Universidad Tcnica Federico Santa Mara Departamento de Obras Civiles

Etapa 1: Ubicacin General y Definicin de la Obra

CIV-348 Obras Martimas

Integrantes

Matas Araya G. 2911049-2

Karolay Bonilla A. 2911031-K

Felipe Quezada P. 2911021-2

Mauricio Segovia J. 2921050-0

Profesor Patricio Cataln

Ayudantes Pablo Cortez Harold Daz Herman Hernndez Felipe Lucero

1 INTRODUCCIN

El diseo de cualquier obra en la costa de nuestro pas debe considerar una gran cantidad de variables, es por esto que este informe realizar una primera aproximacin a las variables y caractersticas de una obra de abrigo en la zona de La Pesca, Regin del Maule.

2 IDENTIFICACIN DE PROCESOS RELEVANTES PARA EL DISEO DE OBRA DE ABRIGO

A continuacin, se identifican los procesos relevantes para el diseo de una obra de abrigo, generando una valorizacin de estos.

Variable a considerar Definicin y Relevancia de variable a

considerar. Escala 0-10

Peso Relativo (%)

OPERATIVIDAD

Vida til Establecer el dimensionamiento general del proyecto.

Menos de 2 aos: 4 Entre 2 y 20: 8 Ms de 20:10

10

OLEAJES Y AGENTES MARINOS

Marea y Nivel de Mar

Determina la distancia a la cual se encuentra el fondo del mar y las respectivas fluctuaciones producto de las mareas, influyendo en las solicitaciones y operatividad.

Diferencia de altura del mar Entre 1-2 m :3 Entre 2-5m: 5 Ms de 5 m: 10

7

Corrientes ocenicas Solicitaciones producidas por efectos marinos a la estructura.

Constantes valor 10 5

Maremotos Solicitaciones extremas que afectan a la obra.

Constantes valor 10 5

Oleaje

Determina las solicitaciones locales que est sometida la estructura (jetty), variacin de la napa de agua marina.

Categora de proteccin Baja: 3 Media: 5 Alta: 10

11

METEOROLGICO EVENTOS NATURALES

Vientos

Influencia en la generacin de olas y aumento en las solicitaciones estructurales, como tambin influencia en la direccin del oleaje.

Categora de proteccin Baja: 3 Media: 5 Alta: 10

7

Sismos Alteraciones a la estructura y vida til, alteracin en la funcionabilidad y posible generacin de maremotos.

Constantes valor 10 8

MORFOLGICOS

Batimetra Determinacin de los agentes marinos, como la profundidad a la que se llevara a cabo el proyecto

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3 ANLISIS DE CRITERIOS Y SELECCIN DEL LUGAR

Los criterios ms relevantes, fueron los siguientes: Oleaje, topografa y corrientes ocenicas. El oleaje es una variable relevante, ya que esta ser la principal involucrada con las fuerzas y descargas de energa de forma local asociada a la estructura. La topografa es una variable de suma importancia, ya que en base a esta se planifican la ruta de construccin. Las corrientes ocenicas, son un criterio de alta importancia, ya que esta es la que maneja el arrastre de sedimento, el cual es expulsado del rio Mataquito, el mar, a travs de las corrientes se encarga de distribuirlo (creacin de playas).

Lugares seleccionados:

En el ao 1999, un espign fue construido en la siguiente posicin:

Se aprecia que la posicin elegida fue para controlar la desembocadura del rio Mataquito y que este mismo no siguiera su camino (rumbo norte).

Luego del terremoto del 2010 (27 de febrero), todo el sedimento antes del espign (sur-norte) fue removido, esto indica, que el espign cumpli el rol de proteger el sedimento (playa) que se encontraba en direccin norte.

Actualmente, la situacin es esta:

Se aprecia que la desembocadura del rio Mataquito cambio con respecto a la de 1999, por lo que se debern elegir puntos, los cuales cumplan la misma funcin que el espign de 1999, es decir, controlar la desembocadura del rio Mataquito.

Ao 1999

Ao 2010

Los puntajes segn variables y ubicacin son los siguientes:

Se consider una escala de 1 a 10, donde 10 es poco oleaje, topografa homognea, corrientes ocenicas que aporten gran cantidad de sedimento.

Anlisis multi-criterio para eleccin de ubicacin de espign

De acuerdo a los puntajes obtenidos, la mejor ubicacin seria la ubicacin 1, debido a la topografa (variable con peso relativo mayor).

4 EVOLUCIN TEMPORAL DE LA ZONA

A continuacin se muestra una serie de imgenes que retratan la evolucin temporal de la zona.

