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Instituto Mexicano de Tecnología del Agua: Resultados seleccionados, 1999-2004 _________________

Del total de proyectos desarrollados por el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) durante el periodo 1995-2004 (véase cuadro estadístico correspondiente), se presenta aquí un resumen de resultados de proyectos seleccionados para fines ilustrativos, todos ellos se suman al esfuerzo de distintos actores sociales y gubernamentales para lograr una gestión sustentable de los recursos hídricos del país.

Tecnología hidráulica

1. Cálculo de caudales. La CNA y el Instituto evaluaron, adaptaron y validaron, mediante estudios y aplicaciones realizados desde 1998 en más de treinta corrientes de México, diversas técnicas de estimación del cálculo del caudal de reserva ecológica. Los resultados se publicaron en el libro Guía de aplicación de los métodos de cálculo de caudales de reserva ecológicos en México. Los métodos presentados en este texto establecen caudales ecológicos diseñados para mantener un hábitat fluvial con capacidad para sostener la vida de la ribera y el medio acuático, con la finalidad de preservar especies autóctonas de fauna y flora, para conservar la pesca, para mantener la calidad estética del paraje fluvial, o para proteger tramos de interés particular; al mismo tiempo que se asegura que no sean de tal magnitud que comprometan el caudal disponible para otros usos.

2. Registro automatizado de caudales. El conocimiento confiable de los caudales que se obtienen en las estaciones hidrométricas de los ríos, permite una planeación y manejo más eficiente de los recursos hidráulicos. Con base en los procedimientos de aforo en cauces empleados en nuestro país y en la normativa internacional, se desarrolló el prototipo de un sistema para automatizar el registro de los niveles de la superficie libre, el aforo de la sección con molinete, el cálculo de gastos mediante la relación funcional obtenida, y la generación de reportes hidrométricos con tablas e hidrogramas.

3. Flujos de lodos. En colaboración con la CNA, se han realizado estudios de los flujos de lodos o flujos con altas concentraciones de sedimentos, que causan daños cuantiosos en zonas pobladas y en obras de infraestructura. Durante 1999, en el IMTA se puso en funcionamiento el modelo FLO-2D desarrollado en Estados Unidos, en una microcuenca ubicada en el municipio de Jiutepec, Mor., con las condiciones potenciales de ocurrencia de flujos con altos contenidos de sedimentos. Se logró el objetivo de estimar el área afectada y la magnitud de los parámetros hidráulicos. Se ha propuesto divulgar y transferir esta herramienta durante el año 2000.

1. Sistema de información y pronóstico meteorológico. El Servicio Meteorológico Nacional seleccionó trescientas estaciones climatológicas con el objeto de conformar una base mínima de información completa, confiable y consistente para llevar a cabo análisis climatológicos de la República Mexicana y pronósticos de mediano y largo plazos. La información diaria se refiere a datos de precipitación, temperaturas máxima, ambiente y mínima, evaporación, nubosidad, niebla, granizo y tormentas eléctricas. Se desarrolló un sistema de cómputo que es capaz de exportar datos en formatos ASCII y DBF, muy utilizados por diversos paquetes de cómputo comerciales, así como de generar reportes sobre las consultas y cálculos efectuados.

2. Sistema de pronóstico de ríos. El IMTA y la CNA han colaborado en la adaptación del Sistema de Pronóstico de Ríos, desarrollado por el Servicio Meteorológico Nacional de Estados Unidos, que permite realizar pronósticos de escurrimiento en tiempo real. Se brindó asesoría y apoyo técnico a especialistas de la CNA, encargados de la operación del sistema, para las cuencas de los ríos Fuerte, Mayo y Yaqui. Por otro lado, se llevó a cabo la primera etapa para la implementación del sistema en la cuenca del río Sinaloa y ya es posible proceder con la segunda etapa en la implementación del sistema en esta cuenca, que consiste en su calibración y aplicación.

3. Balance hidrológico del lago de Chapala. Se realizó la primera etapa de la evaluación del balance hidrológico del lago de Chapala, con objeto de revisar los componentes del balance y tratar de explicar los volúmenes “no controlados” que se encuentran en los cálculos de años anteriores. Estos volúmenes tienen valores máximos hasta del orden de mil 700 millones de metros cúbicos en algunos años, lo que es superior a las entradas al lago, las cuales son del orden de mil 500 millones de metros cúbicos anuales en promedio. Con la información obtenida, se estimaron los volúmenes medios anuales de entrada al lago y se encontró que representan del orden de 0.4% del volumen no controlado. Por otra parte, con base en el análisis de la información de las estaciones instaladas para realizar este estudio, comparada con la de la estación Chapala, usada en el balance correspondiente al periodo de mayo de 1997 a abril de 1998, se redujo el volumen “no controlado” de 444 a 293 millones de metros cúbicos para ese periodo.

1. Fitopatógenos. Se obtuvo el registro de patente de la ATCC , autoridad internacional para registro y depósito de material biológico, de dos hongos fitopatógenos nativos de México ( Cercospora piaropi y Acremonium zonatum ), adaptados por el IMTA como bioherbicidas del lirio acuático. La ATCC verificó la autenticidad de los organismos, realizó pruebas de viabilidad y constató que no habían sido registrados en México. Así, el IMTA cuenta con la certificación internacional del origen y empleo de estos hongos.

2. Contaminación en ríos. Para diagnosticar la contaminación en los ríos de la parte alta de la cuenca del río Balsas (Tlaxcala y Puebla), se analizaron quince parámetros físicos, químicos y biológicos, interpretados por medio del ICA . Se incluyó la evaluación de cincuenta de las principales descargas de aguas residuales y se determinó la toxicidad de los desechos a través de la bacteria luminiscente Photobacterium phosphoreum . Se encontró distinto grado de contaminación en los ríos de la cuenca, en tanto que los análisis de toxicidad mostraron que de las cincuenta descargas evaluadas, 32 fueron tóxicas. Estos resultados fueron comunicados a la CNA para su integración en sus programas operativos.

3. Fotodesinfección. Se diseñó y construyó un sistema de fotodesinfección con luz solar, consistente en botellas de plástico transparente y concentradores solares con espejos planos o papel aluminio. Los resultados muestran, para ambos casos, que se puede obtener un 100% de remoción de coliformes totales, Escherichia coli , virus y Vibrio cholerae , con niveles de radiación arriba de 500 W/m 2 , con valores menores a quinientas unidades nefelométricas de turbiedad y con seis horas de exposición. Este tipo de dispositivos permite mejorar significativamente, a bajo costo y con materiales de fácil adquisición, la calidad bacteriológica del agua que se consume en comunidades rurales.

4. Manejo de lodos. Se elaboraron tres manuales para el tratamiento y manejo de lodos producidos en plantas de tratamiento de aguas residuales. El primero se refiere al diseño de rellenos sanitarios de lodos, el segundo presenta criterios para la disposición y tratamiento de lodo líquido en lagunas de evaporación, y el tercero se refiere al aprovechamiento de lodos residuales en agricultura e incluye criterios enfocados principalmente a proteger la cadena alimenticia. Se proponen además criterios fisicoquímicos, tales como el pH óptimo en el suelo para aplicar lodo, de estabilidad y salinidad, entre otros. También se incluyen criterios relativos a los sitios de aplicación, como el tipo de suelo, pendiente y los referentes a la protección de los acuíferos y cuerpos receptores.

1. Capacitación. En materia de capacitación en riego, drenaje, operación y conservación de sistemas de riego, se impartieron en el Cenatryd diez cursos en los cuales participaron 226 técnicos de asociaciones de usuarios y 63 de la CNA y de empresas privadas.

2. Asistencia técnica. Con el objeto de diseminar la tecnología desarrollada y adaptada por el IMTA, se proporcionó asistencia técnica sobre diseño, instalación, evaluación y supervisión de 21 proyectos de sistemas de riego por gravedad, tuberías de compuertas, aspersión, microaspersión, cintilla y goteo, a algunas asociaciones de usuarios de distritos de riego (de Zacatecas, Veracruz, Michoacán, Chihuahua, Oaxaca, Sonora, y Sinaloa).

3. Pronóstico de riego. En el distrito de riego 075, Río Fuerte, Sin., se mejoró el sistema de pronóstico de riego en tiempo real con la incorporación de nuevas opciones para apoyar la planeación y la operación del distrito bajo diferentes escenarios de disponibilidad de agua. Entre estas opciones destacan las siguientes: la proyección de la demanda de riego durante un ciclo agrícola, la reprogramación semanal de los riegos y la generación oportuna de las estadísticas hidrométrica y agrícola. Acciones similares se realizaron en otros distritos de riego.

4. Sistemas de cómputo. Para evaluar las necesidades de rehabilitación y tecnificación de los distritos de riego que conduzcan a un uso eficiente del agua, se elaboró un sistema de cómputo para la captura y procesamiento de la información a niveles de módulo de riego, de distrito, de entidad federativa y de región administrativa. El sistema permite la captura de información relacionada con: las características generales de cada módulo y distrito de riego; los requerimientos de rehabilitación y modernización en cortinas, vertedores, obras de toma, canales, represas, estructuras de control, pozos y estaciones de bombeo; necesidades de mejoras territoriales y de tecnificación del riego; y uso de aguas residuales en la agricultura.

5. Prácticas conservacionistas. Se aplicaron prácticas conservacionistas en aproximadamente mil 500 hectáreas en módulos demostrativos y de capacitación de Valle de Bravo y Villa Victoria, Méx., y Ciudad Hidalgo, Mich., todos ellos dentro de la cuenca del río Cutzamala. Las principales prácticas conservacionistas incluyen surcado al contorno y en contrapendiente, represas filtrantes de control de azolves, cultivos densos de cobertera, construcción manual de terrazas con frutales, y alta densidad en cultivos básicos. Se midió el impacto de las prácticas mediante lotes de escurrimiento y microcuencas instrumentadas, obteniéndose una reducción de 20 a 30 t/año de azolve en cada hectárea tratada.

Tecnología de comunicación, participación e información

1. Producción de videos. En apoyo a la campaña anual de prevención de incendios forestales, emprendida por la Semarnap, se actualizó el video Por una acción en común contra los incendios en el sureste de México , y se produjo uno más: Prevenir para conservar. El primero promueve entre los campesinos medidas para evitar la propagación incontrolada del fuego durante quemas agropecuarias. El segundo constituye un material de apoyo para reflexionar con grupos y organizaciones de productores rurales en torno a los incendios forestales, sus causas, efectos y consecuencias.

2. Estudios de impacto social. Se realizó un estudio con el fin de evaluar el impacto social de las transformaciones estructurales ocurridas durante la última década en la agricultura de riego en México. El estudio recomienda implementar estrategias diferenciadas de apoyo para los módulos de riego en función de sus características y problemática socioproductiva; desarrollar sistemas de comunicación que permitan generar consensos en torno al cambio de mesas directivas y a la determinación de cuotas de riego; impulsar la capacitación, la transferencia de tecnología y la participación de los usuarios en la gestión de los módulos, tomando en cuenta las identidades sociales, y elaborar reglamentos internos adecuados a cada módulo.

3. Publicaciones. La revista Ingeniería hidráulica en México se encuentra incluida en 15 índices internacionales y dos nacionales. Ingeniería hidráulica en México continúa en el Science Citation Index y en el Índice de revistas mexicanas de investigación científica y tecnológica del Conacyt . Se recibieron 71 artículos: 47 nacionales y 24 internacionales, mismos que se sometieron al arbitraje de los 44 miembros del consejo editorial ¾ 24 mexicanos y veinte extranjeros ¾ y de un grupo multidisciplinario de 101 revisores, quienes rechazaron diez artículos y aceptaron 35, de los que hasta ahora se han publicado 21: cinco de autores adscritos al IMTA, nueve a otras instituciones nacionales y siete a instituciones de otros países. Se cuenta con una cartera de 63 artículos en trámite, lo que garantiza una producción oportuna y de calidad para, por lo menos, los próximos dos años.

Se editaron y actualizaron bimestralmente, el Boletín de eventos técnicos relacionados con el agua y el Boletín de nuevas adquisiciones ; anualmente, el servicio Diseminación selectiva de información , y en forma continua, el Boletín de noticias nacionales sobre el agua y el Boletín de tablas de contenido de publicaciones periódicas.

