Ingenieria_Civil_con_Enfoque_en_Hidrauli

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Ingeniería Civil 
CON ENFOQUE EN HIDRÁULICA 
Universidad Autónoma de Campeche 
Facultad de Ingeniería | Ingeniería Civil y Administración 
Universidad Autónoma de 
Campeche 
Facultad de Ingeniería 
Ingeniería Civil y Administración 
 
 
Proyecto de Investigación 
Ingeniería Civil con enfoque a Hidráulica 
 
 
Arteaga Huchín Nathalia Sofía 
Collado Amador Yoshua José 
Gomez Flores José Eduardo 
Maldonado Rodríguez Christopher David 
Núñez Uc Hernán Joseph 
Romero Anchevida Don Cecilio Enrique 
Velasco Viveros Karla Daniela 
 
 
Asignatura: Introducción a la Ingeniería 
San Francisco de Campeche, jueves, 25 de abril de 2024 
Contenido 
Introducción ..................................................................................................... 4 
La demanda de agua mediante el régimen de cambios no controlados en el 
siglo XXI ........................................................................................................... 6 
Objetivo General ........................................................................................... 6 
Objetivos Específicos ................................................................................... 7 
Justificación .................................................................................................. 7 
Limitaciones .................................................................................................. 7 
Antecedentes ................................................................................................... 8 
DESAFÍOS PRESENTES Y FUTUROS EN LA HIDRÁULICA: TEMAS 
GLOBALES............................................................................................... 8 
Marco Teórico ................................................................................................ 11 
¿Qué es la Ingeniería Hidráulica? .......................................................... 11 
La Ingeniería Hidráulica y la revolución de la electrónica ....................... 11 
La Ingeniería Hidráulica y la revolución de la informática ....................... 12 
Sin agua potable, unas 150 familias de la comunidad indígena de Yocwitz 
y la que hay, está contaminada: Oxfam-México ..................................... 14 
Casi 7 millones de mexicanos viven en pueblos aislados, sin servicios 
básicos: Conapo. .................................................................................... 14 
Glosario ......................................................................................................... 17 
 
 
No hay nada más difícil de emprender, 
ni más dudoso de hacer triunfar, 
ni más peligroso de administrar 
que la elaboración de un nuevo orden. 
-Nicolas Maquiavelo 
 
Introducción 
 
De las raíces griegas, hidro que significa agua, aulo; conducción e ica; relativo 
a. La Ingeniería en Hidráulica, rama de la Ingeniería Civil es la encargada del 
comportamiento del agua mediante su manipulación por mayormente tuberías 
para satisfacer las necesidades humanas. No cabe duda de que la ingeniería 
en hidráulica es fundamental para la sociedad mediante su capacidad 
abastecer de agua potable a las comunidades como a la vez de evitar 
inundaciones. Tras el paso del tiempo, esta tarea se ha hecho aun más 
compleja, haciendo que las necesidades sean aun mayores, no obstante, estas 
necesidades se han resuelto gracias al ingenio de personas capacitadas por 
medio de la innovación ver la manera más eficaz y menos costosa de aplicar 
la solución. De las necesidades, nacen los ingenieros. 
 
Por tiempos remotos, la ingeniería en hidráulica se ha hecho presente, desde 
el sistema de chinampas de los Aztecas, como el sistema de riego de otras 
civilizaciones gracias a las lluvias hasta los días actuales de llevar agua potable 
por del punto A al punto B relativamente distante y que esta llegue con la fuerza 
y presión de como salió en el punto A. Mostrado de manera implícita en lo 
anterior dicho, la práctica de la hidráulica siempre ha sido de manera empírica 
y perfeccionado hasta tiempos actuales. 
La profesión de un ingeniero civil enfocado en hidráulica no es tarea fácil, así 
como un ingeniero enfocado en estructuras, en carreteras, entre otras ramas 
de la Ingeniería Civil, cada una tiene un impacto fundamental en su área y no 
es para despreciar a las otras, ya que, cada enfoque se complementa y se 
unen como una cadena y forman lo que es la maravillosa carrera de Ingeniería 
Civil y está siendo la ingeniería más importante por ser una de las primeras en 
nacer así como su gran aporte a la humanidad. 
 
