
H]drologla.
La Hidrología, encendida como la discipi mO encarnado del ciclo del agua un
la naturaleza, O..) uHC rama de la ingeniería que ofyoce mayores perspectivas
nl hidruiico.• La.medición. predicciónde la lluvia, su. retención
mcroonLónoa .0 55 inflitraci6h, el escurrimiento en lo superficie la
evolución de bancos y acuferos así como la evaporación, la formación do
nubes y de lluvia, son todos problemas que requieren de una cabal
comp nnsián de los fenómenos fs icos invol ucrados y, al mismo tiempo, del.
manejo de una refinada herramienta matemótica. De esta manera el
hidrd]o:;o debe conocer la Termodinómica del agua, en los términos descritos
al principio de este trabajo y, simultóneamente, necesita manejar
adecuadamente diversas ramas de las Matémóticas, que van de la Estadística
y las Probabil i dades, a la teora de Funciones de variable compleja.
Acaso uno de los aspectos més interesantes de la Hidrología es el estudio
de los aprovechamientos hidréui icos, que consti tuya un verdadero balance
entre la disponibilidad y los requerimientos de agua. Este balance, hecho
para los aprovechamientos hidroeléctricos, para los de riego, o bien pa=
Ci control de inundaciones, imp] ica el dinensíononi ¡unto de los grandes

18. prosas, i ncl oyendo el de 1 as ebros de ccnt.ui y c'>cedencias
Como puede verse, no pocHa concebirse un diseñador de vertedores que no
fuera, al mismo tiempo, un hidrólogo raunabl eiiiente bueno. Así, al 11 egar
a esta etapa del trabajo, podra observarse ciuo so ha cerrado otro ciclo,
además del hidrológico, todo vez que la descr'ipc ián de los distintos
aspectos de la tarea del irqeniero horauiico se inició, precisamente,
hablando de problemas de diseño de obras de excedencias. Quiere decirse
con esto que se han señalado los eslabones, estrechamente unidos, de una
cadena que includ al diseñador de vertedores, al inqeniero naval , al de
planas de generación hidroelóctrica, al geoterm'ista 5 al de agua potable y
alcantarillado • al especo ista en irigac:ión y al hidrólogo para volver,
ÍÉU[t, di' p( r'O :1'or lo de , re so han añadido wS oslab000s a
la cadena por no alargan considerablemente este trabajo, pero seguramente
Ç ji' podrían aqreqarse muchos otros.
Ls 'e'uuo que la espec'ial i zaelon hace mas efic ences a los ingenieros y es
cierto también que la mejor forma de lograr que nadie haga nada, es
pretender que todos se dediquen a todo, No se trata de eso. Lo que se
desea es evitar el aisladento casi hermético de las distintas
especialidades en un país en donde la carencia de ingenieros de buen nivel
es, a veces, angustiosa Este aislamiento, mezcla de celo profesional y
xenofoKia, se propicia desde la formación mismo del ingeniero, durante la
cual se le dice constaneniente que él ro pertenece al país, sino a tal o
cual grupo. Prueba de lo que se afirma es la rigidez de los programas de
estudio vi gentes ,qiJe no parmi ten que, al surgir un nuevo probl ema, este
sea atacado por ingeoicos que provengan de áreas afines, sino que
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19. 19
i
requiere de la formación de una nueva especialidad. Esie enfoque muestra
que no existe una preocupación fundamental por la formación integral del
ingeniero, sino el deseo do enseñarle una serie de conocimientos
arbitrariamente reunidos en torno a especia' iades que, muchas veces, han
quedado ya al margen de la realidad del país.
Poda pensarse en que Ci deseo de buscar afinidades y conexiones
corresponde rns bien a una preocupacion puramente académica puesto que en
esta ponencia no se ha hecho mós que una mención marginal a las tareas de
construcción y organización, siendo que el trabajo conjunto de los
constructores, organizadores, diseñadores y experimentadores es quien hace
posihle la realizaci6n de la apasionante profesión del• ingeñiero Todo
';1a en una ~Trá oua no puede sos] avar se: s o enba reo, a. nesar de c ' oe las
tareas de construcción y organización del ingeniero de obras hidróui idas
puedan ser diferentes de las del ingeniero naval o del geotermista, es
cierto tambión que aun entre ellos existe ese común denominador: el agua.
Por otra parte, es necesario señalar que en las últimas dócadas han
aparecido en el campo ingenieril algunas disciplinas que, siendo útiles en
principio, pueden distraer al ingeniero hidróuiico de su tarea fundamental
en la que todavía queda mucho por hacer. Nadie, en su sano juicio, podría
dudar de la importancia de la Econesís , de la Planeación, o de la
Inqeniera de Sistemas, por ejemplo; pero esa importancia no debe conducir
a considerar que ellas sean un sucedáneo y no un feliz complemento de esa
labor fundanienta] Se han escuchado ya en varias ocasiones las voces
experimentadas de connotados ingenieros hidróul icos quienes, al terminar
sus conferencias, adopLan una actitud similar a la de Dilthey, aunque, en

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1 uqar de decir como el ti 1 ósoto : Y por lo tanto • c'eo que hay que vol ver a
Kant', estos ingenieros dicen a los jóvenasu 'Y por lo tanto, hay que
volver al anua'
Para ternyi nar COfl ES Ls !d iLaciones se vecuriarán las visicitudes del
primer hombre, según le ni toioqa mal aya Cuíntase que al senti rse solo,
bocoy s ido es cad5, sol icitó uno compañ2re. Mas, al poco tiempo
de vida en conín, ya ea pudo sopertorla y pidió que se la llevaran.
Despuós, al volver a sentirse solitario, sol icitó su i'estitución lo cual
hizo que su Creador le exigiera que tomara una determinación definitiva.
[1 pobre hombre declaró entonces que su problema ira justamente ese:
ya no podía vivi e sir su compañera aunque tampoco podía haceio con ella.
-I.Pgpníprno dr vrdod hayan hecho orüfus i6O de re acü Lico deban
sentir algo parecido respecto al agua, porque para ellos es motivo de
preocupación, curosidad y angustia y, al mismo tiempo, de inters y
admiración profundos. La única manera de vivir con ella es tratar de
estudiarl a y entender] u y dada la extena ióo del ccnocimion Lo actual esto
solo puede hacerse viendo cori s impato y humi Wd el punto do vista y la
experiencia ajenos.
Dos fueron ICS razones que motivaron la elaboración de este trabajo. La
primera fue dejar un sencillo testimonio de gratitud por el honor que la
Academia ha conferido a su autor, al admitirlo en su seno.
La segunda fue solicitar a esto Academia que so haga eco de un llamado a
todos los ingenieros que de alguno muera estgn vinculados con el agua,
paro que uno o sus es ruerzos en la resol ución da los probi emes hidrul i cos

21. da un país que, como frxico, depende tinto de l 'cerLdda solución de
el lOS.
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