4. Servicios de información. Se atendió a 4,646 usuarios que realizaron consultas a las bases de datos bibliográficas y solicitudes de préstamo de material bibliográfico; se suministraron 5,230 documentos. Por otra parte, se prestaron servicios de información tecnológica para las gerencias de Ingeniería Básica y Normas Técnicas, y de Aguas Subterráneas de la CNA.

Desarrollo profesional e institucional

1. Cursos de capacitación. En el marco del Programa de Formación y Actualización de Recursos Humanos en Administración del Agua, el cual tiene como propósitos principales mantener actualizados los conocimientos del personal técnico de la CNA, apoyar la formación de instructores, y coadyuvar en las acciones de transferencia de tecnología, el IMTA impartió siete cursos en los que se capacitó a 118 técnicos. Se ofrecieron cinco cursos sobre inspección y medición en los cuales participaron 101 especialistas; uno sobre habilitación de instructores y expositores, en el que participaron diez técnicos; y otro sobre elaboración de documentos, informes y presentaciones asistidos por computadora, con la participación de siete técnicos. También se impartió un curso a distancia, en la modalidad de teleconferencia, el cual tuvo cobertura nacional y contó con la participación de 632 técnicos.

2. Consumo de agua industrial. Para la CNA se concluyó un estudio sobre parámetros de consumo de agua en la industria, el cual comprende a las siguientes ramas: Petrolera, celulosa y papel, siderúrgica, textil, química básica y azucarera. Estos estudios facilitarán la evaluación de los costos de producción en términos del recurso agua, así como la validación de políticas de protección al ambiente, la proyección de necesidades futuras de las industrias y la instrumentación de políticas tarifarias.

3. Educación. En materia de educación y cultura del agua, se colaboró con el programa internacional The Watercourse , de la Universidad de Montana en la elaboración de la guía educativa Descubre una Cuenca: Río Grande / Río Bravo . Para ello, la CNA y el IMTA organizaron la participación mexicana de treinta educadores en el taller de redacción del contenido de la guía, a partir del cual, se desarrollaron 28 actividades educativas.

1. Manejo ambiental del agua. Para dar cumplimiento al Programa de Sistemas de Manejo Ambiental en el Gobierno Federal, por segundo año consecutivo el Instituto se hizo cargo del subprograma Manejo Ambiental del Agua en Instituciones Federales. Entre los principales logros que se obtuvieron en 2000, destaca el incremento en el número de dependencias y entidades inscritas en el programa, que pasó de 31 en 1999 a 84 en 2000. Asimismo, se cuenta con una serie de estrategias y materiales que permiten su continuidad en los próximos años. En relación con los índices de reducción real del consumo de agua, se tiene que la mayoría de las instituciones reportaron disminuciones del orden del 10% entre un año y otro.

2. Diagnóstico ambiental del lago de Pátzcuaro. A solicitud de la CNA, se realizó un diagnóstico ambiental del lago de Pátzcuaro, Mich., y se desprendieron recomendaciones para la restauración del lago, tales como la eliminación de descargas de aguas residuales domésticas mediante alcantarillado sanitario y el tratamiento de las descargas en todas las poblaciones ubicadas en la ribera del lago, la formación de un cinturón de conservación ecológica en torno al lago, la manipulación de las hidrófitas del lago mediante cosecha y retención selectiva zonal, y el dragado de bajo impacto.

3. Medición de caudales. A solicitud de la CNA, se continuó con el desarrollo de un sistema robotizado de medición de caudales para las estaciones hidrométricas típicamente usadas en México, con registro y almacenamiento electrónico de datos para su descarga periódica, que permita el cálculo de caudales y de volúmenes escurridos, así como la elaboración de hidrogramas, los cuales puedan ser transmitidos a oficinas centrales en forma remota. Durante 2000 se realizaron mejoras en el dispositivo de medición que permitieron, entre otros cambios, un menor consumo de energía y menor mantenimiento.

Tecnología hidrológica

ASCII: Código normalizado americano para intercambio de información (por sus siglas en inglés).

ATCC: Institución americana para recopilación de material biológico (siglas de su nombre en inglés).

1. Pronósticos meteorológicos. Se instaló en el Servicio Meteorológico Nacional un modelo de pronóstico meteorológico numérico. Su pronóstico se extiende hasta 72 horas y un programa de cómputo elabora las gráficas que se publican vía Internet en la página del Servicio Meteorológico Nacional.

2. Control de arsénico. Como una alternativa para el control del avance de los frentes de arsénico, a solicitud de la CNA, se llevó a cabo un proyecto de recarga artificial en la zona de reserva exclusiva del acuífero principal de la Comarca Lagunera, Coah. y Dgo. Los embalses de infiltración utilizados para la recarga se ubican sobre el antiguo cauce del río Nazas. El balance final del proyecto indica que se infiltraron poco más de 5 hm 3 durante el periodo comprendido entre mayo y agosto de 2000. Se recomienda continuar con el monitoreo para evaluar el impacto de la recarga en el acuífero profundo a mediano y largo plazos.

3. Control de inundaciones. Como continuación del estudio integral para la protección y control de inundaciones del río Papaloapan, a solicitud de la CNA, se llevaron a cabo los estudios hidrológicos en las cuencas altas y se definieron las avenidas de diseño en todos los cauces que forman la red hidrológica para diferentes periodos de retorno. Mediante el uso de un modelo de simulación se procedió a determinar los niveles de inundación para los diferentes periodos de retorno considerados. Las simulaciones permitieron establecer en forma preliminar los niveles requeridos por las obras marginales de protección en los ríos del sistema.

4. Balance hidrológico del lago de Chapala. Debido a la disminución del nivel del lago de Chapala, la CNA solicitó al IMTA estudiar su balance hidrológico y en particular el componente de la evaporación. Con base en la información de las estaciones hidroclimatológicas instaladas por el IMTA y las propias de la CNA, se estableció un modelo para el cálculo de la evaporación y su distribución espacial sobre el lago. Asimismo, se analizó la precipitación en las cuencas no aforadas de ingreso al lago estimando los coeficientes de escurrimiento correspondientes; se llevó a cabo un estudio de piezometría a fin de determinar la importancia del flujo subterráneo en la variación del volumen almacenado en el lago (se dedujo que dicho volumen de ingreso representa aproximadamente un millón de metros cúbicos al año y por lo tanto no es significativo en el balance hidrológico). Del estudio surgen las siguientes recomendaciones: utilizar la información distribuida espacialmente, tanto de evaporación como de precipitación; usar valores de coeficientes de evaporímetro diferentes de los habituales; y estimar apropiadamente los coeficientes de escurrimiento por cada subcuenca. Estas modificaciones, al ser incluidas en el balance global del lago reducen, en promedio, un orden de magnitud el volumen no explicado en los balances correspondientes a los últimos años.

Tratamiento y calidad del agua

1. Calidad del agua. Con el propósito de evaluar la calidad del agua del río Atoyac, Pue., a solicitud de la CNA, se verificaron y muestrearon 37 descargas industriales, veinte colectores industriales y municipales, diez confluencias o barrancas y cinco estaciones sobre el río, desde la parte alta de la cuenca hasta antes de entrar a la presa Valsequillo. La información obtenida fue proporcionada a la CNA, incluyendo un sistema de información con datos de calidad del agua, fotos y croquis de los sitios de muestreo (descargas, colectores, confluencias y río), así como un sistema de captura para guardar la información de inspecciones que realice la CNA en visitas posteriores. El sistema permitirá comparar resultados y facilitar el seguimiento de cada industria.

Por otra parte, a fin de determinar las modificaciones en la calidad del agua de la bahía de Acapulco, Gro., a solicitud de la CNA, se realizó un total de ocho muestreos a lo largo del año, en 23 estaciones. Los resultados mostraron que, a pesar de que se han reducido significativamente las descargas de agua residual al cuerpo de la bahía, la contaminación microbiana aumenta en varios órdenes de magnitud al comenzar las lluvias, cuando el 100 % de las estaciones rebasaron hasta en 35,000 veces el límite recomendado de coliformes fecales para protección de la vida acuática, según los Criterios ecológicos de calidad del agua . Los resultados señalan recuperación de la calidad del agua de la bahía después de la temporada de lluvias.

2. Fotodesinfección. Los resultados del trabajo de campo en comunidades rurales de Chiapas, Oaxaca y Morelos mostraron que la desinfección solar es técnicamente factible cuando la radiación recibida por las botellas es superior a 3,000 W-h/m 2 ; esta energía corresponde a cuatro horas de radiación alrededor del medio día y se observó en las comunidades estudiadas. Se recomienda que el agua se exponga durante todo el día para asegurar que bacterias como las salmonelas, más tolerantes a la radiación solar, sean incapaces de recuperarse.

3. Tratamiento de contaminantes industriales. A solicitud de la CNA se realizó un estudio de los contaminantes más frecuentemente encontrados en la industria química de colorantes y pigmentos, que son: materia orgánica, nitrógeno, salinidad y metales pesados. Los trenes de tratamiento propuestos para que las aguas residuales que se generan en esta industria cumplan con lo establecido en la NOM-001-ECOL-1996 incluyen un pretratamiento de tipo químico o físico, eliminación de salinidad y procesos biológicos para la degradación de compuestos orgánicos biodegradables, nitrificación y desnitrificación y procesos físicos de adsorción para remoción de color. Los costos por metro cúbico de agua tratada para el gasto analizado son mayores que los derechos que fija la Ley Federal de Derechos para descargas.

Tecnología de riego y drenaje

1. Capacitación. A solicitud de la CNA, se elaboró el Programa Nacional de Capacitación en Riego y Drenaje 2000. El programa de se diseñó con cursos dirigidos a regadores, a técnicos y a directivos de los módulos y de las sociedades de responsabilidad limitada. En el marco de este programa se llevaron a cabo 14 cursos en siete sedes regionales (en Yuc., Mich.,Tamps., Gto., B.C. y Dgo.). A estos cursos asistieron 456 técnicos de los módulos de riego, de la CNA y de empresas privadas.

2. Planificación de riegos. Un problema frecuente en los distritos de riego es el establecimiento de cultivos en superficies mayores a las autorizadas para riego. Esto ocasiona disminución del rendimiento, ya que se restringe el riego a los cultivos en su última etapa de desarrollo. Para resolver esta problemática, a solicitud de la CNA, el IMTA desarrolló una metodología de seguimiento al plan de riegos que permite identificar y cuantificar áreas con cultivo. Los resultados de esta aplicación mostraron que el déficit de agua se debió a que se excedió la superficie sembrada en 5 mil 200 hectáreas.

3. Organización de unidades de riego. Para resolver la problemática que supone la dispersión de las unidades de riego, se ha propuesto agruparlas en sociedades de responsabilidad limitada que facilita la realización de tareas comunes y reduce los costos de operación y mantenimiento. A solicitud de la CNA se desarrolló una metodología de organización para la operación, conservación y administración de las unidades de riego con almacenamiento. La metodología considera la selección de grupos de unidades de riego contiguas con superficies entre mil y diez mil hectáreas con características similares. En las unidades seleccionadas se forman las asociaciones civiles de usuarios y se reglamenta su operación, conservación y administración.

4. Practicas conservacionistas. A solicitud de la CNA, se identificaron áreas con mayor aportación de azolves y de contaminantes a los cuerpos de agua de las cuencas Valle de Bravo y Villa Victoria del Sistema Cutzamala. En estas áreas se utilizó tecnología conservacionista de suelo y agua en mil 230 hectáreas. Las principales prácticas utilizadas de tipo vegetativo y agronómico incluyen: Surcado al contorno en los cultivos de maíz y haba; cultivos de cobertera con avena forrajera; labranza de conservación; terrazas de formación paulatina con frutales, y reforestación con especies maderables como pino, encino y oyamel.

Tecnología de comunicación, participación e información

1. Producción de videos. A solicitud de la Dirección General de Restauración y Conservación de Suelos de la Semarnap y con la colaboración del PNUD , se produjo el video Milpa sin quema: el cultivo en callejón , que se refiere a las experiencias exitosas de conservación y restauración de los recursos naturales emprendidas por campesinos de la Chinantla, Oax. Con este video se apoyaron las acciones que la Semarnap efectuó para evitar quemas agropecuarias y prevenir incendios forestales. Por otra parte, la CNA emprendió en la cuenca de Valle de Bravo un programa de saneamiento integral con énfasis en la preservación de la calidad del agua, en el que se considera indispensable contar con el consenso de la sociedad. En apoyo a lo anterior, el IMTA diseñó un componente de comunicación en el que se incluyen acciones de difusión y análisis sobre el estado en que se encuentra la cuenca y de estímulo a la participación de los usuarios en la solución de los problemas de saneamiento. En este contexto se produjo el video Saneamiento integral de la cuenca de Valle de Bravo , en el cual se aborda la problemática de saneamiento y se informa acerca de las obras y acciones realizadas por la Comisión Nacional del Agua.

2. Publicaciones. Se publicaron los números de la revista Ingeniería Hidráulica en México , correspondientes a los cuatrimestres mayo-agosto y septiembre-diciembre de 2000, así como el número 1 de 2001. A partir de esta edición la periodicidad cambia de cuatrimestral a trimestral. Durante el año 2000 se incorporaron 46 trabajos a la cartera de artículos, de los cuales se rechazaron ocho, se aceptaron 40 y se publicaron 23.

Asimismo, se editaron varios libros y reimprimieron varios documentos, entre ellos: Protección y control de cauces , Flujo de agua a través de suelos , Manual de control de malezas acuáticas en distritos de riego , Conservación de distritos de riego , Uso eficiente del agua y energía en sistemas de bombeo , Alternativas de tratamiento de aguas residuales , Paquetes tecnológicos para el tratamiento de excretas y aguas residuales en comunidades rurales y Reducción integral de pérdidas de agua potable.

1. Cursos de capacitación. A solicitud de la CNA se llevó a cabo la cuarta etapa del Programa de Formación de Recursos Humanos y Actualización en Administración del Agua, como parte de la cual se impartieron nueve cursos de formación y actualización tecnológica, a los cuales asistieron 247 participantes. A través de teleconferencia se impartió el curso a distancia Lineamientos y perspectivas en administración del agua 2000 , recibido en 35 sedes de instituciones educativas de nivel superior; contó con una participación aproximada de 500 personas, entre técnicos y especialistas.

2. Manuales técnicos. Por encargo de la CNA el IMTA concluyó 15 manuales técnicos educativos, entre los cuales están: Estrategias y organización para la detección de fugas , Métodos y equipos tradicionales para la detección de fugas , Conceptos básicos de química del agua , Principios de los análisis fisicoquímicos del agua y Análisis fisicoquímicos del agua .

3. Evaluación de proyectos de plantas de tratamiento. A solicitud de la SGP de la CNA, se definieron los criterios a utilizarse en la jerarquización y evaluación de proyectos de plantas de tratamiento de aguas residuales en una cuenca, basados en aspectos económicos y sociales, de impacto ambiental y de sustentabilidad.

4. Consumo de agua industrial. A solicitud de la CNA y acerca del uso del agua en la industria, se completaron los análisis a través de la estimación de los índices y parámetros de utilización en la manufactura para los giros industriales más consumidores de agua en México, a saber: Siderúrgica, petrolera (refinación), minera, celulosa y papel, textil, química básica (inorgánica), azucarera y bebidas y alimentos, entregándose a la CNA los informes correspondientes. Se identificaron los giros industriales más significativos de las regiones administrativas Río Bravo y Lerma-Santiago-Pacífico, y se estimaron el uso del agua, el volumen de descarga tratado y la concentración de algunos contaminantes básicos. Además, se estimaron volúmenes potenciales de recaudación por derechos de uso y descarga, para las regiones administrativas referidas.

5. Educación. Por encargo de la CNA, en lo que se refiere a educación y cultura del agua para niños y jóvenes, se concluyó la adaptación a México del currículum y guía de actividades ¡Encaucemos el Agua! , para educadores de niños y maestros de jóvenes en los niveles desde preescolar hasta preparatoria. Se llevaron a cabo seis talleres piloto en Morelos, Veracruz, Nuevo León, Guanajuato y Sonora, en los que se capacitó a 169 educadores en el uso de la citada guía.

Resultados, 2001

Tecnología hidráulica

1. Desarrollo de metodologías. Para evaluar la eficiencia de los organismos operadores de agua potable y alcantarillado, la CNA solicitó al IMTA la elaboración y aplicación de una metodología que identifique acciones o procesos que tengan mayor impacto en la mejora del rendimiento de las empresas de agua; y además, la generación de estrategias generales para incrementar la eficiencia física y comercial de los organismos operadores, para tener resultados en el mediano plazo. Se elaboró tal metodología y fue aplicada en tres ciudades: Chetumal, Q. R., Querétaro, Qro. y Culiacán, Sin., encontrándose niveles de eficiencia física de 43.8, 51.8 y 64.9%, respectivamente. Para cada ciudad se elaboró una cartera de proyectos tipo, definidos como estratégicos y necesarios para desarrollar un programa integral de reducción de pérdidas y mejorar la eficiencia de cada organismo operador. Los proyectos se clasificaron en aquéllos que incrementan directamente el valor de la eficiencia y los que mantienen el nivel alcanzado.

2. Diagnóstico ambiental del lago de Pátzcuaro. Por encargo de la CNA, el IMTA llevó a cabo un estudio para caracterizar la problemática del lago de Pátzcuaro, Mich. Se caracterizó dicha problemática (sedimentación, deterioro de la calidad del agua, reducción de la pesca y conflictos sociales) y se identificaron las causas del deterioro ambiental (incluyen: deforestación, desarrollo económico de la cuenca, falta de infraestructura de saneamiento, pesca excesiva, desorganización social y falta de conciencia ambiental). También se identificaron las estrategias de solución y las acciones propuestas por diferentes instituciones, así como los avances en su ejecución y, finalmente, se propusieron acciones prioritarias que pueden agilizar la recuperación del lago.

3. Producción de manuales. A solicitud de CNA, se elaboró la primera parte de la serie autodidáctica de medición de la calidad del agua con ocho manuales y sus materiales de apoyo; entre ellos: Fundamentos técnicos para el muestreo y análisis de aguas residuales , Muestreo y preservación para coliformes fecales y huevos de helminto , y Riesgo y seguridad en el muestreo y análisis de aguas residuales . El material está dirigido al personal encargado de las visitas de inspección y verificación de la calidad del agua, para asegurar que realicen sus labores de manera confiable, segura y libre de vicios técnicos que pudieran invalidar dichas visitas.

Tecnología hidrológica

1. Estimación de recargas de acuíferos. D urante las últimas décadas, la deforestación en la sierra de Chichinautzin ha provocado diversos efectos negativos en el ecosistema de la región, entre ellos la pérdida de la cobertura vegetal, la erosión de los suelos y la disminución en la recarga. Para evaluar los efectos de la deforestación en los volúmenes de recarga hacia los acuíferos de la Ciudad de México y de Cuernavaca se elaboró un modelo de trayectoria de partículas. Este indica que una deforestación del 10% en la sierra de Chichinautzin provoca una reducción de un porcentaje similar en los volúmenes de recarga de ambos acuíferos.

2. Aprovechamiento de acuíferos. El aprovechamiento y conservación sustentable de las aguas subterráneas requiere del monitoreo oportuno, continuo y sistematizado de las variables geohidrológicas que caracterizan la calidad y disponibilidad del recurso en el medio subterráneo. Para contribuir a esto el IMTA diseñó y puso en operación un sistema automatizado de monitoreo en la isla de Cozumel, Q. Roo. Este sistema opera en tiempo real, y permite medir hasta seis variables geohidrológicas en la zona saturada, durante seis meses continuos sin recargar sus baterías. El sistema es programable en ambiente Windows y está provisto de un módulo de control con salida a relevador para arrancar o interrumpir la operación de bombeo del agua subterránea e indicar su calidad.

3. Balance hidrológico y simulación de usos de agua del lago de Chapala. Se desarrolló y aplicó un modelo dinámico para simular posibles escenarios del uso del agua, empleando la dinámica de sistemas. El modelo permite, entre otras cosas, determinar la disponibilidad del agua y calcular las demandas para todos los usos conforme al acuerdo de distribución de aguas superficiales de la cuenca. Asimismo, es posible generar escenarios de tipo ambiental, social e hidrológico, con un horizonte de planeación de 25 años. Adicionalmente, se desarrolló un programa de cómputo para analizar los balances hidrológicos del lago, minimizando los errores de captura y cálculo y se realizaron pruebas de aplicación en conjunto con la CNA. Se encontró que la variabilidad de la lluvia no es suficiente para explicar la disminución de los niveles del lago, la cual depende en mayor medida de las variaciones en las aportaciones y extracciones en la cuenca propia del lago y del aprovechamiento del agua en la cuenca del río Lerma.

4. Balance hidrológico y simulación de usos de agua del río Bravo. Se desarrolló un modelo para analizar el comportamiento dinámico del manejo del agua de la cuenca del río Bravo ante diferentes escenarios prospectivos. Bajo un escenario en el que se mantuviere la actual sequía por cinco años más, los principales resultados son: que bajo las condiciones actuales de uso del agua en la cuenca, México no podría cumplir con los compromisos de pago de los volúmenes acordados en el Tratado Internacional de Límites y Aguas de 1944 en la presente administración federal; y que si se quisiere cumplir con la cuota anual que establece el Tratado, sería posible pagar el total del volumen comprometido del actual ciclo al término de la presente administración, a costa de una reducción en las superficies de riego del 80 y hasta el 100%, y una considerable disminución de los volúmenes disponibles para satisfacer las demandas de los centros urbanos que se abastecen de las aguas del río Bravo.

5. Revisión hidrológica de presas. Muchas de las presas del país fueron construidas hace décadas, cuando la información hidrométrica era escasa e incompleta para hacer los estudios hidrológicos más apropiados para la magnitud de las mismas. Por ello se inició una revisión hidrológica de algunas de dichas obras; en cada caso se realizó un estudio para conocer la situación actual de estas presas y recopilar la información hidrológica necesaria para determinar una nueva avenida de diseño. Esta avenida se comparó con la utilizada en el diseño original y se establecieron los niveles de riesgo a que puede llegar la presa para diferentes escenarios. Los resultados arrojan que las presas Benito Juárez, Venustiano Carranza y La Boquilla satisfacen los criterios de seguridad hidrológica comúnmente aceptados y que es necesario incrementar la capacidad de regulación de las obras de excedencias de las presas Ignacio Allende y Eustaquio Buelna.

Tratamiento y calidad del agua

1. Determinaciones de calidad del agua. Entre los cuerpos de agua que se trabajó, se determinó la calidad del agua del río Suchiate, Chis., desde la confluencia con el río Izapa y hasta el poblado de Miguel Alemán, a lo largo de 41 km. El estudio se realizó a través de un análisis multiparamétrico, que incluyó la calidad microbiológica, química, y la determinación de la toxicidad. Se realizó una medición de caudales en 21 estaciones y se calcularon los índices de calidad del agua del río.

Por otro lado, la calidad del agua de la bahía de Todos Santos, Ensenada, B.C., ha mejorado con respecto al período 1999-2000, debido a que las concentraciones de nitrógeno total y de nitratos, fósforo, grasas y aceites, DQO y coliformes fecales han disminuido en el período 2001.

Se evaluó también la contaminación difusa en la cuenca del lago de Cuitzeo, que abarca un área aproximada de tres mil 943 km 2 , que incluye al distrito de riego Morelia Queréndaro y a la ciudad de Morelia, Mich. Los resultados obtenidos con 29 años de registros climatológicos, indicaron que, aproximadamente, dos tercios del nitrógeno y fósforo totales son aportados por las fuentes puntuales y el resto por las difusas. Estas últimas, incluyen: Localidades con baja cobertura de drenaje, agricultura de riego y temporal, entre otros usos. Se determinó que el lago de Cuitzeo recibe una carga anual de fósforo por unidad de área que lo ubica como un cuerpo en estado hipereutrófico.

2. Pruebas de tratabilidad. Se realizaron pruebas de tratabilidad para la remoción de manganeso en Ciudad Camargo, Chih., aplicando la tecnología desarrollada por el IMTA. Se obtuvo en las fuentes de abastecimiento consideradas una eficiencia de remoción mayor de 95% y concentraciones promedio de manganeso menores al límite máximo permisible para uso y consumo humano que establece la NOM-127-SSAI-1997.

A solicitud de PEMEX, se realizaron muestreos y pruebas de tratabilidad de las aguas residuales generadas por la refinería Francisco I. Madero, Tamps. Se estudiaron los procesos de flotación natural para separación preliminar del aceite y de coagulación-floculación seguida por flotación natural y por flotación con aire disuelto. En la separación preliminar por flotación natural, se logró una remoción del aceite de entre 93 y 98%; la separación secundaria mediante coagulación-floculación y flotación con aire disuelto, permite obtener un efluente con más del 99.5% de remoción. El contenido de DQO y los demás contaminantes en el efluente son bajos y satisfacen los requerimientos solicitados por la planta tratadora, así como los criterios de reúso para riego de áreas verdes. Con base en estos resultados, se determinaron los parámetros de diseño y se elaboró el diseño conceptual de las unidades de tratamiento.

3. Fotodesinfección. Se llevaron a cabo reuniones para promover y capacitar sobre la aplicación de la tecnología de desinfección solar en cinco localidades de Chiapas, en las que participaron el Instituto Nacional Indigenista, la Secretaría de Salud y cuatro organismos no gubernamentales. En particular, se realizaron talleres de construcción de concentradores solares y de capacitación para su uso. Los resultados de los análisis bacteriológicos muestran que el método resultó altamente eficiente para la remoción de microorganismos patógenos presentes en el agua, aún en días nublados, principalmente cuando fue aplicado en forma adecuada.

Tecnología de riego y drenaje

1. Cursos de capacitación. El IMTA, en colaboración con la CNA y la ANUR, elaboró un diagnóstico nacional sobre las necesidades de capacitación en riego y drenaje e identificó los sitios para impartir los cursos solicitados por las asociaciones de usuarios, las sociedades de responsabilidad limitada y los distritos de riego. El material didáctico se diseñó para impartir los cursos a regadores, técnicos y a directivos de las asociaciones de usuarios y de la CNA. Se impartieron ocho cursos en distintas entidades federativas del país, a los cuales asistieron 414 participantes.

2. Determinación de superficies de riego sostenible. La sobreexplotación del acuífero del distrito de riego Valle de Santo Domingo, B.C.S., ha provocado la disminución del nivel freático, el deterioro de la calidad del agua y del suelo, y la disminución de la rentabilidad del distrito. Con el propósito de estimar la superficie factible de regar de manera sostenible, se evaluó la operación del distrito de riego y de los resultados de esta evaluación se destaca la necesidad de compactar la superficie del distrito a 18 000 ha, de reducir la superficie de granos y oleaginosas, de rehabilitar el 40% de los equipos de bombeo, de sustituir los sistemas de riego de gravedad por sistemas de baja y alta presión, y de capacitar y proporcionar asistencia técnica a los productores.

3. Control y medición de cauces. Para sistematizar la medición y la entrega volumétrica del agua en los distritos de riego por gravedad, en colaboración con la CNA, el Instituto elaboró un instructivo de medición y un sistema de cómputo para la obtención del inventario de estructuras de control y medición en cauces naturales, canales principales, canales laterales y tomas directas. Finalmente, con base en el inventario se elaboró un plan de mejoramiento de la medición en los distritos de riego, que incluye el proyecto y construcción de 750 estructuras aforadoras en cauces naturales y canales, el proyecto y construcción de mil ochocientas estructuras en tomas parcelarias, la calibración de mil compuertas de canales principales y laterales, y un plan de capacitación para técnicos de la CNA y de las organizaciones de usuarios.

4. Prácticas conservacionistas. El Instituto colaboró con diferentes organismos del Estado de México en la selección y aplicación de prácticas conservacionistas de agua y suelo en las cuencas Valle de Bravo y Villa Victoria; tales prácticas incluyen, entre otras: Surcados al contorno, formación de terrazas y reforestación con diferentes especies. Para difundir e inducir el uso de estas tecnologías se realizaron veinte reuniones en comunidades de las dos cuencas, donde se presentaron videos sobre la conservación del suelo y del agua a dos mil habitantes aproximadamente.

Tecnología de comunicación, participación e Información

1. Producción de videos. P ara promover entre los usuarios de riego la utilización del Sistema de pronóstico del riego en tiempo real , se produjo un video que explica su funcionamiento e impacto tanto en la producción como en la eficiencia de operación. Como complemento a este material se realizó el video Calendarización del riego: cuándo y cuánto regar , que describe las necesidades hídricas de los cultivos en sus diferentes etapas de desarrollo y las variables a considerar para una correcta calendarización del riego.

En colaboración con el Firco se realizó el video Programa Nacional de Microcuencas: hacia un desarrollo sustentable , que describe el deterioro de los recursos naturales, especialmente del suelo, los objetivos y estrategias del programa referido y las acciones emprendidas para revertir dicha situación.

2. Transferencia de la administración del servicio de riego. A solicitud de la CNA, y en coordinación con el gobierno de Hidalgo, se efectuó, en el distrito de riego Tula, Hgo., una campaña de información para dar a conocer entre los usuarios la política de transferencia y su aplicación en este distrito. Se produjeron siete videos y un tríptico, y se llevaron a cabo 56 sesiones con 4 734 participantes, así como entrevistas y encuestas a funcionarios y usuarios. La información recabada indica la escasa disposición de los usuarios para hacerse cargo de la administración del servicio de riego, ya que sólo el 13.6% está de acuerdo con la transferencia, no obstante que la mitad de los encuestados conoce el proceso. Con estos resultados se busca apoyar a la CNA en el diseño de estrategias que faciliten la conclusión del proceso en el distrito.

3. Diagnóstico socioambiental de la reserva de la biosfera El Vizcaíno. A solicitud de la Dirección de Equidad de Género de la Semarnat, se llevó a cabo un diagnóstico socioambiental con perspectiva de género en la reserva de la biosfera El Vizcaíno, B.C.S. El estudio tuvo por objeto caracterizar las formas de manejo de los recursos naturales y contribuir a la identificación de alternativas de desarrollo regional sustentable. En el diagnóstico se identificó que: la población ignora que habita en una reserva de la biosfera, los ejidatarios venden tierra y derechos de agua a rancheros agrícolas, no se valora adecuadamente la participación femenina en las labores productivas, existe desigualdad de oportunidades entre hombres y mujeres para acceder a los beneficios del desarrollo, y el potencial ecoturístico de la zona está desaprovechado.

4. Diagnóstico socioeconómico del lago de Pátzcuaro. Para determinar la factibilidad social relacionada con la construcción de humedales en la margen sur del lago de Pátzcuaro, se elaboró un diagnóstico socioeconómico basado en entrevistas a productores con terrenos concesionados en la zona federal. Se concluyó que el proyecto podría generar un enérgico rechazo debido al carácter de subsistencia de la agricultura que se practica en estos terrenos y al grado de urbanización de los mismos. Como resultado se recomendó a la CNA: regularizar las concesiones, establecer nuevos acuerdos con los usuarios para evitar la construcción dentro de la zona federal, construir los humedales en las isletas e involucrar a los concesionarios en su desarrollo.

5. Publicaciones. Entre las publicaciones destaca la edición de los números de la revista Ingeniería Hidráulica en México , correspondientes a los tres últimos trimestres de 2001 y el primero de 2002. Se recibieron 42 artículos de los cuales 12 provinieron del extranjero, se revisaron 46 y se aceptaron 34. Se cuenta con una cartera de 46 artículos en trámite, 18 de autores extranjeros, así como con un grupo de 199 árbitros, 43 de ellos extranjeros. Se integraron tres nuevos miembros al comité editorial, que ahora cuenta con 48 especialistas, veinte de otros países. Se aceptó la revista en un índice externo más: el Cambridge Scientific Abstracts , con lo que ahora es reconocida en 17 índices internacionales, además de dos nacionales.

1. Capacitación. Además de la instrumentación de programas de capacitación y actualización técnica en zonas de riego y consejos de cuenca para personal de la CNA, en los centros de capacitación del IMTA, se llevaron a cabo 192 eventos académicos y de capacitación con 3,528 participantes: 62 correspondieron a cursos de capacitación para 1,124 trabajadores de la CNA, de las asociaciones de usuarios de riego, del Conacyt, del Cenidet, del IMTA y de otras áreas de la Semarnat, entre otros; 103, a reuniones técnicas organizadas por las coordinaciones del IMTA, con 1,813 participantes, y 27 a reuniones académicas con 591 participantes.

Adicionalmente, a solicitud de la CNA, se diseñó y estructuró el Programa de cursos que se instalará en la Intranet de la Comisión para capacitar a sus mandos medios y superiores en conocimientos sobre aspectos sustantivos de muy diversa naturaleza, entre ellos: La importancia de la CNA, la Ley de Aguas Nacionales y su reglamento, la planeación hidráulica, fuentes de financiamiento, etcétera.

2. Educación. En materia de educación y cultura del agua, se llevaron a cabo 22 talleres del programa ¡Encaucemos el Agua! , para 503 educadores en Morelos, Chihuahua, Coahuila, Tamaulipas, Guanajuato, Michoacán y el Distrito Federal. Se firmaron convenios con la Secretaría de Educación y Cultura del Estado de Veracruz, con la Fundación Miguel Ángel Barberena de Aguascalientes y con el Instituto Coahuilense de Ecología, para que coordinen e impartan los talleres del programa mencionado, en sus respectivos estados. Para tal propósito, se capacitó a personal de estas instituciones mediante seis talleres de formación de instructores en los que se capacitaron 189 instructores de Veracruz, dos de Aguascalientes y uno de Coahuila.

Se concluyó el libro Descubre una Cuenca: Río Grande/Río Bravo , en colaboración con el programa internacional The Watercourse de la Universidad Estatal de Montana. Este libro es una guía de actividades educativas desarrolladas específicamente para la cuenca del Río Grande/Río Bravo. El libro se publicó tanto en español como en inglés. La jefatura y coordinación del proyecto por la parte mexicana estuvo a cargo del IMTA y de la Gerencia Regional Río Bravo de la CNA. Como parte de este mismo proyecto, el IMTA también colaboró con The Watercourse en la elaboración del cuadernillo infantil Descubre el Río Grande/Río Bravo, en español e inglés.

1. Seguridad de presas en temas geotécnicos. Con la finalidad de coadyuvar a la capacitación de los ingenieros involucrados en los quehaceres relacionados con la seguridad de presas de la CNA, se organizaron dos cursos sobre la aplicación de la geotecnia en la ingeniería de presas. Los cursos cumplieron la expectativa de reunir a los ingenieros encargados de la seguridad de presas, para el análisis y discusión de los aspectos geotécnicos involucrados en este tema. Los temas tratados en los cursos fueron: i) Diseño de presas de tierra y enrocamiento: tipo de presas, condiciones de carga y fallas geotécnicas. ii) Geología aplicada: selección del sitio, tipos de roca, geología estructural e hidrogeología. iii) Estudios geológicos y geotécnicos: fases de exploración, estudios preliminares, métodos directos, métodos indirectos, boquilla y embalse. iv) Tratamiento de la cimentación: excavación, tratamiento dental, tratamiento con pantallas, inyecciones y drenaje. v) Control del flujo de agua: tubificación, fuerzas de filtración, reducción del flujo de agua y diseño de filtros. vi) Características de los materiales térreos: componentes de cortinas, enrocamientos y suelos inestables. vii) • Instrumentación: conceptos básicos, procedimiento general e instrumentos. viii) Comportamiento estático: inestabilidad en taludes, análisis de estabilidad, deformaciones y esfuerzos. ix) Sismicidad: conceptos básicos, provincias sismogénicas, peligro sísmico y espectros de diseño. x) Comportamiento dinámico: diseño sísmico, sismogeología, propiedades dinámicas y análisis sísmico.

2. Parámetros de dotaciones y consumos en la evaluación de proyectos de agua potable. El objetivo del proyecto fue determinar de manera precisa los parámetros que inciden en la evaluación social de proyectos de agua, en términos de dotación y consumo de agua y su relación con condiciones socioeconómicas, estacionales y otras, para ser usados en los procedimientos de evaluación social de proyectos de agua potable en el país. Con base en los estudios y metodologías existentes de evaluación social de la CNA, se analizó la problemática de la curva de demanda de agua potable con los factores que en ella inciden, se desarrolló un procedimiento para obtener la curva de demanda y se probó con datos reales de varios organismos operadores del país. Se trabajó con datos de los organismos operadores de Morelia, Mich.; León, Gto.; Tepic, Nayt.; Los Cabos, BCS.; Guadalajara, Jal.; Cd. Acuña, Coah.; Cd. Lerdo, Dgo.; y Viesca, Coah. Se determinó que el procedimiento econométrico normal basado en el método de mínimos cuadrados ordinarios en realidad estima la oferta y no la demanda, por lo que se necesita de una formulación de ecuaciones simultáneas donde se manejan en forma simultánea la demanda y la oferta. Integrando las ecuaciones de demanda obtenidas en estudios de CNA anteriores, se desarrolló el nuevo procedimiento para estimar la curva de demanda programado en Excel. También se programó por separado una regresión múltiple, que estima la demanda de agua potable en función de precio del agua, ingresos mensuales por toma, número de habitantes por toma y otras variables que se quisieran considerar. En complemento del procedimiento propuesto se discute la obtención de la curva de demanda de agua potable en condiciones de restricción en la disponibilidad de agua en las fuentes para la ciudad (escasez del recurso), se analizan los beneficios sociales de un proyecto de agua potable y la posible consideración de beneficios indirectos, no directamente expresables en términos monetarios, como una mejor higiene que repercute en una disminución de enfermedades.

3. Manuales técnicos de autocapacitación en normas técnicas para fortalecer la inspección y verificación (primera parte). De acuerdo con lo dispuesto en la Ley Federal sobre Metrología y Normalización y en la Ley de Aguas Nacionales (LAN), corresponde a la Comisión Nacional del Agua (CNA) emitir y verificar el cumplimiento de Normas Oficiales Mexicanas. Sin embargo, no obstante que estas normas son de cumplimiento obligatorio, actualmente la mayoría no se han implantado. En este sentido la CNA, a través de la Subdirección General de Administración del Agua, lleva a cabo acciones orientadas a la capacitación del personal involucrado en la verificación del cumplimiento de lo establecido en la LAN y su reglamento. Uno de los instrumentos desarrollados es la edición de la “Serie autodidáctica de la medición del agua” y de la “Serie autodidácitica medición de la calidad del agua”, también conocidas como “Serie Azul” y “Serie Verde”, respectivamente.

Al respecto, la Subcoordinación de Calidad e Hidráulica Industrial del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), en apoyo a la CNA, llevó a cabo el proyecto Fortalecimiento de la capacidad de inspección a través de la elaboración de manuales técnicos de autocapacitación en materia de normas técnicas relacionadas con inspección y verificación (primera parte). Como resultado se desarrollaron y editaron ocho manuales didácticos para la aplicación de ocho normas. El beneficio general de este proyecto es proporcionar al personal adscrito a las áreas de administración del agua en todo el país, los elementos técnicos necesarios para la aplicación y verificación de ocho normas relacionadas con límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de agua residuales y aguas residuales tratadas, límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilización, características de residuos peligrosos, construcción y rehabilitación de pozos de extracción de agua, y métodos y características de calidad de fosas sépticas.

Tecnología hidrológica

1. Aplicación de algoritmos genéticos a la determinación de políticas de operación de presas. Con objeto de determinar los parámetros óptimos para la operación conjunta de un sistema de presas se desarrolló un modelo compuesto de un simulador y de un optimizador. El simulador calcula el funcionamiento de los almacenamientos al aplicarse una política de operación a cada embalse, de acuerdo con la topología y restricciones que caracterizan al sistema, evalúa la función objetivo y proporciona al buscador la respuesta obtenida para el conjunto. El optimizador o buscador es un algoritmo genético, que utilizando las respuestas proporcionadas por el simulador genera nuevas propuestas que tienden a la respuesta óptima.

Una vez calibrada la función objetivo se determinaron las políticas de operación, fijando límites mínimos y máximos de extracción, en función del almacenamiento y del escurrimiento antecedente en diversos sistemas. El algoritmo genético construido tuvo un desempeño notable en la optimización del problema abordado, que involucra numerosas variables.

2. Análisis histórico de la precipitación de origen ciclónico en México. El análisis histórico de la precipitación de origen ciclónico en México se realizó utilizando tres bases de datos: los ciclones tropicales, la precipitación acumulada en 24 horas y modelos digitales de elevación (MDE) del país. Con la base de datos relativa a los ciclones tropicales se definió un lugar geométrico asociado con una fecha de ocurrencia de los eventos, y con la red de estaciones climatológicas del país se obtuvieron mapas de lluvia asociados con la fecha y ubicación de los ciclones, utilizándose por primera vez la tecnología de los sistemas de información geográfica (SIG) para estas actividades en el Servicio Meteorológico Nacional (SMN). Posteriormente, se asoció el campo de la dirección del viento producido por los ciclones tropicales con el efecto de los relieves topográficos contenidos en los modelos digitales de elevación; también utilizando los SIG se obtuvo una clasificación de ese efecto, el cual se comparó con los mapas de lluvia asociados para cada uno de los días de incidencia de los ciclones tropicales.

Se encontró una relación gráfica entre el campo de lluvia producido por un ciclón tropical y el efecto de la topografía sólo en algunos de los eventos estudiados. Se trabaja conjuntamente con el SMN para continuar con una segunda etapa de este proyecto para proponer otras hipótesis teóricas que ayuden a encontrar esa relación causa-efecto en la mayoría de dichos eventos.

3. Sistema de control y publicación de los datos de la red de estaciones meteorológicas automáticas del SMN. La subdirección General Técnica de la Comisión Nacional del Agua (CNA), a través de la Coordinación del Servicio Meteorológico Nacional (SMN) contrató a la Subcoordinación de Hidrometeorología del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) un proyecto con el objetivo de desarrollar un sistema para guardar en forma ordenada los datos de las estaciones meteorológicas automáticas (EMA), conforme éstos son transmitidos vía satélite a una central de acopio, aplicar las curvas de calibración correspondientes a cada sensor, generar tres tipos distintos de gráficas y publicarlas en su página de Internet en tiempo real. El sistema se desarrolló en cuatro módulos: de adquisición de los datos provenientes de las EMA, de control de calidad, de ordenamiento y transformación de los datos en un formato estándar de almacenamiento y de generación automática de tres tipos de gráficas para las diferentes variables y sus respectivos archivos de datos. Este sistema fue instalado en el SMN y sus resultados se publicaron durante un periodo de prueba en Intranet para finalmente ser publicados en su página de Internet:

Tratamiento y calidad del agua

1. Tratamiento avanzado de aguas residuales y su reutilización como fuente para uso primario. Para demostrar la factibilidad de obtener agua de buena calidad para uso primario a partir de aguas residuales con tecnología de tratamiento disponible en el país, en la planta piloto de tratamiento avanzado del IMTA se realizó la simulación física de diferentes trenes de tratamiento. Se experimentaron sistemas de tratamiento que incluían tanto los procesos biológicos convencionales (lodos activados, filtro percolador y biodisco), como los biológicosavanzados con remoción simultánea de carbono y nitrógeno. Los procesos fisicoquímicos avanzados incluían filtración, adsorción, desmineralización y desinfección. Tres alternativas de la desmineralización fueron probadas en forma paralela: el intercambio iónico, la ósmosis inversa y la electrodiálisis. Los procesos biológicos estudiados permitieron obtener remociones de materia orgánica mayores de 80%; los mejores resultados se obtuvieron con el sistema de lodos activados. La remoción de amoníaco obtenida en el sistema biológico-avanzado con biomasa suspendida fue más de 95% y de nitrógeno total alrededor de 80%, obteniéndose una remoción simultanea de DQO de 88%. La remoción de nitrógeno obtenida en el sistema avanzado con biomasa inmovilizada fue ligeramente menor. La filtración aplicada a los efluentes secundarios presentó eficiencias de remoción de SST y turbiedad de 70-82%, obteniéndose también una remoción de DQO y amoníaco de 30-40%. La efectividad de los tres procesos de desmineralización evaluados fue similar. La combinación de todos los procesos biológicos con los tratamientos avanzados permite obtener agua apta para reúso potable indirec to. La combinación de tratamiento primario avanzado con filtración y desinfección permite obtener agua apta para reúso urbano solamente cuando el contenido de contaminantes en el agua residual es bajo. Utilizando los softwares para diseño de plantas se estimaron los costos de las diferentes opciones de tratamiento. Dependiendo de las características de las aguas residuales y del caudal, el costo unitario del tratamiento convencional del agua para el intervalo entre 300 y 1,000 l/s varía entre 1.0 y 2.7 pesos/m3, y el costo del tratamiento avanzado necesario para obtener agua apta para recarga de acuíferos a partir de los efluentes secundarios entre 1.5 y 3.4 pesos por metro cúbico.

2. Evaluación de un sistema compacto de potabilización de agua para casas habitación o pequeños comercios. El objetivo general de este estudio fue evaluar la eficiencia de un sistema compacto de potabilización con base en las Normas Oficiales Mexicanas NOM-127-SSA1-1994 Salud ambiental, Agua para uso y consumo humano. Límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilización y la NOM-180-SSA1-1998 Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano. Equipos de tratamiento de tipo doméstico. Requisitos sanitarios.

A petición de la empresa contratante, la evaluación se realizó con tres tipos diferentes de agua: dos fuentes de la ciudad de México y agua del pozo del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA). Además, se determinó el costo de operación y mantenimiento del sistema piloto.

En general, las eficiencias de remoción logradas por la planta compacta para los parámetros analizados fueron relativamente bajas (la mayoría entre el 5 y 40%, excepto hierro, manganeso y color que fueron del 55 al 65%), pero se cumplió con la mayoría de los límites permisibles de la NOM-127-SSA1-1994 para parámetros fisicoquímicos (excepto nitrógeno amoniacal y sodio), debido básicamente a la buena calidad de las fuentes de agua tratadas, por lo que el beneficio de esta planta consistiría en mejorar el sabor del agua por la reducción de la dureza. No obstante, en cuanto a la calidad bacteriológica (remoción de coliformes totales y mesófilos aerobios), su desempeño no fue totalmente satisfactorio.

1. Formulación de los programas regionales hidrológico-forestales de las regiones IV Balsas y VIII Lerma-Santiago-Pacífico. Con el propósito de apoyar a la Comisión Nacional Forestal (Conafor) en su misión de implementar las estrategias para resolver el problema de la deforestación y conducir el desarrollo forestal del país a una condición sustentable, se realizó este proyecto consistente en la formulación de los programas hidrológico-forestales de las regiones IV Balsas y VIII Lerma- Santiago-Pacífico de la Conafor. En ellos se identifican las necesidades de recuperación forestal, siendo éstas del orden del 17 y 25% de la superficie total en las regiones IV Balsas y VIII Lerma-Santiago-Pacífico, respectivamente, y se hace un planteamiento de estrategias de atención y propuestas y priorización de acciones necesarias para llevarlas a cabo, así como una evaluación del costo de dichas acciones

2. Avances y perspectivas de la medición del agua en canales. Se refiere a trabajos desarrollados sobre medición del agua en canales de los distritos de riego (DR). Las acciones principales abarcan la estadística de puntos de control, entrega-recepción de agua de la Comisión Nacional del Agua - Sociedades de Responsabilidad Limitada – asociaciones civiles de usuarios del riego (CNA-SRL-ACUR), la capacitación sobre la operación y la integración de proyectos ejecutivos de estructuras de medición, la transferencia de tecnología que incluye sistemas de cálculos hidráulicos e instrumentación de estructuras de medición para totalizar el gasto y, finalmente, la realización de proyectos ejecutivos de estructuras de medición.

Los principales resultados fueron la obtención de la información de puntos de control, su constitución con base de datos y el sistema de cómputo para consultas de la misma, formación de personal en el campo de la operación de estructuras con fines de medición del agua y en la integración de proyectos ejecutivos; éstos últimos realizados bajo un procedimiento general que incluye estudio topográfico, análisis hidráulico del tramo de canal, diseño hidráulico y estructural y validación de tecnología disponible para la medición del agua en canales.

1. Producción y difusión de materiales de comunicación sobre el agua en México. La difusión del conocimiento en torno al agua es una de las tareas esenciales del IMTA y el video ha sido uno de sus medios más efectivos para hacer llegar la información a diversos segmentos de la sociedad. En 2002 se decidió crear formalmente una serie que lleva por nombre “El agua en México”, la cual está integrada tanto por videos producidos ese año, como por una selección de materiales elaborados en años anteriores. El trabajo de producción en torno a esta serie se ha enfocado a generar un corpus de conocimiento más profundo y completo de los usos, problemas y perspectivas en torno al recurso, lo que constituye un insumo fundamental para crear conciencia en los sectores de la sociedad no especializados, así como para promover la participación informada en cualquier iniciativa en torno a un mejor uso del agua. En 2002, la serie constaba de 11 títulos empleados por un total por 247 instituciones y presentados en diversos foros académicos, de divulgación y de análisis tanto en el país como en el extranjero. Si bien en 2002 se presentó un balance de los resultados alcanzados durante dicho año, el proyecto tiene la perspectiva de que año con año se integren nuevos materiales a la serie.

2. Participación social en el manejo del acuífero Huamantla-Libres Oriental-Perote. Esta investigación se concentró en la caracterización de las percepciones de los usuarios y autoridades del acuífero Huamantla-Libres Oriental-Perote sobre el arreglo institucional relativo al agua subterránea, especialmente sobre la forma en que el Comité Técnico de Aguas Subterráneas (Cotas) se desenvuelve como un espacio de participación de los usuarios para regular el uso del acuífero. Se evaluó la necesidad de impulsar un modelo de participación social desde las instituciones del agua, con el fin de organizar a los usuarios en torno a los espacios de concertación y consulta creados, a iniciativa institucional, que contemple una convocatoria más amplia con el objetivo de lograr la participación de un número creciente de usuarios del agua en los espacios de concertación y consulta establecidos, para lograr incorporar a la sociedad en la gestión de los recursos hídricos.

1. Sistema para evaluación de proyectos de abastecimiento de agua potable, para la programación de inversiones. A fin de apoyar las actividades de la programación de inversiones de la Comisión Nacional del Agua (CNA), específicamente de la Gerencia de Evaluación y Programación, se analizó el método de evaluación de proyectos de agua potable para zonas urbanas, desarrollado con anterioridad en una hoja de cálculo Excel, para la misma área, definiendo entonces el modelo conceptual del nuevo sistema, que permite la estimación de indicadores de evaluación socioeconómica de uno o varios proyectos de abastecimiento de agua potable, incluyendo su adaptación para zonas rurales. De esta manera, se determinó la estructura de la base de datos requerida para la integración y procesamiento de los datos básicos de cada proyecto; y se diseñó la interfaz con sus respectivas pantallas de captura, de cálculo y de reportes. Finalmente, se desarrolló el nuevo sistema de cómputo utilizando el lenguaje de programación C++ Builder, que permite la compatibilidad con otros sistemas de la misma Comisión.

2. Diplomado Nacional en Rehabilitación de Microcuencas. La Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa), a través del Fideicomiso de Riesgo Compartido (Firco), en 2002 suscribió un convenio de colaboración con el IMTA, con el objeto de apoyar las acciones de capacitación del personal técnico del Firco y otras instancias federales, estatales y organizaciones no gubernamentales involucradas en la rehabilitación de microcuencas en el país. En tal sentido, el IMTA instrumentó un diplomado que abordó el diseño, desarrollo y evaluación curricular, tratamiento pedagógico, elaboración de materiales de apoyo para los alumnos y los docentes; la selección, asesoría y formación docente; la planeación y ejecución de prácticas de campo; el monitoreo y evaluación del aprovechamiento de los alumnos, así como la grabación de los temas sustantivos en apoyo a la formación en cascada de personal en distintas comunidades de microcuencas. El diplomado lo acreditaron 34 técnicos con base en el desarrollo de un Programa Rector de Producción y Conservación (PRPC) conforme a la normatividad del Fideicomiso de Riesgo Compartido.

1. Manuales técnicos de autocapacitación en normas técnicas para fortalecer la inspección y verificación (segunda parte). La Comisión Nacional del Agua (CNA), a través de la Subdirección General de Administración del Agua, lleva a cabo acciones orientadas a la capacitación del personal involucrado en la verificación del cumplimiento de lo establecido en la Ley de Aguas Nacionales, en relación con la prevención y control de la contaminación de aguas nacionales.

Al respecto, a solicitud de la CNA, la Subcoordinación de Calidad e Hidráulica Industrial de la Coordinación de Tecnología Hidráulica, con el apoyo de las subcoordinaciones de Potabilización, Hidrobiología y Evaluación Ambiental, Tecnología Informática y Editorial y Gráfica del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), llevó a cabo el proyecto: Fortalecimiento de la capacidad de inspección a través de la elaboración de manuales técnicos de autocapacitación en materia de normas técnicas relacionadas con inspección y verificación (segunda parte).

Como resultado, se desarrollaron y editaron ocho unidades didácticas para la aplicación de ocho normas relacionadas con el tema de contaminación del agua. El beneficio general de este proyecto es proporcionar al personal adscrito a las áreas de administración del agua en todo el país, los elementos técnicos necesarios para la aplicación y verificación de las normas relacionadas con el control de la contaminación de aguas nacionales.

2. Modelo de transporte de sustancias con flujo no permanente en redes de agua potable. Se trata de un modelo de calidad del agua para redes de distribución de agua potable, que considera las tuberías de diámetros de 2 1/2” y mayores. El modelo tiene dos componentes: una hidráulica que reproduce el comportamiento hidráulico de la presión y caudal en los nodos y tramos de la red, y otro de calidad del agua que representa el decaimiento de una sustancia no conservativa (en este caso cloro residual) en las tuberías. El modelo se aplicó en el sector Humaya, de Culiacán, Sinaloa (ubicada al noroeste de México) que cuenta con 85,483 habitantes. Para las simulaciones hidráulicas y calidad del agua, se empleó el modelo desarrollado en el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), denominado SCADRED®.

El modelo de simulación desarrollado por el IMTA es capaz de determinar la concentración de cloro aun en redes de distribución mayores a 2,000 nodos y longitud total mayor a 321 km, como la aplicada en el sector Humaya de Culiacán, Sina-loa. Se obtuvo una modelación capaz de representar el comportamiento hidráulico y de calidad del agua de la zona de estudio con razonable precisión para los estándares actuales. Si bien es cierto que el proceso de la calibración de una red de distribución es conocido ampliamente, es difícil obtener resultados aceptables debido a dos factores fundamentales: información insuficiente (planimetría, población, fuentes de abastecimiento, entre otros) y falta de recursos económicos para realizar un trabajo a detalle.

3. Mejoramiento de la medición en obras de toma de presas de almacenamiento. Al momento en México se realizaba una campaña de mejoramiento de la medición en obras de toma de presas de almacenamiento. Por lo general, estas estructuras son de grandes dimensiones, lo que dificulta determinar las variables hidráulicas de velocidad y tirante. El Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) estaba encargado de proponer las opciones de instrumentación con el objetivo de monitorear en forma continua la velocidad, tirante, gasto y volumen totalizado. Para ello, se propuso un sistema de medición electrónico que realiza las siguientes funciones: a) obtiene una señal directa del flujo a través de los sensores ultrasónicos de velocidad y nivel, b) muestra la velocidad, flujo y volumen totalizado en una pantalla; c) almacena esta información in situ a través de un DAQ (data acquisition), d) se puede extraer la información in situ por medio de un interrogador portátil, e) envía información a oficinas vía satélite a través de un módem satelital, y f) se accesa a la información, en las oficinas, por medio de una página web. Se utilizaron medidores con sensores ultrasónicos, tanto para conductos presurizados como para conductos abiertos. Los dispositivos para conductos presurizados miden la velocidad, con sensores ultrasónicos, de tiempo de tránsito y tienen sensores secos o sensores húmedos y diferentes arreglos de colocación, en función de las características físicas de las conducciones. Para conductos abiertos, se utilizan sensores húmedos de velocidad, a los cuales se les agrega un sensor ultrasónico tipo sonar para medir el nivel del agua. Como ejemplo de aplicación se presentó el caso de la obra de toma norte de la presa Marte R. Gómez, ubi cada en Tamaulipas, que consiste de un túnel tipo herradura de 3 m de diámetro y 75 m de longitud, en el que se desarrolla un flujo a superficie libre.

1. Balance hídrico del valle de México. La cuenca hidrológica del valle de México es una cuenca cerrada que se localiza en el centro de la Re-pública Mexicana, con un área drenada de 9,611 km 2 y una población de 18,800,000 habitantes; esta cuenca es una de las más importantes pero más conflictivas del país. La información de 102 estaciones climatológicas y nueve estaciones hidrométricas fue utilizada para obtener la precipitación, escurrimiento, infiltración y evapotranspiración de la zona. La cuenca se dividió en cuatro subcuencas hidrológicas y además se consideraron siete acuíferos, 12 cuerpos de agua y 85 municipios. Asimismo, los volúmenes de consumo de agua requeridos por la población se estimaron a nivel municipal. La ecuación de balance se presenta con un intervalo de tiempo mensual, admite una mejor desagregación espacial y temporal de los componentes que intervienen en la dicha ecuación. Uno de los componentes más importantes en el balance fueron los volúmenes perdidos en las redes de agua potable; sin embargo, como la información de estas fugas sólo esta disponible en la zona urbana más importante de la cuenca: el Distrito Federal, fue necesario emplear procedimientos regionales para estimar las pérdidas de agua en todos los municipios que integran la cuenca del valle de México. Dicha regionalización considera la población del municipio, número de viviendas que disponen de agua potable y alcantarillado, grado de marginación y pendiente media del terreno. Los resultados del balance permiten llevar a cabo una planeación de la futura disponibilidad del recurso en esta cuenca.

2. Metodología para la estimación de volúmenes de agua en presas mediante imágenes de satélite e información complementaria. La falta de personal para realizar la medición del volumen almacenado en algunas presas del país, ha motivado la omisión de lecturas y en algunos casos anomalías en los registros reportados. La Gerencia de Aguas Superficiales e Ingeniería de Ríos (GASIR) de la Comisión Nacional del Agua (CNA), responsable de la hidrometría de esta infraestructura, no dispone de una herramienta confiable que cuantifique de manera indirecta los registros faltantes o compare los existentes con otras fuentes de medición. Conociendo la capacidad de las imágenes de satélites para la evaluación de los recursos naturales superficiales y la experiencia del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) en el manejo de esta tecnología, la GASIR encomendó al Instituto el desarrollo de una metodología de trabajo que, apoyada en imágenes de satélite, le permita obtener de manera indirecta los reportes que presentan anomalías de lectura o que no fueron reportados. Tomando en cuenta la morfología de los embalses existentes en el país, la GASIR seleccionó diez presas que son de su interés; tres de ellas las consideró prioritarias. La información satelital utilizada en este estudio es la que está disponible en el archivo del IMTA de los sensores TM, ETM+ y SPOT P, XS y HRG. Para las presas prioritarias se adicionó la toma de una imagen del satélite Radarsat, resolución espacial de

6.25 m, haciendo coincidir la fecha de toma con la visita a la presa, con la finalidad de comparar el volumen almacenado reportado por la GASIR para ese día, con los obtenidos utilizando imágenes de alta resolución.

Los resultados obtenidos demostraron que las imágenes de satélite constituyen una fuente de información alternativa y confiable para medir el volumen almacenado con gran precisión. Además, pueden ser un apoyo documental en caso de aclaración o detección de lecturas erróneas presentadas en los registros hidrométricos.

Tratamiento y calidad del agua

1. Estudio de la reducción de la evaporación mediante un método químico. Con el objetivo de probar el producto químico Water$avr, que reduce la evaporación en cuerpos de agua dulce, se seleccionó una represa de 4.38 ha en la cercanía de Nuevo Laredo, Tam. Para efectuar las mediciones de evaporación se utilizaron dos métodos diferentes: el de charolas de evaporación tipo “A” y el medición directa de evaporación por correlación turbulenta (CT) o eddy correlation. Con el método CT se midió durante dos semanas sin aplicar el producto, como referencia, y las dos semanas siguientes aplicando el producto. Al mismo tiempo, se realizaron mediciones de calidad del agua. Los resultados con el método CT indicaron que la disminución de la evaporación por el uso del producto en la presa fue de máximo 4.1%, mientras que para la aplicación en charola fue de 9.4%. No se detectó modificación de la calidad del agua del embalse por la adición del producto, ni efecto de toxicidad, nI se registraron modificaciones que cambiaran el proceso de potabilidad del agua. Se recomienda que se evalúe la eficiencia del producto Water$avr en zonas protegidas de viento, con redes superficiales que ayuden a la conservación de la capa monomolecular, en embalses pequeños pero profundos y/o con aplicación automática y continua del producto, lo que redunde en un aumento de la eficiencia del reductor de evaporación. Para zonas de vientos débiles y en temporadas de sequía continua, abre la gama de posibles aplicaciones regionales del producto en nuestro medio. No se recomienda el uso de este producto bajo condiciones de magnitud de viento promedio igual o mayor a 12.3 km/h, que acumula el producto químico contra una orilla reduciendo su eficiencia. Adicionalmente, se obtuvo un factor real de la relaci ón entre la evaporación en charolas y el embalse de 0.59, que difiere del 0.75 recomendado en libros.