La demanda de agua mediante el régimen de cambios no 
controlados en el siglo XXI 
 
En los tiempos actuales, dado el crecimiento desmedido de población y de 
forma irresponsable por medio de las nuevas familias sin capacidad de 
sostenerla, es cuando se crea las zonas marginadas y/o las zonas de pobreza 
y pobreza extrema, sin embargo, la Ingeniería Civil es indiferentes y totalmente 
parcial y su calidad y objetivo de existir es satisfacer las necesidades humanas, 
es por esto que a dichas comunidades se les da apoyo con infraestructura y 
ductos para hacer llegar agua potable, no obstante, hay situaciones donde esto 
no es posible. Es de gran importancia dar solución a estos problemas y ser 
aplicados en cada zona marginada o donde se necesite con gran medida. 
 
Es por esto que debemos: 
Determinación de los factores por cuales la ejecución de la Ingeniería 
Hidráulica no es posible en algunos ámbitos. 
Determinación del origen de estos factores. 
Determinación de los factores naturales por los cuales tampoco se lleva a cabo 
la Ingeniería Hidráulica. 
 
OBJETIVO GENERAL 
Determinar la o las soluciones con más impacto directo para satisfacer las 
necesidades de las comunidades marginadas. 
 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
Establecer soluciones a mediano y largo plazo para la constante ejecución de 
la Ingeniería Hidráulica en estas comunidades. 
Crear y difundir el proyecto enfocado en satisfacer dichas necesidades. 
 
JUSTIFICACIÓN 
El objeto de presentar esta investigación es mostrar la importancia y el impacto 
que tiene la Ingeniería Hidráulica en el desarrollo de un país, un problema de 
tema global y su posible solución. 
 
LIMITACIONES 
Tenemos presente varios limitantes que podrían ser causantes de desviación 
de datos reales, como encuestas a pobladores de las comunidades 
marginadas, así como también a ingenieros civiles que nos briden sus 
experiencias. 
Otros limitantes es posiblemente la falta de información dada por terceros ya 
que, los reportes de algunas obras enfocadas al tema no son obtenidos de 
manera sencilla. 
 
