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Tecnología y Ciencias del Agua
Revista Activa *
ISSN: 0187-8336 ISSN electrónico: 2007-2422
Bimestral
Ciencias de la Tierra
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
México



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Redalyc 3.0 versión beta.
La versión estable de Redalyc 3.0 se libera en febrero de 2017. En la actualidad, se muestran los resultados de la marcación de artículos científicos mediante la herramienta gratuita Marcalyc, liberada en su primera versión el 1ro de septiembre de 2016 y que está pensada como un elemento central en la construcción y consolidación de un modelo de AA sustentable para Iberoamérica.
es: Se discuten los supuestos básicos del “desarrollo sustentable” y se comentan algunos de los enormes retos que deberán afrontarse para alcanzar ese desarrollo. Sobre este punto se comenta un estudio realizado por el Stockholm Environment Institute y el Tellus Institute de Boston (Great Transition. The Promise and Lure of the Times Ahead) en relación con tres escenarios posibles: a) escenario convencional, b) escenario catastrofista y c) escenario gran transición. Después se expone la necesidad e importancia de la agricultura de riego en la mayor parte del país, y se presenta un resumen de la infraestructura hidráulica construida hasta 2013. Se comentan también los principales retos a la que se enfrenta la agricultura de riego, como son: a) falta de una conciencia social sobre el valor real del agua tanto por parte de la autoridad como de los usuarios agrícolas y urbanos; b) alteraciones a la cantidad y calidad del escurrimiento de los ríos; c) sobreexplotación de acuíferos; d) ensalitramiento de los suelos; e) contaminación de acuíferos y cuerpos superficiales de agua, y f) conflictos entre el uso agrícola del agua, y los usos industrial y municipal. El empleo cada vez más intenso de las aguas subterráneas ha generado la sobreexplotación de muchos acuíferos, aunque es difícil evaluar de forma correcta el grado de sobreexplotación. Se exponen dos métodos para llevar a cabo esta evaluación: a) balance hidrológico y b) evolución de niveles de agua subterránea, tomando como ejemplo el acuífero de Texcoco. Por último, se dan algunas recomendaciones para enfrentar el problema de la sobreexplotación de acuíferos.>>>en: This article discusses the basic premises of “sustainable development” and mentions some of the enormous challenges that need to be addressed to achieve such development. A study by the Stockholm Environment Institute and the Tellus Institute of Boston (Great Transition. The Promise and Lure of the Times Ahead) presents three possible scenarios related to this topic: a) conventional, b) catastrophic and c) a “great transition.” The need and importance of crop irrigation in the majority of regions in the country is then discussed, and the hydraulic infrastructure built up to 2013 is summarized. The main challenges involved in crop irrigation are also mentioned, including: a) lack of social awareness about the real value of water on the part of authorities as well as agricultural and urban users; b) changes in the amount and quality of runoff from rivers; c) overexploitation of aquifers, d) salinization of soils, e) contamination of aquifers and surface water bodies and f) conflicts between agricultural water users and industrial and municipal water. The increasingly intensified use of groundwater has resulted in an overexploitation of many aquifers, although it is difficult to correctly evaluate the degree of overexploitation. Two methods to evaluate this are presented —hydrological balance and evolution of groundwater levels— based on the example of the Texcoco aquifer. Lastly, some recommendations are presented to address the problem of overexploitation of aquifers.>>>
Oscar Luis Palacios-Vélez
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Bernardo Samuel Escobar-Villagrán
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es: Con información obtenida en campo para doce sistemas localizados en cinco municipios, analizamos tamaño o número de tomas servidas y tipo de organización, para su manejo, gobierno y administración, así como las reglas de acceso y exclusión al servicio de agua entubada. El objetivo es comparar cuáles pueden ser los modelos de gestión más apropiados, eficaces y legítimos, y en la práctica quién hace mejor las cosas: la profesionalización de la administración bajo la dirección de gerentes o los mismos usuarios con base en sistemas de conocimiento local. Las evidencias nos permiten afirmar que no existe una correlación directa entre número de tomas servidas y tipo de organización; varios sistemas pueden tener una sola administración centralizada; el arreglo institucional diseñado por los mismos usuarios presenta mayor legitimidad, y ello se traduce en eficiencia para aplicar las reglas de acceso y exclusión.