Palabras Clave : Valle de México, inundaciones, Sistema de Drenaje Profundo, Gran Canal de Desagüe, hidrología, avenidas.

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El problema de las inundaciones en el Valle de México es añejo y, en correspondencia, añeja ha sido la capacidad de los ingenieros para encontrar soluciones al respecto.

Se ha cuestionado, tal vez con razón, que el lago original (figura 1) se haya venido comprimiendo para dar lugar a una ciudad cada vez más grande, pero hasta ahora la decisión ha sido siempre tratar de resolver los problemas de inundaciones (y otros muchos) sin frenar el crecimiento de la ciudad.

Así, los aztecas tuvieron que construir el albarradón de Nezahualcóyotl, para prevenir las inundaciones y evitar la mezcla de las aguas salobres del lago de Texcoco con las aguas dulces de los demás lagos.

En 1604, la ciudad sufrió grandes inundaciones que persistieron durante meses, dado que, en la cuenca cerrada, la única salida del agua era por evaporación. Se decidió entonces construir una salida artificial para drenar los excedentes hacia la cuenca del río Tula. Para ello se intentó construir el canal de Huehuetoca y cruzar el parteaguas mediante un túnel de cerca de 7 km de longitud, bajo el sitio conocido como Nochistongo, que descargaría al río Tula.

Las obras se iniciaron en 1607 y su desarrollo tomó casi dos siglos, debido a diversos problemas técnicos y burocráticos. En ese lapso se produjeron varias inundaciones de gran magnitud, dentro de las que destaca la de 1629-1635, en la que se estima murieron 30 000 personas y que un número similar de españoles salieron de la ciudad. La catástrofe fue tan grande que se pensó seriamente en trasladar la ciudad a otro sitio.

De las crónicas relativas a estas obras, que se presentan en un espléndido resumen en la "Memoria de las Obras del Sistema de Drenaje Profundo del Distrito Federal", puede constatarse el contraste entre la necesidad de esas grandes obras para evitar la pérdida de decenas de miles de vidas, y un gran número de propiedades por otra parte, y el enorme sacrificio para realizarlas, que costó también muchas vidas y el uso de grandes recursos económicos.

Para entender la situación que se presentaba al término de las obras del canal de Huehuetoca y el tajo de Nochistongo, es interesante la opinión de Alejandro de Humbolt, quien en 1804 opinó que "La Ciudad correrá siempre muchos riesgos, mientras no se abra un canal directo al lago de Texcoco". En efecto, si bien se contaba ya con una obra que permitía derivar los escurrimientos de los principales ríos del norponiente, sobre todo el río Cuautitlán, evitando que la laguna de Zumpango se desbordara hacia el lago de Texcoco y éste hacia la ciudad, no se podían controlar las aportaciones de todas las demás cuencas situadas al sur y oriente de la obra concluida. El lago de Texcoco no tenía posibilidades de descargar fuera del valle, de tal forma que ya entonces se concibió la idea de construir el "Gran Canal" o "Canal del Desagüe".

Sin embargo, la obra se inició hasta 1866. Se concibió como un canal de 39.5 km, que iniciaba en el lago de Texcoco y culminaba con el túnel de Tequixquiac, de casi 10 km. La obra constituyó la segunda salida artificial para el drenaje del valle de México y fue terminada en el año 1900, con lo que se pensó que se había dado una solución definitiva a las inundaciones de la ciudad, que por aquellos años albergaba poco menos de un millón de habitantes.

El sistema funcionó más o menos bien hasta 1925, año en el que se presentaron nuevamente inundaciones de gran magnitud. En ese entonces se constató por primera vez que los hundimientos diferenciales hicieron perder su pendiente al sistema de colectores. La explicación científica del fenómeno del hundimiento y su relación con la extracción, mediante pozos, del agua del subsuelo, la dio, en 1947, el doctor Nabor Carrillo.

El crecimiento de la población se hizo explosivo a partir de 1930, para el que se calcula que la ciudad estaba habitada por un millón de personas, que se incrementaron a dos millones en 1940, tres en 1950 y más de cinco en 1960. A lo largo de esos años se construyeron miles de kilómetros de diversos conductos para el drenaje y se inició la construcción del sistema de presas para la regulación de las avenidas en el poniente de la ciudad.