Antecedentes 
 
DESAFÍOS PRESENTES Y FUTUROS EN LA HIDRÁULICA: TEMAS GLOBALES 
Los temas globales en la ingeniería de recursos de agua se relacionan con el 
incremento de las demandas de agua potable y agua para el riego agrícola. 
Además, la reducción y mitigación de los desastres naturales relacionados con 
el agua es un problema global, las fuentes de energía alternativas y renovables 
están estrechamente vinculadas con los recursos hídricos, y los cambios 
climáticos globales pueden tener un marcado impacto sobre el sistema 
hidrológico y en consecuencia en el manejo de estos recursos. La posibilidad 
de cambios climatológicos debidos al efecto de invernadero está recibiendo 
generalmente mucha atención. El calentamiento global podría causar el 
incremento en el nivel del mar, un cambio que alteraría los procesos costeros 
e incrementaría la necesidad de protección en las orillas. Existe también un 
creciente interés ya que aún el más mínimo cambio puede tener efectos 
significativos sobre el ciclo hidrológico y en la ocurrencia de eventos extremos, 
y éstos podrían afectar severamente el diseño y comportamiento de los 
proyectos hidráulicos, tal como la protección contra inundaciones, etc. 
A continuación, introduciremos brevementesólo dos de estas áreas 
problemáticas ya enumeradas: el abastecimiento de agua y los desastres 
naturales relacionados con el agua. El agua potable, la comida, vivienda, 
energía y transporte son las necesidades primarias que satisfacer por efecto 
de un incremento en la población mundial. Por ello, los mayores requerimientos 
de agua son para la agricultura (riego), el abastecimiento de agua potable y 
para el uso industrial, además de otros importantes usos de los cuerpos 
naturales de agua como son la generación de energía hidroeléctrica, vías 
fluviales para navegación y agua refrigerante para la producción de energía 
térmica. También, los aspectos de mantenimiento de paisajes y recreación 
tienen una importancia creciente a medida que los impactos humanos sobre la 
tierra continúan creciendo. No obstante, continúan incrementándose en el 
mundo los esfuerzos para lograr el uso más económico del agua, mientras 
crece su demanda 
global, como se indica 
en el diagrama 4. 
Evidentemente, el riego 
en la agricultura para la 
producción de comida 
absorbe la mayor 
cantidad de agua 
consumida a nivel 
mundial (Figura 4). 
Esto exige transferencia de agua, ya que la agricultura depende del suelo, del 
agua y de las condiciones climáticas, y es el agua la única variable que en esta 
relación puede transportarse fácilmente en el espacio. Se han alcanzado 
muchos progresos en el uso más eficiente del agua (riego por goteo, etc.). Sin 
embargo, más allá de estos desarrollos, la presente distribución mundial de la 
agricultura orientada por el mercado puede ser afectada a largo plazo por las 
limitaciones económicas en el transporte del agua. El desarrollo de la población 
mundial y la tendencia hacia la concentración en megaciudades se muestra en 
la Figura 5. Este crecimiento implica desarrollos correspondientes en 
hidráulica urbana para el 
abastecimiento de agua, 
tratamiento de aguas 
servidas, disposición de 
desechos, etc. A medida 
que estos sistemas se 
hacen mayores y más 
complejos, se debe prestar 
mayor atención a la 
prevención y mitigación de 
probables "desastres urbanos" relacionados con la infraestructura. El servicio 
y uso del agua ganan, más que nunca, creciente importancia. Además, dada 
la distribución natural de los recursos de agua sobre el globo, la cual no se 
correlaciona bien con la acumulación de población en las megaciudades, es 
Figura 4: Uso mundial estimado del agua en el 
periodo 190/20 1900/2000 
Figura 5: Necesidades mundiales para la 
estimación de capacidad en el sector agua 
obvio que existe un incremento en la demanda de proyectos para la 
transferencia de agua no solamente a escala local y nacional, sino también a 
escala internacional. Esto puede incluir proyectos de transferencia entre 
cuencas. La escasez de agua es evidente en muchas partes del mundo, y ello 
exigirá que se produzcan convenios entre las zonas ricas en agua y los 
grandes centros de población. Se prevé así que el agua se comercie como una 
mercancía, y que surjan nuevas formas de transporte, a largas distancias, tal 
como ocurre con el mercado mundial de petróleo. Los desastres naturales 
relacionados con el agua, tales como inundaciones, tsunamis, tifones y 
huracanes, deslizamientos de tierra o sequías traen como consecuencia cada 
año la pérdida de muchas vidas y daños calculados en inmensas sumas de 
dinero. La Ingeniería Hidráulica juega un papel importante en los esfuerzos que 
se hacen en todo el mundo para frenar las pérdidas y daños, y para mitigar los 
efectos de tales eventos extremos. Esto se evidencia en la Figura 6, la cual 
muestra las estadísticas mundiales de los mayores desastres naturales.1 
 
 
1 Kobus, H. (1997). Desafíos en Hidráulica para el Siglo XXI. Ingeniería del 
Agua, 4(1), 38. 
 
Figura 6: Mayores desastres en el mundo entre 1963 y 1992 (pérdidas 
significativas) 
Marco Teórico 
 
¿Qué es la Ingeniería Hidráulica? 
Como ya se mencionó, la Ingeniería Hidráulica es una de las ramas de la 
Ingeniería Civil, esta notable y fundamental profesión que hace realidad los 
sueños de una sociedad de calidad en un país de calidad. 
La hidráulica inició como un conjunto de actividades empíricos, así como su 
desarrollo desde tiempos remotos ya que es una profesión antigua y una de 
las primeras en nacer sobre la ingeniería y hasta hoy día es una de las ramas 
con mayor aporte y amplitud que gran parte de las actuales ramas de esta. 
Surgió como profesión formal gracias a la dada revolución industrial, se 
comenzó a sentar sus bases teóricas como Ingeniería Hidráulica, cimentando 
con la mecánica de fluidos, y así las ecuaciones fundamentales de esta. 
La capacidad de poseer agua dejó de ser de un privilegio a una necesidad en 
incluso difícilmente de satisfacer por ciertos aspectos, esta siendo una 
necesidad básica para la supervivencia de una sociedad, el humano ha creado 
aspectos tecnológicos para saciar esta necesidad, pero no el ser humano es 
envidioso por naturaleza y es incapaz de compartir. Es por eso que la 
Ingeniería Hidráulica ha evolucionado constantemente para hacer llegar agua 
hasta la última persona que la necesite, ese es su objetivo. 
 