>>>en: Field information obtained from 12 systems located in 5 municipalities was used to analyze the size or number of intakes supplied and the type of organization, for the purpose of management, governance and administration, as well regulations for access to and exclusion from piped water service. The objective was to compare management models to determine the ones that are most suitable, effective and legitimate. Two factors were compared for their contribution to improving conditions —professionalization of the administration under the direction of managers versus the users themselves based on local knowledge systems. According to the evidence, we can state the following: no direct correlation exists between the number of intakes supplied and the type of organization; various systems can have a single centralized administration; the institutional structure designed by the users themselves represent more legitimacy; and this affects the efficiency of applying the regulations related to access and exclusion.>>>
es: Se evaluaron los efectos de la variabilidad climática en el consumo de agua para la producción agrícola de cereales, a través del cálculo de la huella hídrica, metodología que consideró tres escenarios de precipitación: (a) año húmedo, (b) año normal y (c) año seco, y bajo dos condiciones de rendimiento (constante y disminución de 20%, proyectando el efecto de cambio climático), en tres secciones de la cuenca del río Cachapoal. Además, se calculó el agua virtual y la productividad aparente del agua para evidenciar el efecto de la variabilidad climática en la productividad del consumo del agua en el cultivo de cereales. El análisis de percentiles determinó que el año 2005 correspondió a húmedo, 2006 a normal y 2007 a seco. La huella hídrica de los cereales, bajo un rendimiento constante, fue mayor en el año húmedo con 1 064 m3/ton; en cambio, con una disminución del rendimiento, fue mayor en el año seco (1 633.9 m3/ton). Para ambas condiciones, la mayor huella hídrica azul se estimó en un año seco y la mayor huella hídrica verde en un año húmedo. Sin embargo, no se observaron diferencias entre las secciones de la cuenca. En un año húmedo se habría exportado la mayor cantidad de agua virtual con 14 325 000 m3/año, y se habría producido la menor productividad aparente del agua, 92.8 $/m3, información fundamental para determinar sistemas agrícolas sustentables.>>>en: The water footprint was calculated to evaluate the effects of climate variability on the water consumed during the production of cereals. This methodology considered three precipitation scenarios: a) rainy year, b) normal year and c) dry year. It also included two yield conditions —constant and a 20% reduction (projecting for the effect of climate change)— for three sections of the Cachapoal River basin. In addition, virtual and apparent water productivity were calculated to demonstrate the effect of climate variability on water productivity of cereal crops. The analysis of percentiles found that the year 2005 corresponded to a rainy year, 2006 to a normal year and 2007 to a dry year. Under constant yield conditions, the water footprint of the cereals was larger during the rainy year (1 064 m3/ton), while under reduced yield conditions it was larger during the dry year (1 633.9 m3/ton). For both conditions, the largest blue water footprint estimated corresponded to a dry year and the largest green water footprint to a rainy year. Nevertheless, no differences among the sections of the basin were observed. During a rainy year, the largest amount of virtual water (14 325 000 m3/year) would be exported and the lowest apparent water productivity (92.8 $/m3) would be produced. This information is crucial to develop sustainable agricultural systems.>>>
José Luis Arumí
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Roberto Urrutia
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es: La cuenca del valle de México (CVM) se ubica en la región central de México, genera la cuarta parte de la producción total nacional y registra la mayor sobreexplotación de sus acuíferos en el país. Este artículo introduce la metodología para estimar los multiplicadores de agua virtual (MAV) de cada actividad económica de la cuenca a partir de la matriz insumo-producto de la cuenca del valle de México 2008. Los MAV contabilizan el agua virtual involucrada en las actividades económicas dentro de la región, con el resto de la economía de México y el mundo. Los resultados identifican las actividades económicas de baja y alta intensidad en el uso del agua que predominan en la cuenca. Asimismo, haciendo el balance entre exportaciones e importaciones de agua virtual en la CVM, se concluye que se importan bienes con alto contenido de agua y se exportan bienes con bajo contenido del recurso. Dicho comportamiento describe a la cuenca como una región importadora neta de agua virtual, lo cual es una característica positiva que ayuda a compensar el estrés hídrico que sufre la cuenca. Este hallazgo parece confirmar el teorema de Heckscher-Ohlin del comercio internacional, sugiriendo la racionalidad económica de una región que enfrenta el mayor estrés hídrico del país.