A pesar de los trabajos desarrollados en esos años, entre 1941 y 1951 se presentaron inundaciones recurrentes y cada vez mayores. Así, en 1950, el periódico El Universal dice que se inundaron de agua y lodo dos terceras partes de la Ciudad de México y murieron cinco personas.

Nuevamente se trabajó en soluciones "globales", dentro de las que destacan la construcción de grandes plantas de bombeo de los colectores principales al Gran Canal y el incremento sustancial de la capacidad de éste mediante la ampliación de las secciones y la construcción del segundo túnel de Tequixquiac, que se terminó en 1954.

Entre 1954 y 1967 se construyeron nuevamente miles de kilómetros de colectores, plantas de bombeo con capacidad acumulada de más de 100 m3/s, el interceptor del poniente, el entubamiento de los ríos Churubusco, de la Piedad, Consulado, etcétera, pero estas obras y otras muchas que se describen en las "Memorias del Drenaje Profundo", seguían resultando insuficientes por el crecimiento acelerado de la población, de la mancha urbana y, sobre todo, por el hundimiento de la ciudad.

Se inició entonces, en 1967, una nueva solución: El Sistema de Drenaje Profundo. Esta obra constaba, en el proyecto original, de dos interceptores de 5 m de diámetro y 18 km de longitud conjunta, con una profundidad que varía de 30 a 50 m. Los interceptores descargan al Emisor Profundo, de 6.5 m de diámetro y 50 km de longitud. La obra, considerada por muchos como "definitiva", se inauguró en 1975.

El apretado resumen de estas páginas, tiene por objeto mostrar la importancia histórica del problema de las inundaciones en el valle de México y derivar algunos comentarios:

• Los hechos muestran que, mientras la ciudad siga creciendo, las soluciones no son definitivas.
• El sistema para el control de avenidas es enorme, y sólo para mantenerlo en funcionamiento se requiere una gran capacidad técnica, así como inversiones cada vez más cuantiosas.
• Probablemente, por la velocidad de crecimiento de la urbanización, "las soluciones" se han construido después de que se presentan las grandes inundaciones. Dichas soluciones comprenden obras de protección, como el albarradón de Nezahualcoyotl, de regulación de avenidas como el sistema de presas del poniente y diversas lagunas en la parte baja de la ciudad y obras de descarga como el Emisor del Poniente, el Gran Canal y el Emisor Central.

1. La situación actual

El Sistema de Drenaje Profundo cuenta en la actualidad con más de 80 km de interceptores, además de los 50 km ya mencionados del Emisor Profundo.

La lógica del funcionamiento del sistema para el control de las inundaciones es, a grandes rasgos, la siguiente.

El objetivo fundamental del sistema es evitar la ocurrencia de inundaciones que causen daños directos a la vida de la población o sus bienes, así como daños indirectos por la afectación al desarrollo normal de las actividades humanas. Por ello, se ha preferido la denominación de sistema para el control de inundaciones, en lugar del nombre tradicional de sistema de drenaje. En la figura 2 se muestra un esquema del sistema, cuyo funcionamiento se describe enseguida.

Los cauces naturales solamente se conservan en las zonas montañosas que rodean al valle de México. Los ríos que cruzan la zona urbana han sido entubados para evitar el contacto de la población con las aguas negras.

De las montañas del sur bajan los ríos San Luis, San Lucas, San Gregorio, Santiago y San Buenaventura. Normalmente conducen escurrimientos escasos, porque sus cuencas están en formaciones basálticas muy permeables. Sólo el río San Buenaventura, ocasionalmente, conduce crecientes importantes, debido a precipitaciones intensas combinadas con deshielos del volcán del Ajusco.

Los principales aportadores al Valle de México son los ríos que bajan de las sierras del poniente. Los más importantes son los ríos Magdalena, Mixcoac, Tacubaya y Hondo, que drenan hacia el sistema de presas del poniente que los intercepta, descargando gastos regulados en el Interceptor del Poniente. Este conduce las avenidas hacia el norte y las descarga por la parte baja del río Hondo, en el Vaso del Cristo, donde pueden ser reguladas nuevamente y descargadas en el Emisor del Poniente, hacia el norte, o en el río de Los Remedios, hacia el oriente.

Al norte del Vaso del Cristo, el Emisor del Poniente recibe las descargas de los ríos Tlalnepantla, San Javier, Cuautitlán y Hondo de Tepotzotlán, los cuales son regulados previamente por las presas Madín, San Juan, las Ruinas, Guadalupe y La Concepción. El Emisor descarga las avenidas fuera del valle por el Tajo de Nochistongo.

Aguas abajo del Interceptor del Poniente, los antiguos ríos ya entubados tienen una trayectoria aproximada de poniente a oriente. Los principales, citados de sur a norte, son el río Churubusco, el río Mixcoac, el río de La Piedad y el río Consulado, que originalmente descargaban en el lago de Texcoco.fig 2

Actualmente, el río Churubusco constituye la infraestructura básica para el drenaje de las cuencas de la zona situada al sur de su trayectoria y descarga las crecientes en los nuevos lagos de Texcoco (el Churubusco y el de Regulación Horaria), que las regulan antes de descargarlas en el Dren General del Valle.

Los ríos Mixcoac, La Piedad y Consulado, y en general toda la red primaria que conduce las avenidas con una trayectoria aproximada de poniente a oriente, son interceptados primero por el Sistema de Drenaje Profundo y después por el Gran Canal del Desagüe. Las descargas en el sistema profundo se realizan por gravedad y en el Gran Canal mediante bombeo.

El Sistema de Drenaje Profundo maneja los escurrimientos captados por los Interceptores Centro-Poniente, Central y Oriente, y los conduce por el Emisor Central fuera del valle hasta el río El Salto. El interceptor Centro-Poniente puede auxiliar al Interceptor del Poniente, recibiendo parte de las crecientes que conduce este último. El Interceptor Oriente puede ayudar de la misma forma al Gran Canal.

En los últimos años, el Sistema de Drenaje Profundo ha ampliado su cobertura hacia el sur y el este, con objeto de auxiliar al río Churubusco y absorber las avenidas generadas por el crecimiento acelerado de las delegaciones Iztapalapa y Tláhuac, situadas al sur-oriente del Distrito Federal.

La zona sur-oriente del Valle también ha crecido aceleradamente en el Estado de México, sobre todo en los municipios de Chalco e Iztapaluca. Para su drenaje depende básicamente del río de La Compañía, que conduce los escurrimientos hacia el norte, hasta descargarlos en el Dren General del Valle y de ahí en el Gran Canal del desagüe.

Finalmente, el otro gran conducto para drenar las avenidas fuera del valle de México, es el Gran Canal del Desagüe. Este recibe directamente las descargas de toda la zona urbana situada al oriente del Interceptor del Poniente y al norte del río Churubusco, con el agravante de que, por el hundimiento de la ciudad, dichas descargas tienen que efectuarse mediante bombeos. Más adelante recibe al Dren General del Valle, que conduce los escurrimientos del río Churubusco, ya regulados en los lagos de Texcoco, y del río de La Compañía.

Aunque la construcción del drenaje Profundo permitió reducir considerablemente las áreas de aportación al Gran Canal, los problemas de hundimiento han ocasionado que éste pierda pendiente, al grado de que en los primeros 20 km ya es prácticamente nula y en los próximos años se irá invirtiendo (ver figura 3).

La problemática actual del control de inundaciones en la ciudad puede agruparse en los siguientes grandes rubros.

A. Problemas Locales

Los problemas de tipo local se derivan de las lluvias de tipo convectivo, típicas en el valle de México, que se caracterizan por su gran intensidad, aunque son de corta duración y extensión. Los principales son los que ocurren en las barrancas, los que se presentan en las vialidades y los que se presentan en zonas bajas. Los principales aspectos ligados con cada uno de ellos son:

a) Problemas en las barrancas

En las zonas periféricas de la ciudad se conservan todavía los ríos en forma natural (no han sido entubados), pero el crecimiento urbano ha provocado un aumento en la magnitud y la velocidad de los escurrimientos. En estos ríos, la mayoría del poniente de la ciudad, pero algunos del sur, y otros en la vertiente de la sierra de Guadalupe, la mancha urbana ha ocupado por una parte los cauces y por otra las barrancas, propiciando problemas que ponen en riesgo no sólo las propiedades, sino, lo que es peor, la vida de la población. Así, en el año 1998 tuvimos problemas muy importantes en Cuajimalpa y Milpa Alta, donde perdieron la vida 3 personas y se dañaron muchas casas, y en 1999, en el río Cuauhtepec, al menos en tres ocasiones. Adicionalmente se han presentado deslaves en varias barrancas y existe un gran número de casas en riesgo de venirse abajo por estar construidas en la orilla de las barrancas y muchas veces en zonas de rellenos.

ver figura 4

Para disminuir el riesgo, deben tomarse medidas de largo plazo (reforestación, fijación de cuencas, presas de gaviones, etcétera) y acciones urgentes que implican ofrecer alternativas de vivienda a quienes están en situación de riesgo.

b) Problemas en las vialidades

Cuando ocurren tormentas de gran intensidad, la capacidad de drenaje de la red secundaria (y en algunos casos primaria), resulta insuficiente durante algunas decenas de minutos.

El problema se presenta principalmente en vialidades que se encuentran abajo del Interceptor del Poniente (donde los colectores pierden pendiente), es decir, desde el periférico hasta Insurgentes, pero ocurren también en depresiones (en los llamados columpios y los pasos a desnivel). Estos encharcamientos producen daños económicos por el retraso en las actividades de la población y efectos negativos en la imagen del Gobierno del Distrito Federal.

ver figura 5

Aunque es práctica y económicamente imposible resolver definitivamente estos problemas, sí pueden lograrse mejoras importantes que permitan reducir el nivel y el tiempo de los encharcamientos. Así, en los últimos años se ha trabajado con buenos resultados en los pasos a desnivel de avenida Chapultepec con Insurgentes; Diagonal San Antonio con Periférico; la zona del Caracol, frente a Periférico Sur, etcétera, y se tienen estudiados 80 sitios adicionales para reducir sensiblemente los encharcamientos los próximos años.

c) Problemas en zonas bajas

En muchas ocasiones se han asentado desarrollos urbanos en zonas bajas bastante amplias, en las que naturalmente el escurrimiento tiende a acumularse. Estos casos, de los cuales el conjunto "Ejército de Oriente" es un ejemplo claro, aunque pueden clasificarse como locales, requieren de soluciones ligadas al Sistema General de Drenaje; esto es; requiere hacer una conexión a algún punto de la red primaria con menor cota que el punto más bajo del asentamiento y, a su vez, verificar que la red primaria escogida tenga capacidad para conducir la descarga adicional hasta el Sistema Principal.

Por otra parte, dado que tanto los colectores de la red primaria, como el Sistema Principal de Drenaje, trabajan frecuentemente con carga, puede ocurrir (como ya ocurrió en "Ejército de Oriente") que los niveles en estos sistemas (ya sea la red primaria o el Sistema Principal) induzcan un derrame de aguas negras que inunde la zona baja. La solución a este problema es compleja y está ligada a los problemas globales que se comentarán más adelante.

B. Problemas Globales

Los problemas globales de control de avenidas en la ciudad, están relacionados con lluvias más persistentes y generalizadas en la cuenca que, afortunadamente, ocurren con menor probabilidad que las típicamente convectivas. No obstante, es muy importante darles solución porque la insuficiencia del Sistema General de Drenaje puede dar lugar a inundaciones verdaderamente catastróficas.

En la actualidad ya se han presentado evidencias de que la capacidad de descarga del sistema general es insuficiente: Muchos tramos del Sistema de Drenaje Profundo han trabajado con carga varias veces al año y ya se ha presentado el caso de que el agua negra suba por las lumbreras y se derrame en las calles (el caso más reciente fue el derrame por la lumbrera 3 del Interceptor Oriente-Oriente, que inundó la zona de Ejército de Oriente). Lo mismo ha ocurrido con el Interceptor Poniente, donde ha sido necesario tapar la parte superior de las lumbreras más bajas y en el río Churubusco, que ha derramado por sus chimeneas.