La Ingeniería Hidráulica y la revolución de la electrónica 
Durante las últimas 5 décadas la electrónica se convirtió de un fenómeno 
revolucionario a una nueva forma de ver el mundo y hoy en día, la Ingeniería 
en Electrónica. Gracias a los ingenieros electrónicos y los hidráulicos, se han 
dado avances muy importantes para un buen desarrollo, dado son los satélites, 
a su función y sus tipos de sensores, sus mediciones exactas a distancia, entre 
otras funciones provocó las posibilidades de adquirir e interpretar información 
del medio natural. 
 
La electrónica permitió superar la “hidráulica de los valores medios” dando 
medios para interpretar y cuantificar los fenómenos íntimamente 
impermanentes y aleatorios de la turbulencia en general y la macroturbulencia 
en particular. A modo de ejemplo local, resultó posible efectuar la medición y 
análisis de los procesos aleatorios en flujos macroturbulentos, en particular en 
estructuras de disipación a resalto y demostrar la existencia de cavitación por 
pulsos de presión.2 
 
Así como los nuevos equipos y herramientas para la topografía y la 
hidrografía que nos permiten tener un nuevo margen de conocimiento de 
mayor calidad tanto sobre la tierra y debajo de ella como en el fondo de ríos y 
regiones costeras. 
 
La introducción del radar meteorológico posibilita hoy en día la determinación 
de intensidades de precipitación casi puntuales, lo cual redunda en una mayor 
precisión en el cálculo de los caudales en secciones de interés, obligando a 
actualizar la modelación matemática de la relación escorrentía-caudal a fin de 
incorporar esta nueva capacidad.3 
 
La Ingeniería Hidráulica y la revolución de la informática 
La computadora, aunque puede pensarse que fue la cúspide de la revolución 
electrónica, no obstante, las consecuencias sociales y profesionales que esto 
provocó en su uso particular de cada ámbito no puede ser tomado en uno solo, 
y esto se llamó como la revolución industrial. 
 
2 Lopardo, R. A. (1995). La Formación del Ingeniero Hidráulico para el Siglo 
XXI. Ingeniería del Agua, 2(4), Pag. 69. 
 
3 (Lopardo, 1995) 
La aparición de las computadoras y su alcance a los ingenieros hidráulicos en 
el año 1950 afianzó el interés por la solución de ecuaciones sin apelar a la 
modelación de la física, con una computadora. Naciendo así, la modelación 
matemática. Recopilando antiguos métodos numéricos y con las nuevas 
tecnologías se crearon nuevos métodos más eficaces, nuevas herramientas 
con aproximaciones más reales y cercanas, tales como la de los elementos 
finitos y la de los elementos de contorno. 
 
Hoy en día puede advertirseuna complementación total entre las 
modelaciones matemática y física, empleándose la primera en general para los 
problemas reducibles a dos dimensiones y reservándose la segunda para los 
problemas tridimensionales de detalle. Un ejemplo de tal complementación fue 
la optimización del cierre del brazo Aña-Cuá para la presa de Yacyretá… 
… Asimismo, la computadora permitió encarar la resolución de problemas 
hasta entonces no atacados. Surgieron en los últimos anos modelos 
matemáticos de turbulencia que se emplearon para estudiar algunos 
problemas de dispersión de contaminantes en la atmósfera y de perfiles de 
velocidad en resaltos. Están surgiendo diversos modelos que estudian 
problemas de degradación ambiental: descargas de petróleo, vertido de 
sustancias cloacales, metales pesados, relaves en minas de cobre, etc..4 
 