>>>en: The Valley of Mexico basin (VMB) is located in central Mexico and produces one-fourth of the total national production. The overexploitation of its aquifers has been registered as the highest nationwide. This article introduces a methodology to estimate virtual water multipliers (VWM) for the economic activity in the basin based on an input-output matrix for the VMB for 2008. The VWM takes into account the virtual water related to the economic activities of a region, with the rest of the economy of Mexico and the world. The results identified the economic activities with low- and high-intensity water usage that are prevalent in the basin. In addition, based on the balance between virtual water imports and exports in the basin, it is concluded that goods with high water contents are imported and goods with low water contents are exported. This behavior describes the basin as a net importer of virtual water, which is a positive characteristic that helps to compensate for the water stress in the basin. This finding appears to confirm the Heckscher-Ohlin theorem of international trade, suggesting the economic rational of a region which is experiencing the highest water stress nationwide.>>>
Lilia
Universidad Autónoma Metropolitana
México
Jorge A. Morales-Novelo
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Fabiola S. Sosa-Rodríguez
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Juan Carlos Altamirano-Cabrera
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Francisco Torres-Ayala
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es: Desde la introducción del concepto de desarrollo sostenible en el Informe Brundtland a finales del siglo pasado, numerosos científicos han trabajado en la medición objetiva de la sostenibilidad mediante índices. La aplicación de estos índices a la gestión de los recursos hídricos permite evaluar el estado actual de los mismos y servir como herramienta de ayuda a la toma de decisiones por parte de los organismos competentes. Uno de los índices más utilizados es el Índice de Sostenibilidad de Cuencas. Este índice ha sido aplicado por distintos investigadores en numerosas cuencas a lo largo de todo el mundo, principalmente América Central y Sudamérica. Sin embargo, no se han encontrado referencias sobre su aplicación en Europa. El objetivo de este estudio es la aplicación del Índice de Sostenibilidad de Cuencas en una cuenca mediterránea semiárida, como es la cuenca del Segura (España). Se han adaptado algunos de los indicadores a las características del caso de estudio. La cuenca del Segura se caracteriza por su alto déficit hídrico y por estar sometida a los requisitos exigidos por la Directiva Marco del Agua. Se ha obtenido un valor del índice de sostenibilidad para la cuenca del Segura durante el periodo 2006-2010 de 0.64, lo que equivale a un nivel intermedio de sostenibilidad. La metodología propuesta puede ser utilizada en numerosas cuencas mediterráneas europeas que presentan condiciones hidrológicas, ambientales, sociales y políticas muy similares a las del caso objeto de estudio.>>>en: Ever since the concept of sustainable development was introduced by the Brundtland Report in the late 1900s, many scientists have worked on objectively measuring sustainability based on indices. The application of these indices to water resource management makes it possible to evaluate the current state of this resource and provides a tool to help decision-makers. One of the most common indices is the Watershed Sustainability Index. This has been applied by various investigators in a large number of basins throughout the world, and particularly in Central and South America. Nevertheless, references to its application in Europe have not been found. The objective of this study was to apply the Watershed Sustainability Index in a semiarid Mediterranean basin, such as the Segura Basin in Spain. Some of the indicators were adapted to the characteristics of the case study. The Segura Basin has a large water deficit and is subject to the requirements stipulated by the Water Framework Directive. A sustainability index of 0.64 was obtained for the Segura Basin during the period 2006-2010, which is equal to an intermediate sustainability level. The methodology proposed can be used for many other European Mediterranean basins with hydrological, environmental, social and political conditions that are very similar to those of the case study.>>>
Javier Senent-Aparicio
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Julio Pérez-Sánchez
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Alicia María Bielsa-Artero
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es: Se analiza la situación retrospectiva y actual de los humedales localizados en la zona de la Vertiente Pacífica del estado de Chiapas, México, para lo cual se aplicaron técnicas de percepción remota empleando imágenes satelitales tomadas en 1986, 2004 y 2010, que junto con cartografía temática digital procesada en un sistema de información geográfica permitió la evaluación prospectiva del comportamiento tendencial de los humedales al año 2030. Como resultado, se obtuvo una metodología para delimitar humedales en escalas 1:50 000 y 1:20 000, los mapas de uso de suelo y vegetación de las tres cuencas que integran la zona de estudio y un mapa tendencial para el año 2030. Del análisis temporal de las coberturas, su localización y la morfología del relieve, se detectaron problemas y amenazas, elaborándose un mapa de áreas críticas para orientar acciones de recuperación ambiental, reducir la erosión y el riesgo de deslizamientos que amenazan a localidades específicas. Se concluye que el diagnóstico de salud ambiental de un humedal refleja los efectos de las acciones hechas en las diferentes partes de una cuenca. La información obtenida es básica para evaluar estrategias sectoriales y desarrollar un plan de manejo integral de los recursos que promueva el crecimiento económico de la región y su aprovechamiento sustentable.>>>en: This work analyzes the past and current state of the wetlands located in the study area, on the Pacific slope of the state of Chiapas, Mexico. To this end, remote sensing techniques were applied using satellite images taken in 1986, 2004 and 2010. This was used along with digital thematic mapping processed with a geographic information system to prospectively evaluate the trends in the wetlands’ behavior through the year 2030. As result, a methodology was obtained to delimit wetlands at scales of 1:50 000 and 1:20 000. Land use and vegetation maps for the three basins in the study area were used as well as a trend map for the year 2030. The temporal analysis of vegetation cover, location and topographical morphology detected problems and threats. A map of critical areas was generated to inform environmental recovery actions and reduce erosion and the risk of landslides which threatens specific localities. It is concluded that a diagnostic of the environmental health of a wetland reflects the effects of the actions taken in different parts of a basin. The information obtained is crucial to evaluate sectoral strategies and develop an integral resource management plan that promotes the economic growth of the region as well as its sustainable use.>>>
es: En este trabajo se propone un indicador del riesgo de inundación en la región hidrográfica 30 y parte de la 29 que se encuentran en el estado de Tabasco, México, considerando tres factores: vulnerabilidad, costo y peligro. En el caso de la vulnerabilidad, se medirá la susceptibilidad de una región frente a una inundación; para esto se consideran elementos sociales y naturales, en donde el primero mide la disposición de los servicios con los que cuenta la población y el segundo incluye los recursos hidrológicos que atraviesan la región de estudio. Para el costo se considera cuánto y cómo afecta el daño provocado por una inundación, tomando en cuenta dos factores: número de habitantes y bienes que posee la población. En el tercer factor se consideran las precipitaciones máximas anuales de 1961 a 2007 tomadas de la base de datos Maya v. 1.0, para calcular la probabilidad de ocurrencia de inundación y sus periodos de retorno; para el peligro se propone una prueba de bondad de ajuste bootstrap, basada en el coeficiente de correlación muestral, estimando el tamaño y la potencia de la prueba usando simulación. Los parámetros de la distribución fueron estimados por máxima verosimilitud y con la prueba se verificó que las observaciones cumplieran con la distribución Gumbel o de valores extremos generalizada, elegidas por los criterios log-verosimilitud, AIC y correlación.>>>en: This paper proposes a flood risk indicator for hydrographic region 30 and a portion of 29, located in the state of Tabasco, Mexico. The indicator takes into account three factors: vulnerability, cost and hazards. Vulnerability measures the susceptibility of a region to flooding, which includes social and natural elements —that is, the services available to the population and the hydrological resources that pass through the region, respectively. In terms of cost, this takes into account the amount and type of damage from flooding, including the number of inhabitants and goods possessed by the population. The third factor, hazards, is based on annual maximum precipitations from 1961 to 2007, taken from the Maya v. 1.0 database, to calculate the probability of the occurrence of flooding and its return periods. For the hazards, a bootstrap goodness-of-fit test was proposed based on the sample correlation coefficient, using simulation to estimate the size and statistical power of the test. The distribution parameters were estimated according to maximum likelihood and the test verified that the observations fit the Gumbel distribution or generalized extreme values selected by the log-likelihood, AIC and correlation criteria.>>>
Ana Laura Reyes-Olvera
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Eduardo Gutiérrez-González
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es: Se presentan ciertas relaciones halladas entre los parámetros del modelo de infiltración de Lewis-Kostiakov, calibrados a partir de los resultados obtenidos en una campaña de medición in situ en la ciudad de Córdoba, Argentina. Como instrumento se utilizó un microsimulador de lluvia portátil diseñado y construido por este grupo de trabajo, como alternativa superadora al infiltrómetro de doble anillo. Este equipo, que es completamente desarmable y define una parcela de ensayo de 1 m2, permite generar lluvias de intensidades comprendidas entre los 65 y 120 mm/h. La selección de los sitios de ensayo respondió al tipo y uso del suelo. A su vez, se consideraron distintas condiciones de humedad inicial. La campaña de medición se extendió durante siete meses, realizando entre dos y tres ensayos por semana. Los valores medidos fueron digitalizados y procesados, construyéndose las curvas de infiltración acumulada y tasa de infiltración en función del tiempo. A partir de estos valores, se ajustaron los parámetros del modelo de infiltración de Kostiakov y de Lewis-Kostiakov (Mecenzev), que en sí mismos representan un aporte original al conocimiento de la hidrología urbana en esta ciudad. Al graficar diversas relaciones entre parámetros, se evidencia la existencia de una función empírica, que permitiría disminuir a dos el número de parámetros del modelo de Mecenzev, con una aceptable pérdida de calidad en las predicciones. Se considera que esta relación permitirá mejorar la elección de parámetros de infiltración en tareas de diseño hidrológico urbano en Córdoba, Argentina.>>>en: Certain relationships between the parameters of the Lewis-Kostiakov infiltration model were found, calibrated based on the results obtained from a field measurement campaign in the city of Cordoba, Argentina. A portable rainfall micro-simulator was used as an instrument, designed and built by this workgroup as a better alternative to the double-ring infiltrometer. This equipment, which can be completely disassembled, defines a 1 m2 test plot, making it possible to generate rainfall intensities between 65 and 120 mm/h. The test sites were selected based on soil type and use. Different initial moisture conditions were considered. The measuring campaign was conducted over six months with between two and three tests per week. The values measured were digitalized and processed and accumulated infiltration curves and infiltration rates over time were generated. Based on these values, the parameters of the Kostiakov and the Lewis-Kostiakov (Mecenzev) infiltration models were fitted, which in themselves represent an original contribution to knowledge about the urban hydrology in this city. The graphing of the different relationships between the parameters indicated the existence of an empirical function which would enable reducing the number of parameters of the Mecenzev model to two, with an acceptable loss in the quality of the predictions. This relationship will improve the selection of infiltration parameters for the design of the urban hydrology in Cordoba, Argentina.>>>
Juan Francisco Weber
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Laureana Apestegui
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es: El estudio de caso centrado en cinco municipios del valle de Texcoco: Chiautla, Chiconcuac, Papalotla, Tepetlaoxtoc y Texcoco aborda la caracterización de los usuarios de agua de pipa (carros tanque, carros aguateros, camión cisterna) y establece un estimado del número de usuarios. El abasto de agua por pipa es esencial para un sector de la población, sin embargo hay un gran desconocimiento sobre este tipo de abasto y las características de los usuarios. Como se verá, en efecto la cobertura de agua por medio de red en el Valle de Texcoco presenta importantes rezagos debido al incremento de diversos asentamientos, por ello es común que en muchas zonas del área, el suministro de agua se proporcione por pipas; pero no sólo es por ausencia de cobertura de red que se recurre al abasto de agua por pipa.>>>en: This study included five municipalities in the Valley of Texcoco —Chiautla, Chiconcuac, Papalotla, Tepetlaoxtoc and Texcoco— in which the users of water supplied by truck (water tank cars, delivery cars and cistern trucks) were characterized and the number of users was calculated. Water supplied by trucks is crucial to a portion of the population, nevertheless knowledge is greatly lacking about this type of supply and the characteristics of the users. As will be described, the coverage of water by the supply network in the Valley of Texcoco is significantly deficient due to the increase in settlements. It is therefore common for many zones in the area to receive water from trucks. Nevertheless, the supply network’s lack of coverage is not the only reason why water is supplied by trucks.>>>
Monserrat Iliana Gómez-Valdez
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es: Se desarrolló una plataforma computacional basada en tecnologías de información y comunicación (TIC ́s) para la programación integral y gestión de riego por Internet en el cultivo de papa, la cual ajusta las demandas hídricas del cultivo de papa a la variabilidad climática observada en los últimos años en el Valle del Fuerte, Sinaloa, México. El fundamento de la tecnología fue un modelo de programación integral del riego basado en grados-día crecimiento (GD), integrándose a un software (Irrimodel) operado a través de Internet. El sistema cuenta con las siguientes capacidades: a) elabora planes de riego bajo diferentes escenarios climáticos, disponibilidad de agua y manejo; b) pronostica el riego con alta precisión de acuerdo con el desarrollo del cultivo y acumulación de GD; y c) genera y envía solicitudes de riego al módulo prestador del servicio. La transferencia a productores se hizo en tres meses en más de 3 000 ha, donde se presentaron dos niveles de uso. En 56% (1 738 ha), su aplicación fue con nivel alto, mientras que el resto con nivel medio. La superficie con nivel alto se conformó de 396 ha bajo riego por gravedad y 1 334 ha bajo riego por aspersión. Tanto en parcelas con riego por gravedad como de aspersión se incrementó la eficiencia de aplicación (Ea) (18%), rendimiento (7 t) y productividad del agua (1.5 kg·m-3), siendo mayor en las de gravedad contra manejo tradicional. En este trabajo se presenta un análisis de esta tecnología a gran escala como alternativa para la adaptación de la programación del riego ante los efectos del cambio climático.>>>en: A computer platform was developed for integrated irrigation scheduling and management of potato crops based on information and communications technology using the internet. This technology adjusted the water demands of the potato crop according to the climate variability observed over recent years in the Valle del Fuerte, Sinaloa, Mexico. The basis of the technology was an integrated irrigation scheduling model based on increasing degree-days, with the integration of Irrimodel software operated over the internet. The system has the following capabilities: a) generates irrigation plans based on different scenarios related to climate, water availability and water management; b) produces a highly accurate irrigation prognosis according to the development of the crop and the accumulation of degree-days, and c) generates and sends irrigation requests to the service providers. The technology was transferred to producers over three months and covered over 3 000 ha. Two levels of use were identified —a high application level by 56% of the area (1 738 ha) and a medium level by the remaining area. The area with a high application level was composed of 396 ha which used gravity irrigation and 1 334 ha which used sprinkler irrigation. In both areas, with gravity irrigation as well as sprinkler irrigation, there was an increase in application efficiency (18%), yield (7 t) and water productivity (1.5 kg·m-3). The increase was greater with gravity than with traditional management. This work presents an analysis of the use of this technology on a large scale, as an option to adapt irrigation scheduling to the effects of climate change.>>>
Ernesto Sifuentes
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Víctor M. González
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Daniel A. Salina
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José G. Quintana
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