2. Desarrollo de bioherbicidas para el control de Salvinia molesta. Salvinia molesta es una especie exótica de reciente introducción a México a través de las aguas provenientes del Valle Imperial en California, Estados Unidos de América (EUA) y que, actualmente, invade el distrito de riego 014 Río Colorado, Baja California. Desde su detección en el año 1999, ninguna acción para su manejo había sido establecida, razón por la cual el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) inicia el presente proyecto tendiente al establecimiento de acciones de control sustentables.

Los agentes propuestos para el control de esta maleza fueron, por un lado, un coleóptero: Cyrtobagous salviniae y, por otro, fitopatógenos específicos de esta maleza. Con respecto a los insectos, un total de 2,240 fueron donados por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA). Esta colonia, así como tres generaciones fueron puestas en cuarentena, la cual consistió en inspección sanitaria y la obtención de adultos inmaduros vírgenes. Una vez asegurada la limpieza de la colonia, se procedió a establecer un método de cría masiva del insecto,

Por otra parte, en la búsqueda de fitopatógenos para su uso como micoherbicidas, se clasificaron dos: Curvularia sp y Fusarium sp, los cuales serán evaluados posteriormente.

1. Instrumentación de una microcuenca experimental. Dentro del marco binacional de colaboración entre el IMTA y el Instituto Francés de Investigaciones para el Desarrollo (IRD) se instrumentó la microcuenca experimental La Loma con el propósito de analizar fenómenos y procesos hidrodinámicos de los suelos, así como para tener un conocimiento preciso de su balance hídrico. De manera general, los escurrimientos superficiales son mínimos; en el mejor de los casos el coeficiente de escurrimiento promedio anual sólo fue del 5% en una parcela forestal desprovista de árboles. En el sector bajo los árboles la intercepción de lluvia representó el 14% y no se registraron eventos de escurrimientos. Estos sectores tienen las mejores condiciones de infiltración. En las parcelas experimentales agrícolas el factor determinante del escurrimiento y la erosión fue la pendiente del terreno. Los registros obtenidos demuestran también que los fertilizantes se mueven más de manera vertical debido a la lixiviación provocada por las lluvias, que de manera horizontal en el escurrimiento superficial. Considerando que la zona de estudio tiene condiciones más favorables a la infiltración, se pone de manifiesto el riesgo de contaminación de los acuíferos debido a las actividades agrícolas.

2. Diseño, construcción y evaluación de un sistema de drenaje parcelario subterráneo controlado en la costa de Chiapas. Se ha desarrollado una metodología para el manejo de suelo y agua utilizando un sistema de drenaje parcelario subterráneo controlado, aplicable a zonas húmedas. El funcionamiento del sistema de drenaje ha permitido adelantar veinte días la siembra del cultivo de caña de azúcar, en comparación con parcelas donde no se dispone de dicha infraestructura. La evaluación económico-financiera preliminar permite determinar que los proyectos de sistemas de drenaje subterráneo cuentan con amplia seguridad financiera y gran disponibilidad de pago, considerando una aportación del productor del 50% del costo de la obra, que significa una inversión de 10,000 $/ha y previendo un incremento en el contenido de azúcar del 2%; es decir, del 8 a 10%, se obtiene una relación beneficio-costo de 1.5, una tasa interna de retorno de 82.8 y un valor presente neto de 21,260 $/ha, recuperándose la inversión en el segundo año de producción.

1. La comunicación como elemento clave en la búsqueda de consensos en la cuenca del lago de Pátzcuaro. El Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) compartió esfuerzos con el gobierno del estado de Michoacán; los gobiernos municipales de Pátzcuaro, Quiroga, Tzintzuntzan y Erongarícuaro, así como con la Fundación Gonzalo Río Arronte (FGRA) en la puesta en marcha del Programa para la Recuperación Ambiental de la Cuenca del Lago de Pátzcuaro. Una de las líneas estratégicas de este programa tuvo como finalidad contribuir a la generación de consensos en torno a los problemas y soluciones inherentes a la cuenca. Para ello, se llevó a cabo una campaña de comunicación basada en dos estrategias: un ciclo de información en las comunidades de la cuenca orientado a sensibilizar a la población sobre la problemática de los recursos naturales, y difundir el programa a través de medios masivos para informar sobre los objetivos, avances y resultados del mismo.

Como parte del ciclo de información se realizaron 396 reuniones en 28 comunidades pertenecientes a los cuatro municipios ribereños, a las que asistieron casi 10,000 personas. También, se produjeron materiales de comunicación tales como videos, folletos, carteles, trípticos y una exposición itinerante. Por otro lado, se emitieron seis programas de radio en los que se difundieron los resultados y avances del programa median-te entrevistas a especialistas del Instituto, funcionarios municipales y líderes comunitarios. Más allá de los números, el resultado de este proyecto se materializa en los procesos comunicativos generados entre los diversos actores presentes en la cuenca, a partir del intercambio de información y la reflexión en grupo sobre la problemática ambiental y sus soluciones.

2. Sistema de gestión documental para centros de información y consulta sobre el agua de los consejos de cuenca (primera parte). Para responder a la necesidad de acceder a la información requerida para la toma de decisiones relacionadas con la atención y solución de los problemas del agua en los consejos de cuenca, se desarrolló un sistema de gestión documental para la Gerencia de Consejos de Cuenca (GCC) de la Comisión Nacional del Agua (CNA), bajo la supervisión de la Oficina Internacional del Agua de Francia (OIA). El sistema de gestión documental desarrollado por el Centro de Consulta del Agua (Cenca) del IMTA, constituye un instrumento moderno y eficaz para reunir información sobre el agua, en apoyo de los diversos usuarios de las cuencas y acuíferos del país.

1. Evaluación económica y valoración social de los escenarios del manejo de agua superficial en la cuenca Lerma-Chapala. Con el objeto de evaluar económicamente los escenarios de manejo del agua en la cuenca Lerma-Chapala, incluyendo la estimación del valor del agua que almacena el lago de Chapala, se aplicaron modelos de análisis de beneficio-costo a las componentes que tienen valores de mercado y la de valoración contingente, para estimar el valor de uso no consuntivo o preservación del agua en el lago de Chapala. Los principales resultados indican que las inversiones para la tecnificación y modernización de los distritos de riego en la zona, en general, resultan rentables; que la mayoría de los hogares en la cuenca están concientes de la necesidad de recuperar y conservar el agua, estando dispuestos a contribuir económicamente para un programa de mejor uso y preservación del agua en la cuenca; y tener elementos para un mejor Acuerdo de Distribución del agua en la cuenca, con mayor cuidado cuando el agua disponible es más escasa y buscando un desarrollo sustentable.

2. Sistema de proyectos IMTA. El Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, con base a su nueva personalidad jurídica, requirió tener una metodología para el costeo de proyectos. Al respecto, la Subcoordinación de Tecnología Económica y Financiera del Agua desarrolló algoritmos para el costeo de proyectos; aunado a lo anterior y con el fin de modernizar y mejorar las aplicaciones informáticas para la gestión de proyectos del IMTA, el Comité de Calidad y Modernización Administrativa elaboró los formatos para la gestión de proyectos. Tanto los algoritmos de costeo como los formatos de calidad han sido implantados en el Sistema de proyectos IMTA (costeo y formalización de proyectos, versión 2.0), elaborado por la Subcoordinación de Tecnología Informática, el cual tiene por objetivo permitirle al jefe de proyecto almacenar la información de su proyecto en medios electrónicos, tales como bases de datos, usando páginas de Internet amigables. La información almacenada es procesada por el sistema para generar el costo total del proyecto, así como los documentos de gestión de proyectos (anexo técnico, apertura de proyecto, propuesta de servicio) y la hoja de distribución del presupuesto del Sistema integral financiero (SIF). A su vez, es protegida por medio del uso de una clave y contraseña que sólo conoce el jefe de proyecto y en donde se puede asignar la misma clave a varios proyectos, si así se requiriera. Los proyectos almacenados pueden ser internos; contratados, donde aplica el impuesto al valor agregado (IVA), y contratados donde no se aplica el IVA (por ejemplo: fundaciones). También se ofrece un módulo de consulta en la que cualquier persona, sin necesidad de clave, puede consultar la información de cualquier proyecto sin poder modificarla.

1. Programa de Uso Eficiente y Racional del Agua (PUERA). El Programa de Uso E?ciente y Racional del Agua forma parte de los sistemas de manejo ambiental (SMA), los cuales consisten en establecer en las dependencias y entidades del gobierno federal programas de consumo responsable de materiales de o?cina, uso e?ciente y racional del agua y ahorro de energía. En 1999, la Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca (Semarnap) estableció los lineamientos para los dos primeros programas y encargó al Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) la ejecución técnica, implantación y seguimiento del entonces llamado Programa de Uso E?ciente del Agua (PUEA). Los objetivos generales de este programa eran: fomentar una cultura de conservación del agua entre los servidores públicos, empleados y visitantes de los edi?cios públicos federales; implantar una serie de medidas efectivas para el manejo ambiental de este recurso, a través de mejorar su gestión en las dependencias y entidades federales; lograr mejoras en los patrones de consumo de agua de los servidores públicos, empleados y visitantes de los edi?cios públicos federales; disminuir el impacto ambiental causado por el consumo excesivo de agua potable, y disminuir el consumo de agua potable en edi?cios públicos federales hasta alcanzar valores óptimos. Para lograr lo anterior se establecieron diferentes actividades, entre las que destacan: desarrollo de metodologías para realizar auditorías de agua y diagnóstico de instalaciones y consumo, difusión de alternativas de medidas de reducción (detección y reparación de fugas, instalación de dispositivos de bajo consumo como inodoros, mingitorios, llaves, regaderas, etc.), capacitación sobre el valor e importancia del agua y su uso racional, así como el registro y seguimiento de los consumos de ag ua de los inmuebles inscritos en el programa, y la generación de indicadores de gestión para evaluar el comportamiento de dichos consumos y las actividades desarrolladas dentro del programa en las instituciones y dependencias de la Administración Pública Federal (APF). Para el 2004 se tienen registradas 91 instituciones; 53 de ellas enviaron la información completa de consumos de agua y, de acuerdo con estos registros, se observó una reducción respecto al 2003, de 82,787 metros cúbicos.

2. Revisión de recipientes esféricos sujetos a presión. La necesidad de realizar un adecuado y e?ciente programa de mantenimiento preventivo de los recipientes esféricos sujetos a presión en las terminales de distribución de gas licuado, es una iniciativa prioritaria para Pemex Gas y Petroquímica Básica. Por ello, el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) llevó a cabo la inspección y certi?cación API (American Petroleum Institute) de varios recipientes esféricos para almacenamiento de gas licuado, usando técnicas y ensayos no destructivos, tales como inspección visual, medición de espesores, partículas magnéticas ?uorescentes, inspección ultrasónica, estudios me-talográ?cos, ensayos de dureza e Incotest, a ?n de conocer las condiciones de los recipientes. Este tipo de evaluación tiene por objeto determinar las condiciones operativas actuales de los recipientes, determinando si los espesores están dentro de la norma y comprobando su fortaleza al detectar la presencia de “indicaciones lineales y redondas” en las soldaduras de las diferentes secciones, áreas y componentes que integran el recipiente.

1. Automatización del Sistema de Alerta Temprana de Ciclones Tropicales. La Secretaría de Gobernación, a través de la Dirección de Investigación del Centro Nacional de Prevención de Desastres (Cenapred) y de la Subdirección de Riesgos Hidrometeorológicos, contrató al Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) para la realización de un proyecto con el objetivo de elaborar un sistema para automatizar la generación de mapas de alertas del Sistema de Alerta Temprana de Ciclones Tropicales (SIAT-CT), en su versión 2003, a partir de los boletines emitidos por el Centro Nacional de Huracanes de Miami, EUA (NHC, por sus siglas en inglés) y publicar dichos mapas en una página de Internet de acceso restringido, para que puedan ser consultados por las autoridades de Protección Civil de los diferentes niveles de gobierno. El sistema se desarrolló en tres secciones: obtención de los avisos del NHC, determinación de las áreas de alertamiento y generación de los mapas y su publicación en una página de Internet. Se realizaron pruebas al sistema reproduciendo casos históricos y se instaló en el Cenapred para ser utilizado en forma operativa durante la temporada de ciclones tropicales de 2005.