Las razones por las que el Sistema General está en una situación tan crítica, son diversas. A continuación se describirán las más importantes:

El balance entre la capacidad de descarga y el área incorporada al servicio, ha sido cada vez más desfavorable para la primera. Por una parte de las tres salidas del valle (tajo de Nochistongo, emisor profundo y Gran Canal), el Gran Canal ha venido reduciendo paulatinamente su capacidad de descarga de 90 m³/s hace 30 años a 12 m³/s actualmente, y por la otra, el Sistema de Drenaje Profundo, además de suplir la falta de capacidad del Gran Canal, ha recibido la conexión de áreas cada vez mayores para drenar las zonas Sur y Sureste de la ciudad.

La solución a este problema, para un horizonte de unos 25 años, fue planteada en el Plan Maestro de Drenaje en 1995. Está integrada por obras que incrementarán la capacidad de descarga en 40 m³/s por el oriente y 30 m³/s por el poniente, así como la capacidad de almacenamiento para regulación de avenidas en 5.5. millones de m³, las cuales implican inversiones cuantiosas y tiempos de construcción de varios años.

Ante lo dramático de la situación, es necesario que, antes de la temporada de lluvias del año 2001, se realicen trabajos urgentes, dentro de los que destacan.

a) La construcción de un dique en el Gran Canal, aguas abajo de su confluencia con el Dren General del Valle, y una planta de bombeo con capacidad de 40 m³/s para traspalear el agua hacia el norte del dique. Esta obra beneficiará a toda el área Metropolitana (inclusive al riego en Hidalgo) y es urgente concertar con la Comisión Nacional del Agua su realización inmediata y la aportación económica que corresponde a cada entidad beneficiada.

b) La construcción de una estructura de control entre las lumbreras 3 y 6 del Interceptor del Oriente para, teniéndola abierta, permitir el drenaje de "Ejército de Oriente" frente a una lluvia local, pero cerrándola, impedir que una sobrecarga en el Drenaje Profundo provoque un derrame por la lumbrera 3.

c) La construcción de una planta de bombeo de 30 m3/s a la salida del Interceptor poniente, para evitar el remanso que produce actualmente la descarga ahogada.

d) Debido a la falta de capacidad del Gran Canal, el Emisor Profundo tiene que trabajar inclusive en la época de estiaje, por lo que no ha sido posible hacer labores de mantenimiento desde hace años. Estas labores deben realizarse en cuanto se concluyan las obras propuestas en el inciso a).

2. Consideraciones finales

Como ha venido sucediendo, desde la época de los Aztecas, las inundaciones forman parte fundamental de la problemática de la Ciudad de México. Actualmente se tiene un rezago acumulado en la capacidad de descarga, de tal forma que el riesgo de inundaciones catastróficas es ya muy alto.

Las obras de emergencia que aquí se proponen deberán estar en funcionamiento para la próxima temporada de lluvias y las de la solución a mediano plazo, que se plantearon en lo fundamental desde 1995, deben realizarse con un programa intenso que debe aplicarse lo antes posible, aunque signifique grandes inversiones. En caso contrario, no pasarán muchos años para que se presenten inundaciones que podrían afectar a millones de personas.

Debemos pensar también en el largo plazo, tomando en cuenta que, si no se detiene el crecimiento de la población en el Valle, las soluciones serán cada vez más difíciles y costosas, no sólo en relación con las inundaciones, sino con todos los servicios, dentro de los que destaca el abastecimiento de agua potable y el problema del transporte.

(1975) MEMORIA de las obras del SISTEMA DE DRENAJE PROFUNDO del DISTRITO FEDERAL. Secretaría de Obras y Servicios del Departamento del Distrito Federal. México.

"Hidráulica Urbana". Dirección General de Construcción y Operación Hidráulica del Gobierno del Distrito Federal. No. 1-5 [Revista ].

Domínguez, M. R y Jiménez, E. M. . (1992) "El Sistema Principal de Drenaje del Valle de México". Barcelona España. Colegio de Caminos, Canales y Puertos de la Universidad Politécnica de Catalunya. . [". En Monografía sobre Inundaciones y Redes de Drenaje Urbano. ].

Domínguez, M. R. . (1997) "Sistema para el Control y Drenaje de las Avenidas en el Area Metropolitana del Valle de México". No. 593 [Serie Azul del Instituto de Ingeniería].

Dirección General de Servicios de Cómputo Académico-UNAM
Ciudad Universitaria, México D.F.