Variable Peso % Ubicacion 1 Ubicacion 2

Oleaje 11 5 5

Topografia 8 8 6

Corrientes oceanicas 5 7 7

Puntajes

Ubicacin 1 Ubicacin 2

Oleaje 20 1 1

Topografia 20 1.6 1.2

Corrientes oceanicas 60 4.2 4.2

Suma total 6.8 6.4

VariablePeso

relativo %

Puntajes por variable

9/23/2004

4/28/2007

9/26/2009

Ubicacin del Espign

La barrera de arena ha estado en constante cambio, se aprecia en la fotografa correspondiente al ao 2004 que la barrera posea ms largo y terminaba cerca de la ubicacin de espign. Con el paso del tiempo la desembocadura del rio Mataquito se fue haciendo ms grande arrastrando una mayor cantidad de sedimentos pertenecientes antes a la barrera y esto provoc que los sedimentos se acumularan ms atrs en la desembocadura (fotografa correspondiente al ao 2009). En el ao 2010 desapareci casi en su totalidad la barrera (Probablemente provocado por el Tsunami del 2010), la cual obligo al rio a desembocar ms hacia el sur y por ende se empez a distribuir por efectos del mar nuevamente los sedimentos aportados por el rio. Actualmente la barrera est conectada con la playa existente en el ao 2004 al norte del espign, la desembocadura se desplaz y las reas verdes existentes antes a los pies del rio estn cubiertas por arenas.

5 DISEO DE ESPIGONES

La seleccin del tipo de obra de abrigo a realizar depende de la funcin que se requiere que esta cumpla, debido a la inexistencia en esta zona de puertos, se considera en primera instancia la

3/9/2010

3/22/2011

1/17/2014

realizacin de una obra de proteccin del litoral, en este caso un espign, el cual su funcin principal ser dirigir el curso del rio Mataquito al mar, generando una zona de control del flujo y de los sedimentos existentes.

Los Espigones son obras que principalmente mitigan el transporte de sedimentos reduciendo la erosin, adems producen disipacin de energa, difraccin y reflexin del oleaje ya sea las olas rompan o no sobre este. Existen distintos tipos de espigones, estos pueden ser con formas de T, L, Y o rectos, adems pueden ser inclinados o no respecto a la costa, es por esto que es necesario conocer la direccin y magnitud del oleaje que existe ya que en funcin a este se debe disear el espign, de forma tal que tenga la capacidad de resistir el oleaje y as tambin cumplir con su funcin de proteccin.

Debido a la gran cantidad de sedimentos que transporta el ro Mataquito es necesario asegurar el transporte de sedimentos, por lo que otro factor importante sern las corrientes marinas, que junto con el oleaje, sern las responsables del transporte de sedimentos y su posterior re distribucin.

Por otra parte la construccin del espign es un proceso complejo, el cual adems tiene un elevado costo, es por esto que los costos asociados a la construccin del espign son el tercer criterio de mayor relevancia seleccionado, adems los criterios nombrados anteriormente influirn tambin en el costo debido a los materiales a utilizar, variaran el costo y dependen de la vida til que se le dar para que resista las solicitaciones del lugar.

Comparando criterios

En la primera parte los criterios considerados ms relevantes en el diseo de una obra de abrigo

fueron: Oleaje, topografa y corrientes ocenicas.

En la seccin 4, los parmetros de diseo de espigones ms relevantes fueron: oleaje, corrientes

ocenicas, costos asociados a la construccin del espign.

La primera parte se enfoca principalmente en procesos de dinmica litoral como es el transporte y

estancamiento de sedimentos, adems de procesos de ndole hidrulico y martimo, tales como el

oleaje. A diferencia de la parte 1, para el diseo del espign y en la mayora de obras martimas, el

costo asociado a la construccin siempre es un factor a tomar en cuenta, ya que para lograr el

objetivo deseado, encausar la desembocadura del Ro Mataquito, es necesario obras de gran

envergadura ya que, de no ser as, podra suceder que este deje de cumplir su funcin, como ya

ocurri con el espign pre existente, luego del desastre del terremoto del ao 2010.

6 CONCLUSIONES

Finalmente se puede concluir que debido a la topografa del lugar, en primera instancia, se puede

elegir como lugar de colocacin del nuevo espign la actual desembocadura del rio. Para determinar

la inclinacin y ubicacin exacta del mismo es necesario realizar anlisis ms profundos de los

criterios ms relevantes considerados, en este caso oleaje y corrientes marinas, con esto tambin

se puede determinar el tipo de espign a utilizar y los materiales, junto con una evaluacin

econmica.