2. Estudio hidrogeológico de los acuíferos El Hundido y Cuatrociénegas, Coahuila. El acuífero del valle de El Hundido, Coah., ha experimentado un incremento de la explotación del agua subterránea, principalmente para usos agrícolas. Debido a esto, existe preocupación por los posibles efectos sobre el acuífero adyacente de Cuatrociénegas; el cual abarca el Área de Protección de Flora y Fauna Cuatrociénegas, hábitat de una diversidad de especies endémicas.

El objetivo del estudio fue evaluar el comportamiento hidrodinámico del acuífero El Hundido y su conexión con el acuífero de Cuatrociénegas, Coahuila.

Para cumplir con los objetivos del estudio, se llevaron a cabo actividades de campo, gabinete y laboratorio. Los trabajos de campo incluyeron el censo de aprovechamientos, pruebas de in?ltración, pruebas de bombeo, hidrometría, nivelación topográ?ca de aprovechamientos, evaluaciones geológicas, sondeos geofísicos, perforaciones exploratorias a 200 y 250 m de profundidad, y recolección de muestras de agua para análisis hidrogeoquímicos e isotópicos.

Los resultados del estudio indican que: existe contacto hidráulico sin ?ujo entre el agua subterránea de los valles de Cuatrociénegas y El Hundido, el agua subterránea de Cuatrociénegas es isotópicamente diferente a la de El Hundido, la salinidad del agua subterránea en ambos valles se debe a la disolución de rocas de origen marino y no a la aportación de agua marina proveniente de un mar fósil, el agua subterránea de ambos valles es de origen pluvial y el agua de las pozas de Cuatrociénegas proviene principalmente de la precipitación sobre la sierra La Fragua y, en menor medida, sobre la sierra San Marcos.

1. Desinfección de agua mediante fotocatálisis solar. Se presentan resultados de desinfección de agua con la aplicación de dióxido de titanio (TiO 2 ) como catalizador que se activa con energía solar. El proceso consiste en exponer al sol agua en botellas PET (polyethylene terephthalate) con el catalizador TiO 2 inmovilizado en anillos de vidrio. El efecto de desinfección se probó sobre las bacterias coliformes totales y fecales, y parásitos (huevos de helminto). La fotocatálisis redujo la concentración de coliformes fecales y totales en 15 y 30 min, respectivamente. En cuanto a los huevos de helminto, la fotocatálisis redujo la viabilidad de estos parásitos a cero en 6 h de exposición al sol. Esto indica que la técnica de fotocatálisis con TiO 2 puede ser una opción de desinfección de agua a nivel casero recomendable para las zonas carentes de sistemas de conducción de agua.

2. Criterios para la elaboración del Programa de Saneamiento del Río Apatlaco, Morelos. La subcuenca del río Apatlaco se encuentra casi en su totalidad dentro del estado de Morelos; sus cabeceras se ubican en el Corredor Biológico del Chichinautzin y recibe los impactos de las actividades antrópicas de diez municipios del estado. Esta subcuenca pertenece a la cuenca del río Amacuzac, de la Región Hidrológica número 18 (Río Balsas).

Como objetivos de este trabajo se identi?ca, principalmente, la problemática actual de las fuentes de contaminación puntuales en las zonas urbanas, industriales y agrícolas de la subcuenca. Se establece la tendencia de deterioro, incluyendo la evolución de la infraestructura de saneamiento y, ?nalmente, se registran los principales puntos críticos para proponer acciones que podrían incluirse en el programa de saneamiento del río que conduzcan a la recuperación de la subcuenca, además del control de las descargas que vierten sus aguas sin ningún tratamiento.

1. Programas regionales Hidrológico-Forestales. La Coordinación de Tecnología de Riego y Drenaje del IMTA ha venido desarrollando varios proyectos para la Gerencia de Planeación de la Comisión Nacional Forestal (Conafor), consistentes en la formulación de programas hidrológico-forestales para algunas de sus gerencias regionales. En particular destacan los programas realizados para las regiones V Pací?co Sur, VII Cuencas Centrales y XI Frontera Sur. Los estudios toman como insumos principales imágenes de satélite y cartografía del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI) y del Instituto Nacional de Ecología (INE). Asimismo, se utilizan sistemas de información geográ?ca como herramienta fundamental para análisis de información, lo que permite hacer una propuesta detallada con el ?n de lograr la recuperación forestal de las regiones mencionadas, considerando de una manera integrada los recursos suelo, agua y vegetación. Los resultados muestran que para la región V Pací?co Sur, con una super?cie de 7.7 millones de ha, se requieren recuperar 1.4 millones. En la región VII Cuencas Centrales se debe restablecer la cubierta vegetal en 1.3 millones de las 20.3 millones de ha que la conforman. La región XI Frontera Sur, que consta de 10.4 millones de ha, muestra necesidades de intervención en un millón de ellas. Las propuestas incluyen diferentes modelos y situaciones para la introducción del componente arbóreo y las obras y prácticas complementarias que promuevan la retención del suelo y la in?ltración del agua de lluvia. En los programas también se identi?can las áreas con posibilidades de incorporarse al pago por servicio ambiental hidrológico, las áreas para la conservación y protección de cuerpos de agua y en las riberas de los principales ríos, las zonas en que se requiere restituir la cubierta vegetal.

2. Propuestas de operación para el manejo sustentable del acuífero de Laguna Seca, Gto., en el uso agrícola de riego. Con el propósito fundamental de actualizar la información en torno a la disponibilidad de agua subterránea de la cuenca de Laguna Seca, Gto., y proponer medidas para el aprovechamiento sustentable del agua, se desarrolló este proyecto. A partir del registro de los 1,126 pozos existentes en la cuenca de Laguna Seca, se estimó el volumen de agua utilizado para la producción agropecuaria, en una cantidad de 281.09 millones de m 3 anuales. La recarga se estimó en un volumen de 147.21 millones de m 3 anuales aproximadamente; esta recarga sería la extracción sostenible del acuífero, para no inducir mayores abatimientos del almacenamiento subterráneo. Si se considera que cada año se extraen 297.50 millones de m 3 , el dé?cit actual de agua subterránea anual es de 150.29 millones de m 3 . Se elaboraron alternativas de carácter técnico para equilibrar los volúmenes extraídos con el volumen de recarga. La primera alternativa, que consideró la tecni?cación de toda la super?cie de riego inventariada, es decir, 21,463 ha, no permitiría un equilibrio entre la recarga y las extracciones de agua. Para desarrollar la segunda alternativa se redujo, proporcionalmente, la super?cie por cultivo y municipio hasta encontrar un volumen igual al de 130.79 millones de m 3 , disponibles para el uso agropecuario. La tercera alternativa es una combinación de las anteriores, ya que considera la tecni?cación de la super?cie de riego, así como el cierre de pozos para reducir la demanda de agua y equilibrar las extracciones con la recarga.

1. Animación digital en apoyo a la educación y cultura del agua. En este año se buscó caracterizar conceptual, metodológica y tecnológicamente la animación digital explorando el potencial de sus aplicaciones a la producción audiovisual porque varios productos comunicacionales animados tuvieron una favorable aceptación fuera del Instituto en los últimos seis años.

La animación digital no es un proyecto de la Subcoordinación de Comunicación; es una técnica ligada a otras que permite representar fenómenos, procesos, escenarios, acciones y objetos muy diversos. Su objetivo es facilitar el entendimiento y la comprensión de realidades cuyos referentes mezclan importantes rangos de abstracción con la más rotunda concreción, o de realismo con ?cción, para favorecer aproximaciones comunicacionales entre algunos postulados del Instituto y distintos sectores de la sociedad. Tal propósito está al servicio de la comunicación formativa que ha buscado impulsar el IMTA, relacionándolo con la diversidad cultural y el poder expresivo de formas sociales polifacéticas, siempre ricas por su sensibilidad y su agudeza crítica.

La animación digital ha tenido un papel crecientemente ampliado. Entre 1998 y 2005, en el marco de las series audiovisuales “Cultura del Agua para Niños” y “Recomendaciones para Ahorrar Agua” (desarrolladas en formato de spot), se han generado 16 productos que incorporan esta técnica o que se basan por completo en ella, distribuyéndose 15,263 copias de la serie infantil entre 2000 y 2005.

2. Acciones de comunicación para las unidades de riego. En México, el 47% de la super?cie irrigada corresponde a pequeñas y medianas unidades de riego en las que, históricamente, los usuarios se han hecho cargo de la administración, operación y conservación. En la actualidad dichas unidades enfrentan di?cultades en materia de gestión y de organización. Durante el año 2004, el IMTA realizó el proyecto Capacitación de los usuarios para la modernización de las unidades de riego para la Gerencia de Uso E?ciente del Agua y la Energía Eléctrica (GUEAEE), adscrita a la Subdirección General de Infraestructura Hidroagrícola (SGIH) de la Comisión Nacional del Agua (CNA), con el objetivo de proporcionar a los agricultores información técnica e institucional que contribuya a fortalecer sus asociaciones, les permita disminuir el consumo de agua y los costos de producción, y conduzca a mejorar la productividad de la tierra y el agua. Los principales resultados se re?eren a la producción de la serie videográ?ca “La Estrategia de la CNA para la Modernización de las Unidades de Riego”, compuesta por ocho programas en donde se muestra el avance alcanzado en siete entidades federativas. Con estos materiales se impartieron tres talleres regionales en los que participaron usuarios de esas entidades.

1. Diseño curricular del Postgrado en Ciencias y Tecnología del Agua. Ante las nuevas atribuciones del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, la Coordinación de Desarrollo Profesional e Institucional ha encabezado los esfuerzos del Instituto para ofrecer un postgrado en materia de agua que forme profesionales de alto nivel, con la ?nalidad de apoyar la atención de los problemas del agua en nuestro país. En tal sentido se instrumentó un proyecto de investigación educativa para el diseño curricular de la Maestría en Ciencias y Tecnología del Agua, en el cual ha sido determinante la participación de especialistas de todas las coordinaciones de la institución.

2. Sistema de educación IMTA-SEAWEB por Internet. Dentro de la misión del Instituto, se indica que es una institución de desarrollo tecnológico y formación de recursos humanos para el sector hídrico, tendiente a contribuir a la sustentabilidad del recurso. Para el efecto, la capacitación se ha venido realizando de manera presencial con los diferentes usuarios del agua. Recientemente se explora la educación a distancia a través de Internet y por ello se creó el IMTA-SEAWEB (sistema de educación acerca del agua a través de la Web), que consiste en un conjunto de herramientas para producir, administrar, distribuir y comercializar por Internet cursos de capacitación del Instituto. Para lograrlo, se ha considerado la incorporación de los principios de diferentes ciencias de la educación, incluida la tecnología educativa, para la formación integral de recursos humanos del sector, lo que permitirá ofertar una nueva modalidad educativa, ampliar la cobertura nacional e internacional, en la formación de los recursos humanos del sector hídrico y contar con un espacio de promoción y difusión del conocimiento tecnológico del Instituto, en materia de agua, para contribuir, de esta manera, al desarrollo sustentable del vital líquido.

Durante el año 2004 se inicia el proyecto desde dos perspectivas complementarias: la pedagógica y la informática. Así, se habilitó la infraestructura necesaria con equipamiento y se seleccionaron los criterios educativos para esta modalidad, se de?nió la administración educativa del sistema y se diseñaron los primeros demos y cursos con la plataforma informática elegida, el Screen Watch. Sin embargo, en un proceso de mejora continua se apreció que el sistema se encontraba limitado pedagógicamente, por ello se exploraron nuevas plataformas o sistemas que dieran una respuesta educativa más adecuada a las características del personal del sector hídrico y así se creó la versión 2 del SEAWEB. El objetivo es establecer, por primera vez en el Instituto, un sistema de educación a distancia por Internet.

Nota: Desde 1991 el IMTA ha venido desarrollando proyectos para otras instituciones (la Comisión Nacional del Agua, CNA, la mayoría de las veces), denominados Proyectos contratados , además de los que genera internamente, mismos que son de aplicabilidad a escala nacional.
Fuente: Elaborado por Semarnat con base en: Semarnat, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, 2005.