 
4 Lopardo, R. A. (1995). La Formación del Ingeniero Hidráulico para el Siglo 
XXI. Ingeniería del Agua, 2(4), Pag. 70. 
Sin agua potable, unas 150 familias de la comunidad indígena de Yocwitz y la que 
hay, está contaminada: Oxfam-México 
TUXTLA GUTIÉRREZ, Chis. (apro). - Alrededor de 150 familias de la 
comunidad indígena de Yocwitz, localizada en el municipio de San Juan 
Cancuc, en los Altos de Chiapas, no tienen al agua potable y la que consumen 
está contaminada. 
Lo anterior fue revelado en un diagnóstico dado a conocer este martes por 
Oxfam-México, y destacó que dicha comunidad es apenas una muestra de lo 
que ocurre entre la población indígena de Chiapas. 
En ese sentido, subrayó la necesidad de conocer las necesidades de sus 
habitantes y construir un “traje a la medida” que les dé acceso al agua potable 
y segura. 
La falta de una infraestructura básica de gestión de residuos precisó, ha 
generado que el 50% de las 300 familias que tienen agua entubada la reciban 
contaminada. La otra mitad de las familias acarrea agua desde pozos ubicados 
a más de una hora de camino, tarea en gran parte realizada por mujeres y 
niñas, abundó.5 
 
Casi 7 millones de mexicanos viven en pueblos aislados, sin servicios básicos: 
Conapo. 
En México, un total de 6 millones 990 mil personas habitan en poblaciones 
rurales “aisladas”, es decir, ubicadas a más de 3 kilómetros de una carretera 
que garantice operación todo el año, y a más de 5 kilómetros de distancia del 
centro urbano más próximo. 
 
5 Mandujano, I. (15 de Mayo de 2018). Proceso. Obtenido de 
https://www.proceso.com.mx/534398/sin-agua-potable-unas-150-familias-de-
la-comunidad-indigena-de-yocwitz-y-la-que-hay-esta-contaminada-oxfam-
mexico 
Tal como concluyó el Consejo Nacional de Población –en un estudio 
presentado a finales de febrero pasado–, debido a esta condición de 
aislamiento geográfico, esos 6.9 millones de mexicanos y mexicanas 
“enfrentan en mayor medida la exclusión y la escasez o inexistencia de 
equipamiento indispensable para el bienestar y el desarrollo”. 
Estas localidades, detalló el Conapo, enfrentan carencia de bienes y servicios 
tales como “alimentos y productos de consumo cotidiano, educación y servicios 
de salud básicos, acceso al agua potable, drenaje y electricidad”. 
Luego de analizar la información demográfica del Instituto Nacional de 
Geografía y Estadística emanada del censo 2010 y de la encuesta intercensal 
2015, así como las bases de datos sobre carreteras del Instituto mexicano del 
Transporte, el Conapo determinó que el estado en el que mayor número de 
personas sufre esta problemática es Chiapas, con 1 millón 106 mil ciudadanos 
en condición de aislamiento geográfico, seguido de Oaxaca (1 millón 73 mil 
personas) y Veracruz (959 mil personas). 
Otra forma de medir este problema es según el número de localidades aisladas 
(independientemente del número de personas que viven en ellas), y siguiendo 
esta mecánica, también pueden identificarse datos reveladores sobre la 
problemática del aislamiento geográfico que se vive en miles de poblados del 
país… 
… Aunque prácticamente todas las localidades rurales del país registran 
índices de marginación “alta” y “muy alta”, este patrón aumenta de forma 
directamente proporcional al aislamiento geográfico, tal como pudo confirmar 
el estudio del Conapo. 
Así, mientras de las comunidades rurales cercanas a una ciudad sólo 8% 
presentaba un índice de marginación “muy alto”, este rubro se incrementó 
hasta 38% al tratarse de comunidades aisladas. 
En estas comunidades aisladas con muy alto grado de marginación habita un 
total de 1.6 millones de mexicanos. 
Según los estimados de Conapo, en estas localidades aisladas del país hay 
rasgos comunes de marginación, en diferentes rubros de la vida. 
Por ejemplo, destaca el estudio, “los residentes de asentamientos inaccesibles 
presentaron un bajo promedio de escolaridad”, equivalente a una calificación 
promedio de 5.6 
 
6 Martínez, P. (27 de Marzo de 2017). Animal Político. Obtenido de 
https://www.animalpolitico.com/2017/03/mexicanos-pueblos-aislados-conapo/ 
 
Glosario 
 
Chinampas: 
Empírica: 
Hidrografía: 
Topografía: