Autor: Ing. Antonio Capella Vizcaíno Fecha: 1987-07

1. LA INGENIERIA DE LOS ICUEDUCTOS
MODERNOS EN MEX ICO
ANTONIO CAPELLA VIZCAÍNO
JULIO DE 1987

2. INDICE PAGI
1. CONSIDERACIONES GENERALES 3
ALGUNOS PROBLEMAS INGENIERILES DE LOS ACUEDUCTOS 6
- 11.1 DEL FUNCIONAMIENTO HIDRÁUL.CO
11.1.1 FUNCIONAMIENTO CON GASTOS MENORES AL
DE DISEÑO
11.1.2 LLENADO Y VACIADO DE LAS CONDUCCIONES
11.1.3 FENÓMENOS TRANSITORIJS DURANTE PAROS
Y ARRANQUES
11.2 SELECCIÓN DEL MATERIAL Y TIPO DE TUBERIA
PARA LAS CONDUCCIONES
11.3 ALGUNOS CRITERIOS PARA EL DISEÑO GENERAL DE
LOS ACUEDUCTOS
CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE EL PROBLEMA DE 21
ABASTECIMIENTO DE AGUA
BIBLIOGRAFIA 25

3. 3 ,
1. CONSIDERACIONES GENERALES
LA NECESIDAD DE CONDUCIR AGUA A LOS CENTROS URBANOS E
INDUSTRIALES, PARA SATISFACER SUS NECESIDADES, HA IDO CRECIENDO
CON EL TIEMPO, Y DESDE HACE ALGUNOS AÑOS SE HAN PRESENTADO, CADA
VEZ MÁS, CASOS EN LOS QUE SE REQUIERE LLEVAR CAUDALES
RELATIVAMENTE GRANDES, A TRAVS DE DISTANCIAS LARGAS Y
ELEVÁNDOLOS A ALTURAS CONSIDERABLES.
- PARA DAR UNA IDEA DE LA MAGNITUD DE ESTAS OBRAS, SE PUE[EN
MENCIONAR LOS SIGUIENTES ACUEDUCTOS, QuE YA EST.N EN OPERACIÓN EN
SUS PRIMERAS ETAPAS:
EL DE MONTERREY CON UNA CAPACIDAD INSTALADA DE 6 M3/SEG,
QUE CRECERÁ A 12, CON UNA LONGITUD DE 130 KM Y SEIS PLANTAS 'JE
BOMBEO PARA UNA CARGA TOTAL DE 600 M. LA INVERSIÓN QUE REQUIRIÓ
ESTA OBRA EN LA PRIMERA ETAPA, SI LO MEDIMOS A PRECIOS ACTUALES
(1987), FUE DE 400 MIL MILLONES DE PESOS..
EL ACUEDUCTO QUE ABASTECE A T IJUANA CON UNA CAPACIDAD DE
1.35 M3/SEG, QUE AUMENTARL EN BREVE A 2.7 M3/SEG DEL TOTAL DEL
PROYECTO DE 4 M3/SEG; QUE CONDUCE EL AGUA A LO LARGO DE 130 KM Y
LA ELEVA 1100 M DE ALTURA CON SEIS PLANTAS DE BOMBEO Y QUE
REQUIRIÓ DE UNA INVERSIÓN DE 250 MIL MILLONES DE PESOS A VALORES
ACTUALES.
Y EL ACUEDUCTO DE CUTZAMALA A LA CD. DE MÉXICO CON UNA
CAPACIDAD ACTUAL DE 10 M3/SEG QUE CRECERÁ A 18, CON UNA LONGITUD

4. L
DE 100 KM Y UNA CARGA DE BOMBEO DE 1200 M EN SU CONSTRU6CIÓN SE
HAN EMPLEADO MAS DE 600 MIL MILLONES DE PESOS A LOS PRECIOS DE
HOY.
PODRÍAN MENCIONARSE MÁS DE UNA DOCENA DE OTRAS OBRAS
ACTUALMENTE EN OPERACIÓN QUE, AUNQUE DE MENOR TAMAÑO QUE LAS
ANTERIORES, NTRAN EN LA CATEGORjA DE LO QUE PODRjAMOS LLAI:AR
GRANDES ACUEDUCTOS.
ESTE AUMENTO EN EL TAMAÑO, EN LOS CAUDALES Y EN LAS
CARGAS DE BOMBEO PROVOCAN, COMO ES USUAL EN LA INGENIERIA, QUE
UNA SERIE DE FENÓMENOS QUE EN INSTALACIONES DE MENORES
DIMENSIONES NO REPRESENTABAN PROBLEAAS ESPECIALES, AQUT SE
VUELVAN ASUNTOS DE LA MAYOR IMPORTANCIA EN EL DISEÑO, LA
CONSTRUCCIÓN y LA OPERACIÓN. EFECTIVAMENTE, LAS ENERGjAS Y
POTENCIAS, TANTO ELÉCTRICAS COMO HIDRULICAS, QUE SE MANEJAN 5 ON
PROPORCIONALES AL PRODUCTO DEL GASTO Y LA CARGA DE BOMBEO. DE LA
.ENERGjA ELÉCTRICA SUMINISTRADA A ESTAS INSTALACIONES, LA MAYOR
PARTE, CERCA DEL 900/, SE CONVIERTE EN ENERGjA HIDRÁULICA, PRESI5N
'' VELOCIDAD, E. OTRO 10°' SE PIERDE, UNA BUENA PARTE EN CALOR Y LA
OTRA EN VIBRACIONES, FUNDAMENTALMENTE. ESTE PUEDE SER EL ORIGEN
DE GRAVES PROBLEMAS SI EL FENÓMENO NO ES MANEJADO ADECUADAMENTE.
LA ENORME INERCIA DE LAS COLUMNAS DE AGUA QUE TIENEN QUE PONERSE
EN MOVIMIENTO O DETENERSE DURANTE ARRANQUES Y PAROS VOLUNTARIOS O
INVOLUNTARIOS REPRESENTAN UN PROBLEMA QUE REQUIERE DE ATENCIÓN
ESPECIAL. Los PROBLEMAS OCASIONADOS POR ALGUNA FALLA, TAL COMO LA
ROTURA DE UN TUBO, QUE EN LOS EJEMPLOS QUE SE MENCIONARON SE
TRATA DE TUBOS DE 5 M DE LONGITUD Y 20 TONS DE PESO, SE VUELVEN

5. ALGO MÁS QUE LOS DE UNA SIMPLE REPARACIÓN RUTINARIA.
COMO LOS QUE SE ACABAN DE MENCIONAR, SE ENCUENTRA UN GRAN
NÜMERO DE PROBLEMAS DURANTE EL DISEÑO, LA CONSTRUCCIÓN Y LA
OPERACIÓN DE ESTAS OBRAS,
SIN EMBARGO, MUCHOS DE ELLOS, RELACIONADOS CON LA MECÁJTCA
DE SUELOS, LA INGENIERrA ESTRUCTURAL OLA ELÉCTRICA, SON COMUNES
A DIVERSAS OBRAS DE INGENIERjA. EN L3 QUE SIGUE, ME REFERIRÉ A
LO-S QUE CONSIDERO ESPECIFICOS DE ESTE TIPO DE OBRAS. VOY A
SEÑALAR,
FUNDAMENTALMENTE, AQUELLOS ASPECTOS QUE CON MUCHA
FRECUENCIA SON IGNORADOS O MAL RESIJELTOS EN LAS OFICINAS DE
DISEÑO Y EN LAS RESIDENCIAS DE CONSTRJCCIÓN Y OPERACIÓN, CUANDO
SON ABORDADOS CON LOS MISMOS MÉTODOS QUE UTILIZAN LOS GRUPOS
HABITUADOS A TRATAR CON LOS PROBLEMAS RUTINARIOS DE
ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE. ESTAS OBSERVACIONES SON PRODUCTO
DE UNA EXPERIENCIA EN LA SARH, DE CUATRO AÑOS EN EL DISEÑO, LA
CONSTRUCCIÓN, PUESTA EN MARCHA Y OPERACIÓN DE MAS DE UNA DOCENA
•
DE GRANDES ACUEDUCTOS. DURANTE ESTOS CUATRO AÑOS, AL IDENTIFICAR
ESTQS PROBLEMAS Y LOS DE LA PRÁCTICA INGENIERIL QUE LOS TRATABA,
SE HIZO INTERVENIR A DIVERSAS INSTITUCIONES, EN PARTICULAR AL
INSTITUTO DE INGENIERIA DE LA UNAN, Y A UN NÚMERO CONSIDERABLE DE
TÉCNICOS, PARA ESTUDIAR E INVESTIGAR DICHOS PROBLEMAS. ME ATREVO
A DECIR QUE EN ESTE MOMENTO HAY YA UN GRUPO DE INGENIEROS QUE
REALIZAN UN EJERCICIO PROFESIONAL EN ESTE TIPO DE OBRAS, QUE
PUEDE COMPARARSE CON EL MEJOR QUE SE PRACTICA A NIVEL
INTERNACIONAL.

6. II ALGUNOS PROBLEMAS INGENIERILES DE LOS ACUEDUCTOS.
11.1.- DEL FUNCIONAMIENTO HIDRAULICO
Es USUAL QUE EN INSTALACIONES QUE PUDIERAMOS LLAMAR
"PEQUEÑAS" EL DISEÑADOR SE PREOCUPE DE CUAL SERÁ EL
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DE UNA CONDUCCION CON EL GASTO MÁXIM'. y
A RÉGIMEN ESTABLECIDO. GENERALMENTE, TIENE CUIDADO DE QUE EL
GRADIENTE HIDRAULICO EN ESTAS CONDICIONES, NO CORTE A LA LINEA DE
CONDUCCION, HACE CONSIDERACIONES DE TIPO ECONÓMICO PARA FIUAR
DIÁMETROS DE LA CONDUCCIÓN QUE EQUILIBREN LOS COSTOS DE LA
CONSTRUCCION CON LOS DE LA OPERACION Y "RECETA" UNA RESISTENCIA
DEL TUBO UN 20°/ MAYOR QUE LA NECESARIA A RÉGIMEN ESTABLECIDO,
PARA ABSORBER SOBREPRESIONES DEBIDAS A EFECTOS DE FENÓMENOS
TRANSITÓRIOS.
LA MAYOR PARTE DE LAS INSTALACIONES ASI DISEÑADAS LOGRAN
SOBREVIVIR Y FUNCIONAR ADECUADAMENTE. CUANDO NO ES ASI, SE ACUDE
A SU REPARACIÓN Y A LA CORRECCIÓN DE LOS PROBLEMAS. EN OBRAS DEL
TAMAÑO A QUE NOS REFERIMOS ESTA FORMA DE PROCE.DER ES TOTALMEPTE
INADECUADA Y PELIGROSA. LA EXTRAPOLACIÓN DE ESTAS PRÁCTICAS A LOS
GRANDES ACUEDUGTOS HA PROVOCADO PROBLEÑAS CUYA SOLUCIÓN HA SIDO
COMPLICADA.

7. 7 .
11.1.1.- FUNCIONAMIENTO CON GASTOS MENORES QUE EL DE
DISEÑO
EN EL DISEÑO DE LOS GRANDES ACUEDUCTOS DEBE ANALIZARSE
CON CUIDADO EL FUNCIONAMIENTO A RÉGIMEN ESTABLECIDO CON GASTOS
MENORES QUE EL DE DISEÑOS COMO LAS PÉRDIDAS DE CARGA VARiAN CON
EL CUADRADO OEL GASTO, ES MUY FRECUENTE QUE ESTA CONDICIÓN
PROVOQIJE ESCURRIMIENTOS A SUPERFICIE LIBRE DENTRO DE LOS TUBOS Y
SALTOS HIDRÁULICOS, CON ARRASTRE E NCLUSIÓN EN EL FLUJO DE
IMPORTANTES CANTIDADES DE AIRE. EN G:NERAL, DEBE EVITARSE ESTE
FENÓMENO CON DISPOSITIVOS QUE PROVOQUEN PERDIDAS DE CARGA
ADICIONALES, VARIABLES EN FUNCIÓN DEL GASTO, QUE PERMiTAN
MANTENER SIEMPRE LA TUBERÍA LLENA. LA DECISIÓN DE PERMITIR FLUJOS
EN CANAL DENTRO DEL TUBO DEBE APOYARSE EN UN ANÁLISIS CUIDADOSO
DE FLUJO DEL AIRE, CON DISPOSITIVOS DE ADMISIÓN Y EXPULSrÓN DE
AIRE, BIEN LOCALIZADOS Y CON CAPACIDAD ADECUADAS
PUEDEN EVITARSE PROBLEMAS, SI 3E OBLIGA A QUE LA TUBERÍA
FUNCIONE SIEMPRE BAJO CARGA PARA CUALQUIER GASTO, ESTO ES LO
RECOMENDABLE EN LAS INSTALACIONES DE MAYOR TAMAÑO. PERO N
ALGUNOS ACUEDUCTOS DISEÑADOS PARA GASTOS MENORES Y CON
TOPOGRAFIAS QUE OBLIGAN A GRANDES PENDIENTES HACIA AGUAS ABAJO,
LA APLICACIÓN DEL CRITERIO PUEDE ELEVAR LOS COSTOS EN FORMA
CONSIDERABLE AL OBLIGAR A UTILIZAR TUBERIA QUE RESISTA PRESIONES
MUY ALTAS.
EL PROBLEMA CONSISTE EN QUE CUANDO UNA BURBUJA DE AIRE,
QUE OCUPA UN ESPACIO CONSIDERABLE DENTRO DEL TUBO, LLEGA A ALGÚN

8. DISPOSITIVO QUE PERMITE SU SALIDA, TAL COMO UNA VILVULA DE
EXPULSIÓN DE AIRE, EL FLUJO EN LA TUBERIA SUFRE UN CAMBIO, TANTO
CUANDO EL AIRE EMPIEZA A SER EXPULSADO, COMO CUANDO TERMINA DE
SALIR Y EL AGUA CIERRA LA VILVULA DE EXPULSIÓN. ESTOS CAMBIOS
BRUSCOS DEL FLUJO EN UN TUBO PROVOCAN NECESARIAMENTE UN CAMBIO EN
LA PRESIÓN, QUE PUEDE CAUSAR FALLAS POR SOBREPRESIONES
o
SUBPRESIONES CONSECUENTES.
SE PUEDE DETERMINAR UNA RELACIÓN ENTRE EL GASTO MÁXIMO QUE
PUEDE FLUIR A SUPERFICIE LIBRE, LA RESISTENCIA DE LA TUBERÍA Y EL
DIÁMETRO DE LA MISMA, SUPONIENDO UE EL GASTO VARiA HASTA
CERO.SIN EMBARGO, ESTA ES UNA HIPÓTSIS SUMAMENTE CONSERVADOPA.
ESTE ES UN TE'A QUE AMERITA MAYOR INVESTIGACIÓN.
CUANDO OCURRE ESTE TIPO DE FLUJOS DEBE CUIDARSE TAMBN
QUE LAS VELOCIDADES NO SOBREPASEN LAS 1ÁXIMAS PERMITIDAS PARA NO
DAÑAR LOS RECU[3RIMIENTOS INTERIORES DE LAS TUBERIAS O LAS JUNTAS.
11.1 2 LLENADO Y VACIADO DE LAS CONDUCCIONES
EL LLENADO Y VACIADO DE LAS CONDUCCIONES, NECESARIOS AL
INICIAR LA OPERACIÓN, DURANTE LAS PRUEBAS PREVIAS, Y PARA
MANTENIMIENTO Y REPARACIONES, SON MANIOBRAS DELICADAS QUE DEBEN
SER CONSIDERADAS DESDE LA ETAPA DEL DISEÑO. Los GASTOS QUE SE
UTILICEN EN EL LLENADO DEBERIN SER TOMADOS EN CUENTA PARA QUE LAS
VÁLVULAS DE EXPULSiÓN DE AIRE TENGAN LA CAPACIDAD DE DESALOJO
NECESARIA. ESTOS GASTOS DEBEN SER PEQUEÑOS, DE TAL MODO QUE
CUANDO EN UN TRAMO SE TERMINE DE EXPULSAR EL AIRE, NO SE

9. Él
PROVOQUEN SOBRE PRESIONES QUE NO PUDIERAN RESISTIR LOS ELEMENTOS
DE LA CONDUCCIÓN.
EN ALGUNA LITERATURA SE ENCUENTRAN RECOMENDACIONES SIN
SUSTENTO, TALES COMO EL GASTO DE LLENADO SEA DEL 6 DEL MÁXIMO DE
DISEÑO , EL GASTO MÁXIMO RECOMENDABLE PARA EL LLENADO, ES UNA
FUNCIÓN DE LA RESISTENCIA A LA PRESIÓN DE LA TUBERIA Y LAS
VÁLVULAS, DEL DIÁMETRO DEL TUBO Y DE LA CELERIDAD DE LAS ONDAS DE
PRESIÓN.
DURANTE EL DISEÑO DEBEN TOMARSE LAS PREVISIONES PAR4
PODER REALIZAR EL LLENADO CON LOS GASTOS REDUCIDOS QUISE
REQUIEREN. POR EJEMPLO CON BOMBAS AUXILIARES EN LAS PLANTAS DE
BOMBEO, O CON DISPOSITIVOS QUE PERMILN DERIVAR PARTE DEL GASTO
DE UNA DE LAS BOMBAS PARA OPERACIÓN NORMAL. No ES EXCEPCIONAL LUE
ESTO SE OLVIDE Y EL OPERADOR SE ENCUENTRE CON EL PROBLEMA CUANDO
LA INSTALACIÓN VA A PONERSE EN MARCHA.
DEL MISMO MODO, PARA VACIAR LAS TUBERiA5, SE DEBEN
CONTROLAR LOS GASTOS PARA QUE LAS VÁLVULAS DE ADMISIÓN DE AIRE
PERMITAN LA ENTRADA DE GASTOS IGUALES A LOS DEL VACIADO. EN
OCASIONES, LAS VÁLVULAS DE DESFOGUE SE COLOCAN EN PUNTOS
SOMETIDOS A MUY ALTA PRESIÓN, EL DISEÑADOR DEBE PROYECTAR ESTOS
DESFOGUES CON DISPOSITIVOS PARA DISIPAR ENERGjA QUE EVITEN LA
CAVITACIÓN. Es UN ERROR FRECUENTE QUE NO SE HAGA ASI.
DURANTE LAS PRUEBAS DE RESISTENCIA DE LA CONDUCCIÓN, ES
PRÁCTICA HABITUAL COLOCAR TAPONES EN LOS EXTREMOS DE UN TRAMO DE

10. los
TUBERÍA, LLENAR EL TRAMO Y SOMETERLO A LA PRESIÓN DE PRUEBA.A
VECES, HA OCURRIDO QUE NO SE TIENE CUIDADO DE ELEGIR TRAMOS DE
PRUEBA CON VÁLVULAS DE AIRE N PUNTOS ADECUADOS Y HA PASADO QUE
AL ROMPERSE ALGÚN TUBO QUE NO TENÍA LA CAPACIDAD DE CARGA
NECESARIA, SE PROVOCA UN GOLPE DE ARIETE CON SUB Y SOBREPRESIONES
QUE DAÑAN OTROS TUBOS, ESPECIALMENTE LAS JUNTAS.
CUANDO OCURREN ESTAS FALLAS, LO HABITUAL ES QUE LOS
ENCARGADOS DE LA CONSTRUCCIÓN NO SE EXPLIQUEN EL FENÓMENO, Y NO
ENTIENDAN PORQUE, DESPUÉS DE REPARAR EL TUBO ROTO Y VOLVER A
PROBAR, ENCUENTRAN FUGAS EN CIERTOS LUGARES CON PRESIONES MENORÉS
A LAS QUE YA HABlAN SOPORTADO EN LA PRUEBA ANTERIOR. Y LO MAS
FRECUENTE ES QUE SE DEDIQUEN A REP'RAR UNA Y OTRA VEZ HASTA
LOGRAR QUE TODO EL TRAMO RESISTA.
11.1.3. FENÓMENOS TRANSITORIOS DURANTE PAROS Y ARRANQUES
COMO MENCIONE ANTES, UNA PRÁCTICA GENERALIZADA EN LAS
OFICINAS DE DISEÑO, CONSISTE EN SUPONER UNA SOBREPRESIÓN EN LAS
LiNEAS DE CONDUCCIÓN IGUAL A ALGÚN PORCENTAJE (LA RECETA MAS
USUAL UTILIZADA ES DE 20°') DE LA CARGA DE TRABAJO A RGIMEN
ESTABLECIDO, PARA TOMAR EN CUENTA LAS SOBREPRESIONES PRODUCIDAS
POR UN GOLPE DE ARIETE DURANTE PAROS Y ARRANQUES. ESTA PRÁCTICA
NO ES ACEPTABLE NI SIQUIERA EN INSTALACIONES QUE PUDIÉRAMOS
LLAMAR PEQUEÑAS, DADAS LA FACILIDADES ACTUALES DE CALCULO. CUANDO
HABLAMOS DE ACUEDUCTOS DE GRAN TAMAÑO, TAL PRÁCTICA ES PELIGROSA
Y COSTOSA POR SUS CONSECUENCIAS.

11. 11•,
Los FENÓMENOS QUE SE PUEDEN PRESENTAR NO SOLO SQN LOS DE
SOBREPRESIONES QUE PUDIERAN REBASAR LA CAPACIDAD DE LAS TUBERÍAS,
VILVULAS, ETC. SINO QUE PUEDEN PRODUCIRSE SUBPRESIONES QUE
PUDIERAN COLAPSAR LOS TUBOS O DAÑAR LAS JUNTAS Y QUE PUDIERAN
PROVOCAR OTROS FENÓMENOS TALES COMO SEPARACIÓN DE COLUMNA O
INCLUSIÓN DE AIRE ORIGINANDO FLUCTUACIONES DE PRESIÓN FUERA DE
CONTROL.
- EL CÁLCULO DE ESTOS FENÓMENOS C3NSISTE ESENCIALMENTE EN LA
INTEGRACIÓN DE LAS ECUACIONES DIFERENCIALES HIPERBÓLICAS QUE LOS
DESCRIBEN. EsTo NO REPRESENTA MAYOR PROBLEMA EN EL MOMENTO ACT'JAL
CON LA ACCESIBILIDAD GENERALIZADA A LAS COMPUTADORAS. LA
COMPLICACIÓN EN EL ANÁLISIS APARECE AL DEFINIR LAS CONDICIONES DE
FRONTERA EN LAS QUE INTERVIENEN, GENERALMENTE, LAS
CARACTERISTICAS INERCIALES E HIDRODIIÁMICAS. DE LOS EQUIPOS DE
BOMBEO, DE VÁLVULAS Y DE LOS DISPOSIIvO5 QUE SE DISEÑAN PARA EL
CONTROL DEL FENÓMENO.
SON EN PRINCIPIO CUATRO, LOS DISPOSITIVOS QUE SE PUEEEN
EMPLEAR PARA CONTROLAR ESTAS VARIACIONES TRANSIT'RIAS DE PRESIÓN:
TORRES DE OSCILACIÓN, CÁMARAS NEUMÁTICAS, TANQUES
UNIDIRECCJONALES Y VÁLVULAS DE ADMISIÓN DE AIRE Y DE ALIVIO DE
SOBREPRESIONES. CUAL DE LOS DISPOSITIVOS, O QUE COMBINACIÓN DE
ELLOS, ES EL ADECUADO, DEPENDERÁ DE CADA CASO PARTICULAR Y MUY
IMPORTANTEMENTE DE LAS POTENCIAS MANEJADAS Y DE LA GEOMETRA DE
LAS CONDUCCIONES. Los CRITERIOS PUEDEN CONSULTAR5E EN LA
BIBLIOGRAFIA QUE SE ANEXA.

12. 12,
EN EL CASO DEL ACUEDUCTO DE MONTERREy FUERON UTILIZADAS
TORRES DE OSCILACIÓN EN UN TRAMO Y TANQUES UNIDIRECCIONALES EN
OTRO; EN EL ACUEDUCTO DE . CUTZAMALA SE EMPLEARON TORRES DE
OSCILACIÓN; EN EL DE CHAPALA -GUADALAJARA SE ESTÁ CONSTRUYENDO L'NA
CÁMARA NEUMÁTICA Y TANQUES UNIDIRECCIONALES Y EN EL ACUEDUCTO
USPANAPA-LA CANGREJERA, QUE ABASTECE DE AGUA A LA INDUSTRIA
SITUADA EN LA DESEMBOCADURA DEL RIO COATZACOALCOS, EL PROBLEMA
SE RESOLVIÓ EN UNA DE LAS PLANTAS DE BOMBEO CON UNA VÁLVULA DE
ALIVIO DE SOBREPRESIONES. SOBRE ESTE ÜLTIMO CASO HARÉ ALGUNOS
COÑENTARIOS POSTERIORMENTE.
EN LOS ÜLTIMOS CUATRO AÑOS SE HA HECHO UN ESFUERZO POR
MEJORAR LA FORMA DE ANALIZAR ESTOS PRCBLEMAS Y POR LO TANTO DE
DISEÑAR. UNA DE LAS DIFICULTADES QUE ENFRENTAMOS ES QUE LOS
FABRICANTES DE EQUIPOS COMO VÁLVULAS DE RETENCIÓN, DE ALIVIO, O
LAS LLAMADAS DE ALTITUD (o FLOTADOR).. DE MOTORES Y BOMBAS DE
POTENCIAS MEDIANAS, Y OTROS EQUIPOS, NO HAN MEDIDO, NI CONOCEN,
UNA SERIE DE CARACTERfSTICAS HIDROMECÁNICAS E INERCIALES DE ESCS
EQUIPOS, ESTO HA OBLIGADO A REALIZAR ALGUNAS PRUEBAS EN LOS
LABORATORIOS, A HACER ESTIMACIONES TEÓRICAS Y FINALMENTE A MEDIR
EN LOS PROTOTIPOS PARA CONFIRMAR LA VALIDEZ DE LAS HIPÓTESIS DE
DISEÑO.
ESTAS MEDICIONES EN LOS PROTOTIPOS HAN PROPORCIONADO UNA
INFORMACIÓN INSUSTITUIBLE Y HAN PERMITIDO AVANZAR REALMENTE EN LA
CALIDAD DE LOS ANÁLISIS Y DISEÑOS.

13. EN EL ACUEDUCTO LINARES-MONTERREY SE HICIERON MEDICIONES
EN LOS DIVERSOS TRAMOS DE BOMBEO. CADA TRAMO CONSISTE EN UNA
PLANTA DE BOMBEO, CON BOMBAS HORIZONTALES DE 2 M3/SEG CADA UNA,
LAS BOMBAS TOMAN EL AGUA DE UN TANQUE SITUADO EN UNA ELEVACIÓN
MAYOR QUE LA DE LA BOMBA, LO.QUE PROPORCIONA LA CARGA NECESARIA
EN LA SUCCIÓN. EN LA DESCARGA DE CADA BOMBA EXISTE UNA VÁLVULA
ESFERICA DE CIERRE CONTROLADO, QIE CIERRA EN UN TIEMPO
DETERMINADO CUANDO OCURRE UN CORTE DE CORRIENTE. LAS BOMBAS
IMPULSAN EL AGUA POR UNA LNEA DE CONDUCCIÓN DE 2.10 M DE
DIÁMETRO Y VARIAS DECENAS DE KILÓMETRO DE LONGITUD A UN TANQUE AL
QUE DESCARGA LA LÍNEA. EXISTEN VARIOS TANCUE5
UNIDIRECCIONLE5, QUE ESTÁN CONECTADOS A LA LÍNEA PRINCIPAL DE
CONDUCCIÓN, MEDIANTE TUBERAS CON VÁLVULAS CHECK, QUE SE ABREN: AL
BAJAR LA PRESIÓN EN LA CONDUCCIÓN, PARA DETENER LA ONDA DE
SUBPRESIÓN. EL. GOLPE DE ARIETE QUE OCURRE DURANTE UN PARO DEPENDE
DE LA GEOMETPA DEL ACUEDUCTO, DE LAS CARACTERiSTICAS ELÁSTICAS
DE LA TUBERiA, DE LAS CARACTERiSTICAS HIDRODINMJCAs E INERCIALES
DE BOMBAS Y MOTORES Y DE LAS CONEXIONES DE LOS TANQUES
UNIDIRECCIONALES A LA LiNEA PRINCIPAL. Los RESULTADOS, QUE SE
REPORTAN EN LA BIBLI(GRAFiA ANEXA, MUESTRAN QUE LOS CÁLCULOS
REPRODUCEN MUY BIEN EL FENÓMENO Y QUE LAS HIPÓTESIS QUE HUBO QUE
HACER SOBRE LAS CARACTERiSTICAS DE ALGUNOS ELEMENTOS SON
ADECUADAS. EN ESTE CASO, COMO OCURRE EN GENERAL, LAS MEDICIONES
EN EL PROTOTIPO MUESTRAN UNA DISIPACIÓN DE ENERGIA MAYOR QUE LA
RESULTANTE DEL CÁLCULO. ESTO ES NATURAL, PUES LA L5NICA DISIPACIÓN
DE ENERGiA QUE SE SUPONE AL CALCULAR, ES •LA PROVOCADA POR LA
FRICCIÓN DEL AGUA EN LAS PAREDES DEL TUBO; SIN EMBARGO, EN LA
REALIDAD EXISTE OTRA DISIPACIÓN ADICIONAL, PROVOCADA POR LA

14. 14;
DILATACIÓN y CONTRACCIÓN DE LOS TUBOS AL OCURRIR LOS CAMIOS DE
PRESIÓN. ESTE FENÓMENO ESTA APENAS SIENDO INVESTIGADO EN ALGUNOS
PASES.
OTRO EJEMPLO QUE QUISIERA REFERIR ES EL DEL ACUEDUCTG
USPANAPA-LA CANGREJERA. EN ESTE ACUEDUCTO EXISTEN DOS PLANTAS DE
BOMBEO, LOS EQUIPOS SON BOMBAS VERTICALES QUE DESCARGAN .ON
LrNEAS DE PRESiÓN DE LONGITUD RELATIVAMENTE CORTA, 1300 M EN LA
PLANTA No. 2 Y 150 M EN No. 1. CADA ILANTA TIENE DOS BOMBAS CON
UNA CAPACIDAD JE 2.5 M3/SEG CADA BOMBA. LA ALTURA DE BOMBEO ES DE
30 M EN AMBOS CASOS Y EN LAS TUBERÍAS DE DESCARGA DE LAS BOMBAS
EXISTEN VÁLVUL 6 S DE RETENCIÓN (CHECK) PARA EVITAR EL FLUJO N
SENTIDO INVERSJ EN LAS BOMBAS Y EL VACIADO DE LAS LiNEAS.
CUANDO SE HIZO EL CÁLCULO DE LAS PRESIONES TRANSITORIAS
DURANTE UN PARO, SE OBTUVO QUE SE ALC.NZARIAN PRESIONES MÍNIMAS
LIGERAMENTE ABAJO DE LA ATMOSFRJCA (-1 M) Y PRESIONES MÁXIMAS
DE 60m. TODO ELLO ERA ACEPTABLE DE ACUERDO CON LAS PRÁCTICMS
ESTABLECIDAS EN DIVERSOS PAISES Y CON LA RESISTENCIA DE TODOS LOS
ELEMENTOS DEL SISTEMA. AL PONER EN FUNCIONAMIENTO LA OBRA Y MEDIR
EL FENÓMENO, SE ENCONTRÓ CON QUE LA PRESIÓN MÍNIMA CORRESPONDjA A
LO PREVISTO, PERO NO ASr LA MÁXIMA, QUE ALCANZABA VALORES
VARIABLES ENTRE 90 y 115 M.
LA INVESTIGACIÓN DE ESTE FENÓMENO LLEVÓ A DESCUBRIR QUE
DURANTE EL TIEMPO EN QUE OCURRÍA LA SUBPRESIÓN, ENTRABA AIRE EN
LA TUBERTA QUE DESPUÉS QUEDABA ATRAPADO ENTRE LA COLUMNA DE AGUA
Y LA VÁLVULA CHECK, LO QUE CAMBIABA DE TAL MODO LAS

15. 15,
CARACTERiSTICAS ELÁSTICAS DEL FLUrDO EN LA TUBERiA, QUE PROVOCABA
LAS SOBREPRESIONES NO PREVISTAS. LA MAGNITUD DE ESTAS
SOBREPRESIONES ES, ADEMÁS, MUY SENSIBLE A LA CANTIDAD DE AIRE QUE
QUEDA ATRAPADO Y QUE PUEDE VARIAR LIGERAMENTE DE UNO A OTRO PARC).
EL PROBLEMA SE RESOLVIÓ SATISFACTORIAMENTE EN LA PLANTA DE BOMBEO
No. 2 CON LA INSTALACIÓN DE UNA VÁLVULA DE ALIVIO QUE OPERA
ELÉCTRICAMENTE RESPONDIENDO A UN CORTE DE ENERGIA, Y SE ESTÁN
HACIENDO MEDICIONES PARA DISEÑAR LAS VÁLVULAS ADECUADAS EN LA
PLANTA No. 1. ESTO HA LLEVADO INCLUSO A TRABAJAR CON LOS
FABRICANTES DE VÁLVULAS PARA MODIFICAR PARTES DEL DISEÑO DE LOS
MECANISMOS DE CONTROL.
POR OTRO LADO, SE HA LOGRADO REPRODUCIR EL FENÓMENO EN
FORMA ACEPTABLE TRATÁNDOLO COMO UN PROBLEMA DE SEPARACIÓN DE
COLUMNA EN DON3E LA PRESIÓN DE REFERENCIA NO ES LA DE VAPOR SINO
LA ATMOSFRICA. SE SIGUE TRABAJANDO EN ESTE ASUNTO PARA AFUiAR
LOS MTODOS DE ANÁLISIS.
EL FENÓMENO DESCRITO APARECE SOLO EN LITERATURA TeCNICA
UY RECIENTE DEDICADA A ESTOS TEMAS, LA BÜSQUEDA BIBLIOGRÁFICA
REPORTÓ LA DESCRIPCIÓN DE UN FENÓMENO IGUAL, CON MEDICIONES Y UN
INTENTO DE CÁLCULO PARCIAL DEL FENÓMENO, EN UNA PLANTA DE BOMBEO
EN SUECIA.
SIN EMBARGO, A RAIZ DE ESTAS OBSERVACIONES HEMOS PRESTADO
ATENCIÓN A UNA SERIE DE INSTALACIONES DE BOMBEO DISEÑADAS Y
CONSTRUIDAS EN FORMA RUTINARIA. EN CASI TODAS LAS INSTALACIONES
DE BOMBEO DE POZOS 0 EN PEQUEÑAS PLANTAS DE BOMBEO DESDE

16. 16,
CRCAMOS, SE DISEÑAN LOS DISPOSITIVOS DE ALIVIO COPIANDO TLANOS
TIPO.
HEMOS VISTO QUE EN LA MAYOR PARTE DE ELLAS, LAS VÁLVULAS
DE ALIVIO QUE ESTÁN INSTALADAS NO INFLUYEN PRÁCTICAMENTE NADA EN
EL FENÓMENO Y QUE POR LO TANTO, DONDE NO OCURREN DAÑOS, TALES
VÁLVULAS ERAN INNECESARIAS.
EN OTROS CASOS, CUANDO SON INSUFICIENTES Y SE PROVOCAN
FALLAS INMEDIATAS, COMO ROTURAS DE TUBOS O VÁLVULAS, SE ACUDE A
RESOLVER EL PROBLEMA AGREGANDO DISPOSITivos DE ALIVIO O CAMBIANDO
LOS ELEMENTOS POR OTROS DE MAS RESISTENCIA. HAY CASOS EN DONDE EL
EFECTO CONSISTE EN REDUCIR LA VIDA UTIL DE DIVERSOS ELEMENTOS,
TALES COMO EMPAQUES DE VÁLVULAS O LAS VALVULAS MISMAS.
11.2.- SELECCIÓN DEL MATERIAL Y TIPO DE TUBERIA PARA LAS
CONDUCC IONES
ESTE PROBLEMA SE PRESENTA EN CADA NUEVO DISEÑO, LOS
MATERIALES USADOS SON EL ASBESTO-CEMLNTO, EL CVC, EL CONCRETO
PRESFORZADO Y EL ACERO AL CARBÓN. LA SELECCIÓN ES UN PROBLEMA,
FUNDAMENTALMENTE, DE ECONOMjA. COMO LOS COSTOS DEPENDEN DE LAS
CONDICIONES DEL MERCADO NO PUEDEN DARSE REGLAS GENERALES. EN
ALGUNOS MATERIALES COMO ASBESTO-CEMENTO Y PVC NO HAY DISPONIBLES
DLIMETROS GRANDES, EN OTROS COMO EL CONCRETO PRESFORZADO NO SE
FABRICAN LOS DIÁMETROS PEQUEÑOS.

17. 17,
SIN EMBARGO HAY ALGUNOS PROBLEMAS QUE DEBEN TENERSE EN
MENTE AL SELECCIONAR EL MATERIAL, PRINCIPALMENTE, LOS EFECTOS
SÍSMICOS Y LOS RIESGOS DE CORROSIÓN.
EN EL CASO DE ZONAS ALTAMENTE SÍSMICAS PUEDE SER VENTAJOSO
ESCOGER TUBERÍAS DE ACERO QUE SOPORTAN MAYORES DEFORMACIONES SIN
DAÑARSE. ALGN FABRICANTE DE TUBERÍAS DE CONCRETO HA
INTRODUCIDO MODIFICACIONES AL DISEÑO PARA SOPORTAR DEFLEXIONF,S
MAYORES EN LAS JUNTAS SIN PERDER LA HERMETICIDAD.
DURANTE LAS ETAPAS DE DISEÑO, ES NECESARIO HACER ANÁLISIS
QUÍMICOS DE LOS SUELOS DONDE VA A ESTAR INSTALADA LA TUBERÍA PARA
CONOCER EL RIESGO DE CORROSIÓN, ESTA AFECTA SOBRE TODO A LAS
TUBERÍAS DE CONCRETO PRESFORZADO Y A L'AS DE ACERO, AUNQUE ESTAS
ÚLTIMAS PUEDEN SER PROTEGIDAS MAS FÁCILMENTE DEL FENÓMENO. TANTO
PARA LAS TUBERAS DE CONCRETO COMO LAS DE ASBESTO-CEMENTO ES
NECESARIO CONOCER LA PRESENCIA DE SALES EN EL SUELO PARA ESCOGFR
EL CEMENTO ADECUADO.
EXISTE LITERATURA QUE HABLA SOBRE TODO TIPO DE VENTAJAS Y
DESVENTAJAS DE CADA UNO DE LOS MATERIALES, INCLUYENDO, POR
EJEMPLO, LOS POSIBLES EFECTOS CANCERIGENOS DEL ASBESTO-CEMENTO, Y
DE LA MAYOR O MENOR DURABILIDAD DE UNO U OTRO. SIN EMBARGO, NO
HAY EVIDENCIA QUE PUEDA SUSTENTAR ESTA SERIE DE AFIRMACIONES, O
MEJOR DICHO, LA EVIDENCIA QUE SE PRESENTA PUEDE SER REBATIDA CON
EJEMPLOS DE LO CONTRARIO. HAY QUE TENER, INCLUSO, CUIDADO CON LA
INFLUENCIA QUE TIENEN LOS DIVERSOS INTERESES COMERCIALES EN ESTE
TIPO DE LITERATURA.

18. 11.3 ALGUNOS CRITERIOS PARA EL DISEÑO GENERAL DE LOS
ACUEDUCTOS
Los GRANDES ACUEDUCTOS QUE ABASTECEN A ZONAS URBANAS O
INDUSTRIALES SON POR SU NATURALEZA ESTRUCTURAS VULNERABLES, LAS
CAUSAS POR LAS QUE PUEDE INTERRUMPIR5E EL SERVICIO SON NUMEROsAS:
DAÑOS PRODUCIDOS POR SISMOS, CICLONES, FÁLLAS ESTRUCTURALES,
MECÁNICAS O ELCTRICAS, VANDALISMO Y NO SE PUEDE DESCARTAR LA
POSIBILIDAD DE SABOTAJE, YA QUE SE TRATA DE INSTALACIONES QUE SE
DISTRIBUYEN Y EXTIENDEN A LO LARGO DE DECENAS DE KILÓMETROS. Lcs
DAÑOS PUDIERAN PROVOCAR INTERRUPCIONES CORTAS SIN MAYOR
CONSECUENCIA O REQUERIR DE MUCHO TIEMPO PARA SER REPARADAS,
SEMANAS Y HASTA MESES.
LAS CONSECUENCIAS DE ESTA EVENTUALIDAD PUEDEN SER iAN
GRAVES QUE AMERITAN UNA REFLEXIÓN ES7ECIAL CUANDO SE DISEÑAN
ESTAS OBRAS. INDEPENDIENTEMENTE DE LAS PRECAUCIONES QUE DEBEN SER
TOMADAS EN EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CADA UNA DE SUS PARTES,
OMO UN CUIDACOSQ DISEÑO ESTRUCTURAL Y DE CIMENTACIONES DE LAS
PLANTAS DE BOMBEO, TANQUES, PRESAS, ETC., UNA SELECCIÓN,
INSTALACIÓN Y PROTECCIÓN CUIDADOSA DE LAS TUBERÍAS DE CONDUCCIÓN,
UN DISEÑO, INSTALACIÓN Y OPERACIÓN ADECUADO DE LOS ELEMENTOS
ELCTRICO5 Y MECÁNICOS, ETC., SE DEBEN HACER UNA SERIE DE
CONSIDERACIONES DE TIPO ESTRATGICO. UNA DE ELLAS, IMPORTANTE,
ES QUE UNA CIUDAD PUEDE, EVENTUALMENTE, SOBREVIVIR CON UNA
FRACCIÓN DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA PERO NO PUEDE HACERLO SIN
NADA DE AGUA. Es DESEABLE, Y DEBE HACERSE CUANDO ESTO ES POSIBLE,

19. 19$
QUE EL AGUA QUE CONDUCE UN ACUEDUCTO LLEGUE A UN ALMACENANIIENTO
IMPORTANTE CERCA DEL CENTRO URBANO O INDUSTRIAL, QUE PERMITA
SATISFACER LA DEMANDA DURANTE UN TIEMPO SUFICIENTE PARA REPARAR
POSIBLES DAÑOS EN EL ACUEDUCTO Y PONERLO NUEVAMENTE EN
FUNCIONAMI ENTO.
ESTO SE HA PODIDO HACER, POR EJ':MPLO, EN EL ACUEDUCTO RIO
COLORADO-TIJUANA QUE DESPUS DE CRUZAR LA SIERRA DE LA RUMOROSA
DESCARGA EN LA PRESA DEL CARRIZO CERCANA A TIJUANA. EL ACUEDUCTO
USPANAP-LA CANGREJERA TOMA AGUA DEL RIO USPANAPA Y LA CONDUCE A
LA PRESA DE LA CANGREJERA DE DONDE ES TOMADA POR LA INDUSTRIA )E
LA ZONA. EN ESTOS CASOS LAS RESERVAS EN LAS PRESAS PERMITEN
ABASTECER DURANTE ALGUNOS MESES A ESTOS CENTROS DE CONSUMO. N
EL CASO DEL ACUEDUCTO CHAPALA-GUADALAJARA SE CONSTRUIRÁ UNA
PEQUEÑA PRESA, SUFICIENTE PARA UNA SErANA DE ABASTECIMIENTO. EN
ESTE CASO HAY TOMADAS, ADEMAS, OTRAS MEDIDAS DE SEGURIDAD. POR UN
LADO PARTE DEL SUMINISTRO PROVIENE DE POZOS EN LA CIUDAD Y S1S
ALREDEDORES, POR OTRO SE MANTENDRÁ EN CONDICIONES DE OPERACI6N EL
CANAL DE ATEQUIZA QUE ACTUALMENTE SUMINISTRA AGUA DESDE EL RIO
SANTIAGO A GUADALAJARA Y QUE NORMALMENTE DEJARÁ DE OPERAR CUANDO
ENTRE EN FUNCIONAMIENTO EL ACUEDUCTO DE CHAPALA.
Es CONVENIENTE QUE UNA POBLACIÓN NO DEPENDA DE UNA SOLA
FUENTE DE ABASTECIMIENTO Y SOBRE TODO CUANDO ES LEJANA. Es
FRECUENTE QUE LA CONSTRUCCIÓN DE UN ACUEDUCTO DE GRAN LONGITUD
OCURRA CUANDO LAS FUENTES LOCALES ESTÁN SIENDO UTILIZADAS EN TODA
SU CAPACIDAD Y A VECES CUANDO SE ESTIN SOBREEXPLOTANDO; EN ESTOS
CASOS ES RECOMENDABLE MANTENER LA CAPACIDAD INSTALADA DE ESAS

20. 20,
FUENTES LOCALES AUNQUE SE DEJEN DE USAR EN PARTE AL TRAER AGUA
DE LEJOS, DE ESTA MANERA SE CUENTA CON UNA RESERVA PARA PER LODOS
DE EMERGENCIA.
ESTAS CONSIDERACIONES DE RIESGO PUEDEN LLEVAR A CONSTRUIR
UN ACUEDUCTO CON DOS LINEAS DE CONDUCCIÓN EN VEZ DE UNA DEL DOBLE
DE CAPACIDAD; AUNQUE LOS COSTOS AUMENTEN, SE GANA wN
CONFIABILIDAD. ESTA ES MI OPINIÓN SOBRE EL PROYECTADO ACUEDUCTO
DEL VALLE DE ORIENTAL A LA CD. DE PJEBLA, YA QUE ESTA OBRA
SUMINISTRARjA UN ÁLTO PORCENTAJE DE LA DEMANDA TOTAL Y NO HAY
POSIBILIDADES DE TENER ALMACENAMIENTOS CERCANOS.
EL ACUEDUCTO YURIVIA-COATZACOALCOS ABASTECE A ESTA CIUDAD
Y EN BREVE LO HARÁ A MINATITLÁN Y A OTRAS POBLACIONES DE LA ZONA
DE LA MARGEN IZQUIERDA DEL RIO COTZACOALCOS, COSOLEACAQU:,
CHINAMECA Y JÁLTIPAN PRINCIPALMENTE. SE TRATA DE UNA CONDUCCI',iN
DE 60 KM DE LONGITUD QUE LLEVA EL AGUA POR GRAVEDAD. DEBIDO A LOS
BAJOS COSTOS DE OPERACIÓN DE ESTA OBRA, COATZACOALCOS PREFIERE, Y
LO MISMO PASARÁ CON MINATITLÁN, NO UTILIZAR SUS FUENTES
TRADICIONALES QUE SON AGUAS SUBTERRÁNEAS RELATIVAMENTE CERCANAS
PERO QUE DEBEN SER BOMBEADAS. SE HA RECOMENDADO ENFÁTICAMENTE A
LOS MUNICIPIOS QUE MANTENGAN •EN POSIBILIDAD DE OPERACIÓN
INMEDIATA LAS INSTALACIONES DE LOS POZOS, COMO RESPALDO EN CASO
DE AVERIAS DEL ACUEDUCTO O DE GRAVES SEQUIAS, QUE REDUJERAN
EXCESIVAMENTE EL GASTO DE LA CORRIENTE QUE LO ALIMENTA.

21. 1)1
L. .L
III.- CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE EL PROBLEMA DE
ABASTECIMIENTO DE AGUA.
EL INGENIERO RESPONSABLE DE LA REALIZACIÓN DE UNA OBRA, NO
DEBE LIMITARSE A ASEGURAR SU BUENA CALIDAD Y FUNCIONAMIENTO. Si
LA INGENIERfA NO HA DE SER UN FIN EN SI MISMA, SINO UN MEDIO PARA
PROCURAR LA MEJOR CALIDAD DE LA VIDA COLECTIVA, NO SE PUEDE DEJAR
A UN LADO EL EXAMEN DE Si DETERMINADA OBRA ES LA MEJOR SOLUCIÓN.
QUIERO ESTO DECIR, LA MAS EFICIENTE DESDE DIVERSOS PUNTOS DE
VISTA, MUY PARTICULARMENTE EL ECONÓMICO EN UN SENTIDO AMPLIO, •o
SOLO EN CUANTO AL COSTO DIRECTO DE LA CBRA.
EN EL CASO DE GRANDES ACUEDUCTOS COMO LOS EJEMPLJFICADJS
AQUi, CON COSTOS TAN ELEVADOS, TANTO EN LA INVERSIÓN INICIAL COMO
EN LA OPERACIÓN, HAY QUE PLANTEAR CON TODA SERIEDAD LA PREGUNTA
DE SI SON O NC INDISPENSABLES, DE SI NO HAY OTRAS ALTERNATIV;S
PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA.
UNA SITUACIÓN TPICA QUE SE PRESENTA EN MUCHOS LUGARES DEL
PAIS ES LA SIGUIENTE:
Los RECURSOS HIDRULJCOS DE • UNA ZONA ESTÁN SIENDO
UTILIZADOS POR UNA POBLACIÓN URBANA EN UNA CIUDAD DE TAMAÑO
MEDIO, CON INCIPIANTE DESARROLLO INDUSTRIAL Y POR LAS
ASCTIVIDADES AGROPECUARIAS DE LA REGIÓN.
EL CRECIMIENTO URBANO E INDUSTRIAL CREA UN AUMENTO EN LA
DEMANDA DE AGUA Y, COMO LOS RECURSOS HIDRÁULICOs LOCALES YA ESTN

22. 22,
COMPROMETIDOS, SE PLANTEA LA NECESIDAD DE LLEVAR AGUA AL CENTRO
URBANO DESDE OTRA ZONA ALEJADA, CONSTRUYENDO UN ACUEDUCTO CUYO
COSTO PUEDE MEDIRSE EN DECENAS DE MILES DE MILLONES DE PESOS.
SIN EMBARGO, CUANDO SE EXAMINA MAS DE CERCA EL PROBLEMA
SUELE ENCONTRARSE LA SIGUIENTE SITUACIÓN:
EXISTE UN DESPERDICIO EN EL USO DEL AGUA EN LAS CIUDADES,
POR UN LADO HAY FUGAS EXCESIVAS E LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN Y POR
OTRO UN DESPERrICIO EN EL USO DOMESTICO E INDUSTRIAL DEL AGUA. UN
SISTEMA DE AGUA POTABLE QUE FUNCIOf'JE BIEN DEBE TENER UNA
EFICIENCIA ENTRE EL 70 Y 80°/. EFICIENCIA MEDIDA COMO EL COCIENTE
ENTRE EL VOLUMTN DE AGUA COBRADO Y EL SUMINISTRADO A LA CIUDAD.
AUNQUE LOS DATOS SON MUY ESCASOS, EN NUESTRO PAIS SE HAN
ENCONTRADO CIFRAS COMO LAS SIGUIENTES: DE 100 L QUE ENTRAN A U'JA
CIUDAD, 60 LLEGAN AL USUARIO, SE FACTURAN 40 Y SE COBRAN 30.
No TRATO AQUÍ, PUES REQUIERE TODO UN CAPiTULO APARTE, EL
PROBLEMA DE LA CALIDAD DEL AGUA QUE EN GENERAL NO ES POTABLE. Y
EN EL PAIS SIGUE SIENDO UN PROBLEMA GRAVE EL ALTO INDICE 5E
ENFERMEDADES GASTROINTESTINALES, E INCLUSO EL TNDICE DE
MORTALIDAD DEBIDO A ELLAS.
EN LAS ZONAS DE RIEGO ES GENERALMENTE RECONOCIDO QUE LA
EFICIENCIA EN EL USO DEL AGUA NO REBASA EL 60°'.
POR OTRO LADO, LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES SUELEN
REPRESENTAR UN PROBLEMA DE CONTAMINACIÓN.

23. 23.
CON ESTE PANORAMA, ES CLARO QUE TOMANDO UNA SERIE DE
MEDIDAS PARA AUMENTAR LA EFICIENCIA EN EL 'JSO DEL AGUA, SE PUEDEN
EVITAR MUCHAS GRANDES INVERSIONES EN ACUEDUCTOS.
HAY DOS ELEMENTOS INDISPENSABLES PARA AUMENTAR ESTA
EFICIENCIA; EN EL CASO DE LOS USOS URBANOS E INDUSTRIALES,
TARIFAS ADECUADAS QUE REFLEJEN EL CCSTO REAL DEL AGUA Y LA
MEDICIÓN. EN EL CASO DE LOS USOS AGROPECUARIOS, LA MEDICIÓN Y EL
COÑTROL DE LOS VOLÚMENES QUE UTILIZA CADA USUARIO.
LAS TARIFAS QUE CORRESPONDAN AL COSTO REAL DEL AGUA Y
ESTRUCTURADAS PARA DESALENTAR EL DESPERDICIO, DISMINUYE EL
DERROCHE DE LOS USUARIOS, Y CON UNA MEDICIÓN ADECUADA SE PUEDE
CONOCER LA MAGNITUD DE LAS FUGAS EN LA'; REDES Y DECIDIR SOBRE SU
REPARACIÓN.
HAY DOS EJEMPLOS RECIENTES DE LOS RESULTADOS QUE SE
PUEDEN OBTENER EN ESTE SENTIDO. LA CIUDAD DE LA PAZ ENFRENTABA UN
PROBLEMA DE ESCASEZ DE AGUA Y DE INCONFORMIDAD PÚBLICA; ANTE LA
CERCANÍA DEL VERANO SE PLANTEÓ LA NECESIDAD DE AUMENTAR EL
SUMINISTRO. EN LUGAR DE ESTO, SE INSTALAROÑ MEDIDORES, SE
DETECTARON FUGAS Y SE REESTRUCTURARON TARIFAS, EL RESULTADO FUE
QUE AUN DURANTE EL VERANO PASADO, LA DEMANDA FUE MENOR A LA
CAPACIDAD EXISTENTE DE SUMINISTRO Y CESARON LAS PROTESTAS
PÚBLICAS. EN LA CIUDAD DE TIJUANA, SE ELEVARON LAS TARIFAS PARA
PODER CUBRIR LOS COSTOS DE OPERACIÓN DEL ACUEDUCTO Y, AUNQUE LA
RED DE DISTRIBUCIÓN DE TIJUANA SE ESTÁ AMPLIANDO, EL CONSUMO BAJÓ

24. 2,
DE 1200 L/SEG EL AÑO PASADO A 800 EN EL PRESENTE.
LA MEDICIÓN EN EL CAS.O DE LOS USOS AGROPECUARIOS PERMITE
CONTROLAR LOS VOLIJMENES DE RIEGO Y LIMITARLOS A LO NECESARIO.
INCLUSO EXISTEN CASOS EN LOS QUE EL RIEGO EXCESIVO PRODUCE
MENORES COSECHAS, O PROBLEMAS DE PLAGAS. ADEMÁS, SE PUEDE CONOCER
LA EFICIENCIA DE LAS REDES DE CANALES Y CON ELLO DECIDIR SI liNA
INVERSIÓNH PARA EVITAR PERDIDAS, TAL COMO REVESTIR CANALES,
PUEDE SER JUSTIFICADA, NO SOLO DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA
PRDUCCIÓN AGROPECUARIA, SINO DESDE EL DE ABASTECIMIENTO A LA
ZONA URBANA.
POR SUPUESTO, EN ESTE MANEJO GLOBAL DE LOS RECURSOS
HIDRÁULICOS DE UNA ZONA, TIENE QUE INDUCIRSE EL REUSO DE LAS
AGUAS RESIDUAL:s, CON EL TRATAMIENTO ADECUADO, PARA LA INDUSTR:A
Y EL RIEGO. ESTO PLANTEA, DESDE LUEGO, UNA SERIE DE PROBLErAs
INGENIERILES QUE DEBEN SER BIEN RESUELTOS, DESDE LOS PROCESOS DE
TRATAMIENTO EN CADA CASO,COMPATIBLES CON LOS USOS QUE SE
PRETENDAN DAR Al AGUA, HASTA LOS MÉTODOS PARA NO CONTAMINAR
ACUíFEROS Y QUIZÁ LOS DE ALMACENAMIENTO DE AGUAS NEGRAS.
EN EL PAIS SE EMPIEZAN A DAR PASOS EN ESTE SENTIDO PARA
AHORRAR Y HACER UN USO EFICIENTE DEL AGUA. Es IMPERATIVO ACELERAR
ESTOS PASOS EN BUSCA DE UN USO MAS EFICIENTE DE LOS RECURSOS
NACIONALES.

25. 25,
IV. B 1 B LI O G R A F 1 A
1.- GUARGA R., SÁNCHEZ BRIBIESCA J.L., ET AL. "DISEÑO Y OPERACIÓN
HIDRÁULICOS DE CONDUCCIONES DE AGUA A PRESIÓN" PUBLICACIÓN
DEL INSTITUTO DE INGENIERLA DE LA UNAM 1985.
2.: WYLIE, E.B. '' STREETER, V.L., "FLUID TRANSIENTS", MCGRAW-
HILL, 1978.
3.- JONSSON, L. "MAXIMUM TRANSIENT PRSSURES IN A CONDUIT WITH
CHECK VALVE ANO AIR ENTRAINMENT" !NTERNATIONAL CONFERENCE ON
THE HYDRAULICS OF PUMPING STATIOÑS. MANCHESTER, ENGLAN:
17-19 SEPTEMBER, 1985.
4- CARMONA R., SÁNCHEZ BRIBIESCA, J.L., ET AL. "ANÁLISIS TEORICO
EXPERIMENTAL DEL FENÓMENO DE SEPARACIÓN DE COLUMNA EN
TUBERjAS HORIZONTALES ". REPORTE DEL INSTITUTO DE
INGENIERjA, UNAM, MARZO DE 1987.
5.- CHAUDHRY, M.H., "APPLIED HYDRAULIC TRANSIENTS", VAN NOSTRAND
REINHOLD, 1979.

26. 26.
AGUILAR L., CARMONA R., ET AL. ESTUDIO TEIco
EXPERIMENTAL DEL TRANSITORIO HIDRÁULICO EN INSTALACIONES DE
BOMBEO EN POZOS PARA ABASTECIMIENTO DE AGUA". REPORTE DEL
INSTITUTO DE INGENIERIA, UNAM, DICIEMBRE DE 1986.
GUARGA R., SÁNCHEZ BRIBIESCA J.L., ET AL. "ACUEDUCTO
LINARES-MONTERREY. DISEÑO HIDRIULICÓ DEL TRAMO CERRO
PRIETO-GARRAPATAS. REVISIÓN DEL DISEÑO HIDRÁuLIco DEL TRAMO
GARRAPATAS-SAN ROQUE". REPORTE DEL INSTITUTO DE INGENIERIA,
UNAM, DICIEMBRE DE 1984-
AGUILAR L., CARMONA R., ET AL. "RESULTADOS Y ANÁLISIS DE
LAS MEDICIONES DEL TRANSITORIO HIDPiULICO EN EL ACUEDUCT#
ARMERA-MANZANILLO". REPORTE DEL INSTITUTO DE INGENIERIA,
UNAM, MARZO DE 1987-
9- CARMONA R., S0L0RIO A., ET AL. "RESULTADO DE LAS MEDICIONES
EN CAMPO Y ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN AL PROBLEMA DE ALTAS
PRESIONES POR CORTE DE BOMBEO EN EL ACUEDUCTO USPANAPA-LA
CANGREJERA, VER". REPORTE DEL INSTITUTO DE INGENIERTA, UNAM,
ABRIL DE 1986-

27. LA INGENIERIA DE LOS ACUEDUCTOS MODERNOS EN MEXICO..
ANTONIO CAPELLA VIZCAINO.
R E S U M E N
LA rEMANDA DE GRANDES VOLÚMENES DE AGUA EN LOS CENTROS
URBANOS E INDUSTRIALES HA PROVOCADO LA NECESIDAD DE CONSTRUR
GRANDES ACUEDUCTOS, PARA CONDUCIR GRANDES CAUDALES, A TRAVES DE
DISTANCIAS LARGAS Y ELEVÁNDOLOS A ALTURAS CONSIDERABLES.
EN LCS ÚLTIMOS AÑOS SE HAN CNSTRUIDO MAS DE UNA DOCENA
DE ESTAS GRANDES OBRAS, CUYOS COSTOS ASCIEDEN A LAS DECENAS, Y
AÚN CENTENAS, DE MILES DE MILLONES DE PESOS.
ESTE AUMENTO EN EL TAMAÑO DE LAS CBRAS, Y EN LS
ENERGÍAS HIDRÁULICAS QUE SE MANEJAN, PROVOCA QUE UNA SERIE
FENÓMENOS, QUE NO REPRESENTAN PROBLEMAS EN OBRAS DE MENOR
MAGNITUD, SE VUELVAN ASUNTOS DELICADOS QUE REQUIEREN DE ANÁLISIS
Y DISEÑOS DE INGENiERA CUIDADOSOS.
EL EMPLEO DE CRITERIOS DE DISEÑO, TRADICIONALMENTE
USADOS PARA LAS OBRAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE, ES

28. INADECUADO, Y EN OBRAS DE ESTAS DIMENSIONES PUEDEN PROVOCAR
PROBLEMAS DE GRAVES CONSECUENCIAS.
EL TRABAJO DESCRIBE UNA SERIE DE ASPECTOS INGENIERILES
DE LOS GRANDES ACUEDUCTOS, • QUE NO FORMAN PARTE DE LA PRACTICA
HABITUAL EN LAS OFICINAS DE INGENIERÍA DEDICADAS A LOS PROBLEMAS
DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE, Y QUE HAN SIDO MOTIVOJEN LC'S
ÚLTIMOS AÑOS, DE UN ESFUERZO POR ESTABLECER UNA PRICTICA
INGENIERIL ADECUADA ENTRE LOS GRUPOS DEDICADOS AL DISEÑO, LA
CONSTRUCCIÓN Y LA OPERACIÓN DE ESTAS OBRAS.
EN EL TRABAJO SE DESCRIBEN ALGUNOS PROBLENAS
RELACIONADOS CON EL FUNCIONAMIENTO F.IDRULIco: EL PROBLEMA DE
FUNCIONAMIENTO CON GASTOS MENORES AL DE DISEÑO, EL DEL LLENAD) Y
VACIADO DE LA$ TUBERÍAS Y EL DE LOS FENÓMENOS TRANSITORIOS
PROVOCADOS POR PAROS Y ARRANQUES DE LAS PLANTAS DE BOMBEO.
SE COMENTAN ASPECTOS RELACIONADOS CON LA SELECCIÓN DEL
"IATERIAL DE LAS TUBERAS DE CONDUCCIÓN, Y SE HACEN ALGUNAS
CONSIDERACIONES DE TIPO ESTRATGICO, QUE DEBEN TOMARSE EN CUENTA
AL DISEÑAR ESTAS OBRAS, Y QUE TIENEN QUE VER CON LA CONFIABILIDAD
DEL SUMINISTRO, TOMANDO EN CUENTA LA GRAVEDAD DE LAS
CONSECUENCIAS SI SE SUSPENDE TOTALMENTE EL SUMINISTRO DE AGUA A
UNA POBLACIÓN.
FINALMENTE, SE HACEN ALGUNAS REFLEXIONES SOBRE EL

29. PROBLEMA DEL MANEJO INTEGRAL DE LOS RECURSOS HIDRÁULICOS DE UNA
ZONA, PARA EL ABASTECIMIENTO EN TODOS LOS USOS, AGROPECUARIO,
URBANO E INDUSTRIAL.
SE PLANTEA LA NECESIDAD DE TOMAR MEDIDAS DE AHORRO Y
USO EFICIENTE TL AGUA, ENTRE LAS QUE SE ENCUENTRA LA NECESIDAD
DEL RECICLAJE; PARA NO ACUDIR, SI NO ESTRICTAMENTE NECESARIO, A
LA IMPORTACIÓN DE AGUA DE OTRAS ZONAS, MEDIANTE ESTOS GRANDES
ACUEDUCTOS, QUE SON OBRAS COSTOSAS Y DE COSTOSA OPERACIÓN.

30. CEREWNIA DE iNGRESO A LA ACADEMIA MEXICANA DE INGENIERIA
DEL ING. ANTONIO CAPELL VIZcAINO.
Palabras del Dr. Juan Casillas G. de E.
Vicepresidente por la Comisión de Especialidad
de Ingeniería Civil.
En mi carácter de Vicepresidente de la Especialidad de Ingenie-
ría Civil, es para mí muy satisfactorio dar esta noche la rns -
cordial bienvenida al seno de la Academia Mexicana de Ingeniería,
al Ing. Antonio Capelia Vizcaíno.
No intentaré hacer comentario alguno sobre su muy interesante -
trabajo de ingreso. Ya José Luis Sánchez Bribiesca, con su cia
ridad y elegancia acostumbradas, ha destacado los puntos princi
pales del mismo. Por otro lado, hemos escuchado también un bre
ve resúmen de su currículum vitae. Sin embargo, es en base a -
dicho resúmen que quiero destacar algunos aspectos que pudieran
ser interesantes.
Antonio Capella ha combinado en forma brillante actividades como
profesor, investigador, consultor y funcionario público. Ha te
n 1 do 1,11a mu y amp 1 i a y va r i a da t r a y cc t o r i a , t o da e 1 1 a re 1 a c i on a -
da, sin embargo, con una área muy importante de la ingeniería -

31. - 9 -
civil: la hidróulica y sus aplicaciones en la resolución de pro
blemas relacionados con el uso adecuado del agua para satisfa--
cer distintas necesidades.
Su trayectoria ejemplifica un camino interesante en la formación
de profesionales que llegan a tener a su cargo la dirección y -
coordinación de proyectos de ingeniería que, por sus caracterís
ticas, se apartan un tanto de aquellos cuyos aspectos técnicos
son ya coménmente dominados. Me refiero a un periodo formativo
inicial como investigador, previo a la actividad profesional --
dirigida a la solución de problemas específicos.
Es bien conocido que la investigación es la actividad académica
ideal para desarrollar habilidades de anólisis, síntesis, crea-
tividad, iniciativa, perseverancia, concentración, y otras mós.
Tengo la impresión de que la etapa que Capella cubrió como inves
tigador, que por otra parte no creo se haya terminado ya, fué un
elemento importante en su formación profesional, que le ha aya-
dado a enfrentar, con éxito, problemas como los que nos ha des-
cito. en su trabajo de ingreso.
Esta reflexión subraya la importancia que tiene incrementar la
participación de estudiantes de ingeniería en trabajos de inves
tigación. El contacto con investigadores, el conocimiento de -
la metodología de la investigación científica, el reto contínuo

32. -3-
de encontrar una explicación a un fenómeno o una mejor solución
a un problema específico, son exprriencias valiosísirnas para la
vida profesional posterior. Comúnmente se piensa que esto es -
solamente conveniente en la formación de investigadores, de aque
lbs ingenieros que dedicarón la mayor parte de su actividad pos
tenor a la investigación ya la vida acadómica. Pero creo que
es necesario impulsar el contacto con la investigación aún de -
aquellos cuya intención inicial no sea la de dedicarse a la in-
vestigación. No sólo para que el conocimiento intimo de ósta -
actividad aumente el número de investigadores, número que, por
desgracia todavía es muy pequeño en el país. Sino, y sobre to-
do, para deel entrenamiento en investigación coadyuve a clesarro-
llar aquellas habilidadesque permitan al profesional buscar y
encontrar mejores soluciones, sobre todo en aquellos problemas
que, por su importancia, la magnitud de la inversión y la serie
dad de los daños que se ocasionarían con un mal funcionamiento,
requieren de estudios especiales.
El trabajo de ingreso que nos ha presentado esta noche el Ing. -
Capella Vizcaíno, constituye su primera aportación a la tarea -
que seha fijado la Academia Mexicana de Ingeniería de contri--
buir al desarrollo de tecnologías adecuadas a nuestras condicio
nes para la solución (le problemas nacionales. Tenemos la segu-
ridad de que, a través de las conferencias y la participación

33. -4-
en Mesas Redondas y otros eventos de carácter académico que nues
tros Estatutos requieren anualmente de todos los Acadrnicos, el
Ing. Antonio Capella Vizcaíno contribuirá significativamente al
logro de los objetivos de nuestra Academia.
A nombre de todos los integrantes de la misma, de Su Presidente,
el Sr. Ing. Luis Enrique Bracamontes y, en particular, de los -
integrantes de la Comisión de Especialidad de Ingeniería Civil
que me honro en representar doy a usted, Ingeniero Capella, la
ns cordial bienvenida.
1]
Ha