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SOCIEDAD CHILENA DE INGENIERIA HIDRÁULICA

IV SEMINARIO INTERNACIONAL DE INGENIERÍA Y OPERACIÓN PORTUARIA

Valparaíso, Chile, octubre de 2006

ENSAYOS EN MODELO FÍSICO PARA EL DISEÑO DE SOLUCIONES DE CAJONES DE BAJA REFLEXIÓN EN MUELLES Y DIQUES DE ABRIGO.

Gutiérrez Serret, R1; Lozano Pedroche, J

1; Flores Guillén, J

1 y Carrasco Jiménez, A

2.

1Centro de Estudios de Puertos y Costas. Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas

(CEDEX), C/ Antonio López nº 81; 28026 Madrid. 2Autoridad Portuaria Bahía de Algeciras. Pº de la

Conferencia s/n, 11207 Algeciras. Ministerio de Fomento. España. E-mail: Ramó[email protected]; [email protected]; [email protected]

RESUMEN: El objeto de esta ponencia es presentar los estudios realizados en modelo físico a escala reducida para diseñar unas nuevas tipologías de muelle y de dique vertical de baja reflexión, para su empleo en la ampliación del puerto de Algeciras (España). Ambas estructuras están formadas por cajones de celdas circulares, que en la parte superior del cajón y del espaldón, en el caso del dique, quedan abiertas en su primera línea, formando una cámara antirreflejante, la cual se puede construir mediante la demolición de parte del hormigón de las paredes de las celdas en la cara expuesta al oleaje. Se han estudiado diversas alternativas, con y sin relleno de escollera de las celdas en el caso del muelle y con apertura o no de todas sus celdas y tre profundidades de las celdas abiertas, en el caso de muelle. En los ensayos, realizados en el Canal de Oleaje de Grandes Dimensiones del CEDEX (90 x 3,6 x 6-4,5 m) a escala 1:8 para el muelle y 1:18.33 para el dique, se ha evaluado el coeficiente de reflexión (C

r) y

se ha determinado la fuerza horizontal ejercida por el oleaje sobre la estructura (dique y espaldón) para su dimensionado. Los oleajes generados han incluido periodos de pico (T

p) entre 5 y 12 s para el

muelle y entre 6 y 14 s. para el dique y alturas de ola significante (Hs) de 0,5 a 2 m y de 1 a 7 m

respectivamente. Los resultados han puesto de manifiesto el proceso de disipación de la energía del oleaje, por turbulencia en el interior de las celdas abiertas y por vertido al vaciarse estas. En el muelle C

r tiende a

valores cercanos a 0,7 al crecer el periodo, si bien para Tp cortos -5 a 8 s- C

r se ve afectado por H

s, con

valores de 0,5 para alturas entre 0,5 y 1,0 m, superando 0,6 para Hs entre 1,5 y 2, 0 m; dejando el

muelle de ser efectivo para alturas grandes. En el dique, Cr se ve poco afectado por H

s y la disipación

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es mayor cuanto menor es Tp, con valores de C

r de 0,4 a 0,7 en la alternativa mejor. Las fuerzas en el

dique han resultado proporcionales a Hs, prácticamente independientes de T

p y similares para todas las

alternativas ensayadas. INTRODUCCIÓN.

El objeto de esta ponencia es presentar los trabajos realizados en modelo físico a escala reducida para diseñar unas nuevas tipologías de muelle y dique de baja reflexión, a emplear en la ampliación del puerto de Algeciras, situado en el sur de España, frente al estrecho de Gibraltar. Ambas estructuras están formadas por cajones de celdas circulares, que en la parte superior del cajón y del espaldón, en el caso del dique, quedan abiertas en su primera línea, formando una cámara antirreflejante, la cual se puede construir mediante la demolición de parte del hormigón de las paredes de las celdas en la cara expuesta al oleaje. En general, el interés de las estructuras de baja reflexión para su empleo como muelles y diques de abrigo portuario en relación con las disposiciones verticales convencionales (sin celdas abiertas), puede concretarse en: − Reducción de la agitación en las dársenas, con ventajas para la maniobrabilidad para los buques y

para las operaciones de atraque y de carga-descarga1

− Reducción de la agitación en los canales de acceso a puerto, con ventajas para la maniobrabilidad para los buques, especialmente los de menor eslora.

− Reducción de la altura y el peralte del oleaje frente a la estructura, lo que para oleajes extremales puede redundar en una mitigación de las socavaciones a pie de dique.

− Reducción del rebase del oleaje. El estudio, ha consistido en la evaluación funcional y estructural del muelle y del dique, en lo que respecta a la disipación de la energía incidente del oleaje, y a la determinación de las fuerzas sobre un cajón tipo. Para ello, en primer lugar, se ha realizado un “estudio hidrodinámico”, analizando el fenómeno de la reflexión del oleaje y en segundo, un “estudio de esfuerzos”, midiendo las fuerzas del oleaje sobre la viga cantil del muelle, único elemento susceptible de afección significativa por la presencia de celdas abiertas, y los esfuerzos horizontales sobre el dique. El muelle, cuya sección inicial fue propuesta por la Autoridad Portuaria de la Bahía de Algeciras (APBA), está formado por cajones de 28,97 m de eslora, 13,71 m de manga, y 18,50 m de puntal, con celdas de 3,30 m de diámetro, fondeados a la cota -17,50 m. En la Figura 1se muestra una perspectiva y su sección tipo (los tramos abiertos para la creación de la cámara antirreflexión son los no sombreados).

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Figura 1. Muelle antirreflejante. Perspectiva y sección tipo.

Se han ensayado tres alternativas para esta estructura: A, con las celdas rellenas de escollera (250 a 350 Kg.); B ídem, modificando el bisel de inferior de la viga cantil, dejándolo recto y C, sin escollera y sección igual a la de la alternativa B (Figura 2).

Figura 2. Muelle. Planta y alternativas estudiadas.

El dique, cuya sección tipo inicial fue también propuesta por la APBA, está formado por cajones de celdas circulares, que en su parte superior así como en el espaldón quedan abiertas en su primera línea, formando una cámara antirreflejante (Figura 3). Además todo el paramento expuesto al oleaje está dotado de acanaladuras circulares. Las dimensiones de los cajones son: 43 m de eslora, 17 m de manga, 23,5 m de puntal y 3,30 m el diámetro de las celdas, estando fondeados a la cota -22,10 m. La cámara antirreflejante se extiende desde la coronación del espaldón a la cota 7,15 m a la -4,30 m en el fondo de las celdas abiertas. En su diseño más general el dique dispone también de cámara antirreflejante en su lado abrigado para funcionamiento como muelle de baja reflexión.

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Figura 3. Dique antirreflejante. Perspectiva y sección tipo.

Las alternativas analizadas contemplan dos configuraciones geométricas (A y B), en función de la apertura o no de todas sus celdas. Además, para analizar la influencia de la altura de la cámara antirreflejante (cota del fondo de las celdas abiertas), respecto a la absorción de energía, se han considerado tres niveles de agua en cada caso, resultando las seis alternativas siguientes: − Configuración geométrica A: todas las celdas abiertas (Figura 4). Engloba las alternativas:

o Alternativa A1: Nivel de agua alto, situado a la cota +1,2 m, quedando el fondo de la cámara antirreflejante a la 5,7 m de la superficie en reposo.

o Alternativa A2: Nivel de agua bajo, situado a la cota -4,3 m, quedando el fondo de la cámara antirreflejante a la 0,2 m de la superficie en reposo.

o Alternativa A3: Nivel de agua medio, situado a la cota 1,8 m, quedando el fondo de la cámara antirreflejante a la 2,7 m de la superficie en reposo.

− Configuración geométrica B: igual que A, dejando 1 de cada 2 celdas cerradas. Alternativas: o Alternativa B1: Nivel de agua alto. o Alternativa A2: Nivel de agua bajo. o Alternativa A3: Nivel de agua medio.

Figura 4. Configuraciones geométricas A y B.

Se destaca que la variación del nivel de agua es un procedimiento aproximado para simular la influencia de la profundidad de la cámara antirreflejante en lo relativo a la absorción de energía. Por este motivo, de las seis alternativas de dique planteadas, únicamente las que tienen el nivel de agua alto han sido utilizadas en el estudio de esfuerzos (A1 y B1).

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ENSAYOS REALIZADOS. Oleajes de ensayo. Los oleajes utilizados en los ensayos, han sido los características de la bahía de Algeciras: periodos de pico (T

p) de 5 a 12 s para el muelle y 6 a 14 s para el dique y alturas de ola significante (H

s) de 0,5 a 2,0

m y 1 a 7 m respectivamente, utilizándose oleaje irregular, con espectro energético del tipo Jonswap (factor de apuntamiento γ = 3,3), generando un mínimo de 400 olas en cada ensayo, al objeto de tener una muestra fiable para el correspondiente análisis estadístico. Instalación de ensayo. Los ensayos, dada la naturaleza del fenómeno a estudiar, según se comenta al tratar sobre los “efectos escala”, han requerido utilizar el Canal de Oleaje de Grandes Dimensiones del Centro de Estudios de Puertos y Costas del CEDEX (Figura 5). Las dimensiones de esta singular instalación son: 3,60 m de ancho, 90 m de longitud y profundidad variable de 6 a 4,5 m. La generación del oleaje se realiza mediante una paleta rotacional accionada hidráulicamente, pudiendo alcanzar 1,6 m de altura de ola máxima. El Canal dispone de un sistema de absorción activa de reflexiones, formado por tres sondas de medida de sobreelevaciones situadas a 9,5 m de la paleta. Los modelos se han situado a 65 m de la paleta (Figuras 5, 6, 7 y 8) y, a 18 m del mismo se ha dispuesto otro grupo de sondas para la medida del oleaje incidente y reflejado y la consiguiente evaluación del coeficiente de reflexión (C

r). Para la determinación de los esfuerzos, el muelle se ha

instrumentado con 7 sensores de presión, 2 en el paramento de su viga cantil y 4 en su base, y en el dique se han dispuesto 14 sensores de presión y un dinamómetro.

Figura 5. Canal de Oleaje de Grandes Dimensiones. Panorámicas.

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Figura 6. Canal de Oleaje de Grandes Dimensiones. Esquema y disposición del modelo.

Vista frontal. Alternativa A Detalle de la cámara sin viga cantil Figura 7. Muelle. Disposición del modelo. (Alternativa A: celdas con talud de escollera)

Modelo en construcción Modelo finalizado

Figura 8. Dique. Disposición del modelo. (Configuración A)

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Escala geométrica. En base a las características del Canal (dimensiones y altura de ola máxima) y para la reproducir la disipación de la energía del oleaje en las celdas del cajón de forma realista, minimizando los “efectos escala”, se ha adoptado la escala geométrica de: 1:8 para el muelle y 1/18,33 para el dique. De este modo, se ha reproducido una longitud de muelle correspondiente a un cajón y de dique a un cajón y medio. Para establecer la equivalencia modelo-prototipo se ha empleado la Ley de Froude, por ser predominante, en el fenómeno objeto de estudio, la fuerza de la gravedad, frente a las de viscosidad (turbulencia), tensión superficial y elasticidad. Efectos Escala. En estas estructuras, al tener la mayor parte de su paramento vertical, los “efectos escala” pueden considerarse despreciables, salvo los que pudieran producirse en el interior de la cámara antirreflejante, los cuales se analizan a continuación. En lo relativo a la turbulencia, los efectos escala, comenzarían a ser apreciables para flujos que, en el modelo, no hubieran alcanzado el régimen turbulento, dado que este es el que ocurre en el prototipo y, en tal caso, se traducirían en una sobreestimación del coeficiente de reflexión. Para ello se comprobó, como es usual, que el número de Reynolds en el modelo (Re)

m era superior a 3 ·10

4, en cuyo caso el

flujo sería turbulento, como así resultó, obteniéndose (Re)m

≈ 4,8 · 104

en el muelle y 7,6·104 en el

dique, según se expone seguidamente:

(Re)m

= = = 4,77 · 104 (muelle) y 7.583·10

4 (dique) [1]

Siendo:

( Re)p: número de Reynolds en prototipo: ( Re)

p = =

V : velocidad característica. V = ; g: aceleración gravedad, H

d: altura de ola significante, se adopta 1 m por ser la más desfavorable.

a: dimensión característica, se adopta la anchura de las aberturas de la cámara: 1,9 m.

: Viscosidad cinemática del agua, se adopta 10-6

. En lo que respecta a las fuerzas de tensión superficial, estas causan efectos indeseables para profundidades y periodos de ensayo inferiores a los 2 cm. y 0,35 s, condiciones ampliamente superadas con la escala elegida. Otras distorsiones modelo-prototipo inherentes a la instalación de ensayo o al oleaje generado, pueden ser los efectos de borde y las reflexiones no deseadas. En los ensayos realizados ambos efectos son

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despreciables, pues la medida de las reflexiones y las presiones en el dique se han realizado en el centro del Canal y el modelo ocupa todo el ancho del mismo. Además de los efectos escala, se analizaron posibles fenómenos de resonancia transversal en el Canal para el rango de los oleajes de ensayo, comprobándose que las longitudes de onda del oleaje generado estaban muy alejadas de las propias de la instalación. Medidas de sobreelevación.

Para estas medidas se ha empleado un grupo de tres sondas capacitivas situadas a 18 m de la sección a ensayar, comprobándose que esta distancia era mayor que la longitud de onda del oleaje de ensayo más largo. La frecuencia de muestreo fue de 20 Hz. La separación del oleaje incidente y reflejado, y en concreto la obtención del coeficiente de reflexión (C

r), se realizó utilizando el método de Mansard y Funke (1980), mediante la utilidad REFLA integrada

en la aplicación GEDAP (NCR, Canadá), con la que se controla el funcionamiento del Canal. Medidas de esfuerzos. En el muelle, las medidas de esfuerzos, para el dimensionamiento de la viga cantil, se han realizado mediante 7 sensores de presión, dispuestos según se indica en la figura 9.

Figura 9. Muelle. Medida de esfuerzos. Disposición de sensores de presión.

En el dique se ha utilizado un dinamómetro y se ha instrumentando -cajón y espaldón- con 14 sensores de presión (Figura 10). El dinamómetro se ha empleado para medir la fuerza total (Fsup) sobre la cámara antirreflejante, para lo cual se ha aislado un tramo de la misma de 0,564 m (10,36 m en prototipo). De los 14 sensores, 10 se han colocado en 2 filas en la parte inferior del dique (parte sin celdas abiertas) y los 4 restantes en el interior de la cámara, para conocer la distribución de presiones y para calcular la fuerza y el momento actuantes sobre el espaldón.

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Modelo en construcción Modelo finalizado

Figura 10. Dique Medida de esfuerzos. Disposición del dinamómetro y sensores de presión. RESULTADOS.

Estudio hidrodinámico. Mecanismo de disipación de energía. En cada uno de los ensayos se ha obtenido el coeficiente de reflexión (C

r) así como datos adicionales

que caracterizan el oleaje incidente sobre el muelle y el dique. A modo de resumen en la figuras 11 a 16 se muestra la evolución de C

r con T

p para cada una de las alternativas de muelle y dique estudiadas

y en las 17 y 18 dos fotografías que ilustran el funcionamiento del modelo.

Figura 11.Muelle. Evolución de C

r con T

p. Alternativa A: escollera y viga cantil con bisel


r con T

p. Alternativa B: escollera y viga cantil sin bisel

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r con T

p. Alternativa C: sin escollera ni bisel en viga

cantil

Figura 14.Dique. Evolución de Cr con T

p. Alternativas con nivel de agua alto (A1 y B1).

Figura 15.Evolución de Cr con Tp. Alternativas con nivel de agua medio (A3 y B3).

Figura 16.Evolución de C

r con T

p. Alternativas con nivel de agua bajo (A2 y B2).

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Descarga de las celdas con vertido Descarga de las celdas sin vertido

Figura 17. Muelle. Funcionamiento del modelo.

Alternativa A1 (nivel agua alto) Alternativa B2 (nivel agua intermedio)

Rebase oleaje Descarga cámara vertiendo

Figura 18. Dique. Funcionamiento del modelo.

De la observación de los ensayos -muelle y dique- se ha comprobado que el mecanismo de la disipación de la energía del oleaje en la cámara antirreflejante se produce de dos formas: por turbulencia del flujo en el interior de la cámara y por turbulencia del flujo en la descarga por vertido de la misma. En el caso de muelle, para los oleajes de menor altura, el mecanismo principal de absorción energética es la turbulencia generada en el flujo de descarga, mientras que para los de mayor altura, predomina la turbulencia generada en el flujo de descarga. En ambos mecanismos, la disipación es más efectiva para periodos cortos, para los que una mayor parte de su energía está concentrada en la parte superior de la columna de agua, y por ello es susceptible de

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ser disipada por cualquiera de los dos fenómenos descritos. A este respecto, el rango de profundidades adimensionales (h/L; h: prof. Fondeo y L: long. onda) de los oleajes considerados abarca gran parte del tramo de profundidades intermedias, ya que varía entre el límite de aguas profundas (d/L = 1/2) con T

p

= 5 s y aguas relativamente someras (d/L = 1/8) con Tp =12 s.

Para el caso de dique, el efecto de la turbulencia del flujo en el interior de las cámaras, en las alternativas con todas las celdas abiertas (A1, A2 y A3) es muy reducido, ya que la presencia de los tramos de paramento existentes, de poco más de 1,5 m cada uno, apenas modifican el oleaje cuyas longitudes de onda son de 56 m a 235 m, reflejándose posteriormente en la pared interior con una pérdida de energía muy pequeña. Se trata de unas situaciones que encajan dentro de los denominados “cuerpos pequeños” (anchura/longitud deconda > 7), los cuales no modifican las características del oleaje, salvo en un entorno muy próximo al obstáculo. En los casos estudiados la relación ancho / longitud de onda varió de 37 a 157. Sin embargo, en la configuración B con algunas celdas cerradas la presencia de mayores obstáculos en el paramento (5 m de ancho) provocó mayor turbulencia y, por lo tanto, mayor disipación de energía, lo que explica la reducción de C

r en las configuraciones tipo B frente a las A.

En cuanto a la turbulencia del flujo de descarga por vertido, su efecto es prácticamente inexistente en las alternativas con nivel alto de agua (A1 y B1), ya que en la descarga no se produce vertido (la lámina de agua queda por encima del fondo de la cámara). En cambio, si se produce en las alternativas con nivel medio (A3 y B3) y bajo (A2 y B2), lo que explica los menores C

r, en estas alternativas, con la

excepción de la B2, en la que Cr es mayor que en la B1 para oleajes cortos.

Por otro lado, en la disipación de energía, también influye la profundidad de fondeo del cajón, pues en función de ella el oleaje será corto (h/L > 0,5) o largo (h/L < 0,5), con lo que su energía estará concentrada en la parte superior de la columna de agua o distribuida en todo su perfil, lo que redunda en una mayor o menor efectividad de la cámara antirreflejante. En el caso estudiado sólo T

p = 6 s

cumple la condición de “corto” (h/L = 0,68), lo que puede explicar la excepción mencionada, en la que C

r es mayor en la alternativa con nivel medio (B2) que con alto (B1).

Finalmente en lo que respecta a la altura de ola, los resultados obtenidos han puesto de manifiesto su práctica independencia con ella. Únicamente para alturas grandes, H

s > 5 m, se ha apreciado una leve

disminución de Cr, motivada por el rebase del oleaje sobre el dique.

Estudio de esfuerzos. En el muelle, como se ha indicado, el estudio de esfuerzos se ha realizado para el dimensionamiento de su viga cantil, habiéndose obtenido la serie temporal de la fuerza horizontal y vertical sobre la viga, calculadas a partir de las medidas de presiones en su paramento y base. En la figura 19 se muestra la evolución de la fuerza vertical máxima con Tp, que es la que condiciona el diseño de la viga, para la alternativa A, que es en la que se producen los valores más altos.

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Figura 19. Evolución de la fuerza vertical máxima sobre la viga cantil con Tp. Alternativa A

Los resultados obtenidos, indican que las máximas fuerzas horizontales varían aproximadamente de forma lineal con H

s, existiendo muy poca influencia del periodo, con tendencia descendente cuando

crece Tp.

Los valores máximos están en torno a 30 t/m, lo que para el peso de la viga en el muelle estudiado supera su peso (23,8t/m) para H

s > 1,5 m.

Las máximas fuerzas horizontales en el paramento de la viga son reducidas, siempre inferiores a 7 t/m, lo que no condiciona su dimensionamiento. En el caso del dique, como se ha indicado en la Introducción, la determinación de los esfuerzos provocados por el oleaje sobre el cajón se ha realizado únicamente para las alternativas A1 y B1 (nivel de agua alto), obteniéndose las máximas fuerzas horizontales (Fx) y momentos sobre el dique y sobre su espaldón, mostrándose en la figura 20 la síntesis de los resultados de Fx para la alternativa A1.

Dique Espaldón

Figura 20.Fuerza horizontal máxima. Dique y espaldón. Evolución con H

s. Alternativa A1.

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Estos resultados ponen de manifiesto una evolución prácticamente lineal de las fuerzas horizontales con H

s, tanto sobre el dique como sobre su espaldón, existiendo una escasa influencia del periodo.

Asimismo, la variación del punto de aplicación de esta fuerza es escasa para los diferentes oleajes ensayados, en el dique y en su espaldón. Y finalmente, no se han apreciado diferencias significativas entre las fuerzas medidas en las dos alternativas ensayadas A1 y B1. CONCLUSIONES.

Del análisis de los resultados de los ensayos, pueden extraerse las siguientes conclusiones: Muelle y dique. Mecanismo de disipación de la energía − La disipación de la energía del oleaje en la cámara antirreflejante se produce de dos formas: por

turbulencia del flujo en su interior y por turbulencia del flujo en la descarga por vertido, predominado una u otra según el nivel de agua (profundidad de la cámara).

Muelle − Estudio hidrodinámico.

o Su funcionamiento, en todas las alternativas, sólo es efectivo para periodos cortos, ya que para Tp

próximos a 12 s, Cr se aproxima a 0,6 – 0,7 con independencia de la H

s incidente.

o Igualmente sólo es efectivo para alturas de ola pequeñas, lo que indica que para Hs grandes las

dimensiones de la cámara de reflexión resultan insuficientes. o Las alternativas A y B (con escollera) son las más adecuadas para oleajes de H

s y T

p pequeños,

resultando para alturas de 0,5 a 1,0 m y periodos inferiores a 8 s valores de Cr alrededor de 0,4,

subiendo a 0,7 para oleajes largos. o Por el contrario la alternativa C es la más adecuada para oleajes con H

s y T

p altos (1,5 – 2 m y 8 -

12 s), resultando Cr próximo a 0,4; el cual asciende a 0,7 para oleajes H

s y T

p pequeños (0,5 – 1

m y 5 -8 s). − Estudio de esfuerzos. Viga cantil (único elemento afectable por la cámara antirreflexión)

o Las máximas fuerzas horizontales son pequeñas, no condicionando su dimensionamiento. o Las máximas fuerzas verticales son ≈ 30 t/m en las alternativas A y C y de ≈ 20 t/m en la B.

Dique − Estudio hidrodinámico.

o Cr es prácticamente independiente de la altura de ola. Únicamente para H

s > 5 m se aprecia una

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leve tendencia decreciente, motivada por el rebase.

o Cr es menor para periodos cortos y resulta constante para T

p ≥ 10-11 s.

o Las alternativas más eficaces, en cuanto a la disipación de la energía del oleaje, han sido las de

nivel de agua medio (cámara intermedia) y las menos las de nivel de agua alto (cámara más profunda).

o La configuración con algunas celdas cerradas (B) ha sido, en general, más disipativa que la de

todas abiertas (A), salvo para la alternativa B2 (nivel de agua medio) con oleajes cortos.

o La alternativa más disipativa ha sido la B3 -algunas celdas cerradas y nivel de agua medio (fondo de la cámara unos 3 m por debajo del nivel medio de marea)-, resultando valores de C

r entre 0,4

y 0,7 (dique vertical convencional ≈ 0,9).

o La alternativa menos disipativa ha sido la A1 (celdas cerradas y nivel de agua alto), resultando valores de C

r que, con independencia del periodo se sitúan en torno a 0,80.

o Las acanaladuras circulares del paramento del cajón por debajo de la cámara antirreflejante tienen

una influencia despreciable en los valores de Cr

o Es recomendable que la forma de los “obstáculos” situados en la cara frontal de la cámara sean lo

menos aerodinámicos posible, a fin de generar turbulencia en el flujo de entrada y salida del oleaje

− Estudio de esfuerzos

o Las fuerzas en el dique y en su espaldón, a efectos prácticos, han resultado:

Proporcionales a la altura de ola (H

s)

Independientes del periodo del oleaje(Tp)

o La situación del punto de aplicación de la fuerza en el cajón y en su espaldón, se ve poco afectada por las características del oleaje, estando ubicadas: En el dique a 15-17 m de su base En el espaldón a 2,5 m de su base, sin apenas variaciones

o La distribución de presiones en el interior de la cámara es prácticamente uniforme o Las máximas fuerzas, correspondiente a la mayor altura de ola ensayada (Hs = 7 m) han sido: 235

t en el dique, distribuidas en: 200 t en el cajón y 35 t en el espaldón. o Las fuerzas en las dos alternativas ensayadas (A1 y B1) son similares

Como consideración general, para nuevas investigaciones en el campo de las estructuras antirreflejantes, puede indicarse que los ensayos realizados plantean el interés de analizar otras configuraciones: con más de una línea de celdas abiertas, con sus fondos a distintas cotas, con paredes a lo largo de algunas de las celdas abiertas y otras no y combinaciones de estas.

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Referencias Bibliográficas CEDEX, 2001. “Ensayo en modelo físico de un muelle de cajones antirreflejantes”. Informe para el Organismo Público Puertos del Estado. Madrid (España), noviembre de 2001. CEDEX, 2003. “Ensayos en modelo físico del dique de Isla Verde”. Informe para el Organismo Público Puertos del Estado. Madrid (España), agosto de 2003. Mansard, E.P.D. y Funke, E.R. 1980.”The measurements of incident and reflected spectra using a least squares method”. Proc. XVII Coastal Engineering Conference. Vol. 1; pp 154-172.

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PRESENTE Y FUTURO DE PUERTO VALPARAISO Presentación Institucional

HARALD JAEGER KARL Gerente General, Empresa Portuaria Valparaíso (EPV)

[email protected]

RESUMEN La ponencia “Presente y Futuro de Puerto Valparaíso” presenta en forma resumida la gestión global de Puerto Valparaíso, señalando sus ejes de gestión estratégicos que han guiado su accionar durante los últimos 6 años e identificando las acciones más relevantes que se han llevado a cabo en el marco de los mismos ejes. Tiene un carácter de presentación institucional. En la primera parte se señala que Empresa Portuaria Valparaíso (EPV) es una empresa autónoma del Estado cuyo objeto es la administración, explotación, desarrollo y conservación de Puerto Valparaíso, así como de los bienes que posee a cualquier título, incluidas todas las actividades conexas inherentes al ámbito portuario e indispensable para el debido cumplimiento de éste. EPV cumple el rol de Autoridad Portuaria. Se aborda la orgánica de EPV y las responsabilidades y facultades del directorio. Posteriormente desde un punto de vista sistémico se presenta Puerto Valparaíso, describiendo la relación que tiene con sus principales concesionarios: Valparaíso Terminal de Pasajeros y Terminal Pacífico Sur. Se consultan algunas cifras de transferencia de carga y pasajeros en los últimos años, mostrando evolución hasta la fecha con un sorprendente aumento en la participación regional de la carga contenedorizada y general durante el 2006. Una fuerte política de inserción internacional del Puerto Valparaíso lo ha llevado a establecer acuerdos de hermandad con 13 puertos en todo el mundo, acuerdos que han permitido sostener cooperación e intercambio de experiencias e información en diversos ámbitos. En relación con certificaciones de nivel internacional, Puerto Valparaíso fue el primer puerto latinoamericano en certificar de acuerdo al código ISPS, además cuenta con

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certificaciones en ámbitos de calidad (ISO 9.001), medioambiente (ISO 14.001) y seguridad/salud ocupacional (OHSAS 18.001) Definiciones estratégicas

• Crear infraestructura portuaria: conforme a la demanda. • Gestión Logística: para brindar soluciones integrales y seguras a la cadena de

suministro. • Crear infraestructura Turística – Comercial: respetuosa del urbanismo y de

expectativas ciudadanas. Gestión de infraestructura portuaria Se refiere a la gestión de aquella infraestructura directamente relacionada con la atención de naves de carga y pasajeros. El escenario actual se resume en los siguientes puntos: tendencia creciente de carga y pasajeros; incremento de la contenedorización; naves de mayor eslora y calado; y una capacidad actual de transferencia de carga para el puerto de unas 9,1 millones de toneladas por año. Todo lo anterior se traduce en la necesidad de incrementar la capacidad en el corto plazo y asegurar las condiciones para enfrentar satisfactoriamente el crecimiento futuro de la demanda. Durante el desarrollo de la ponencia se explican las acciones de corto y largo plazo que se han tomado para el efecto. Gestión Logística Puerto Valparaíso ha trabajado en forma conjunta con la comunidad logística portuaria, para llevar adelante el desarrollo de un Sistema Global de Comercio Exterior y Gestión Logística que ha permitido y permitirá dar una mayor eficiencia a los procesos físicos y documentales asociados a la transferencia de carga, mediante la coordinación y la aplicación de tecnologías de la información. En el marco de este eje de gestión se encuentra uno de los proyectos emblemáticos de Puerto Valparaíso, ZEAL, o Zona de Extensión de Apoyo Logístico, que consiste en un nuevo recinto para el control, coordinación y fiscalización de la carga rodoviaria hacia y desde los terminales portuarios. Durante la presentación se abordarán las necesidades que llevaron a desarrollar este innovador proyecto, junto con una descripción de sus etapas de desarrollo y la determinación de beneficios sociales para la ciudad. Gestión Infraestructura Turística-Comercial Dentro de este eje se inserta otro proyecto emblemático para EPV, Puerto Barón, cuyo objetivo para EPV es el de crear un proyecto de carácter portuario-turístico y comercial de alta calidad urbanística y funcional a la ciudad, que genere actividad económica y social, y que permita rentar los activos de EPV y del desarrollador. Se detalla el proceso que se está llevando a cabo para materializar el proyecto y su actual estado de avance.

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EFECTOS DEL TERREMOTO DE VALPARAISO DE 1906 EN LAS OBRAS PORTUARIAS.

R. Saragoni (*) Profesor Titular

División Estructuras Construcción Geotecnia. Departamento de Ingeniería Civil

Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Universidad de Chile.

[email protected]

RESUMEN El 16 de Agosto recién pasado la ciudad de Valparaíso conmemoró el centenario del terremoto de 1906, con una ceremonia presidida por el Alcalde de Valparaíso don Aldo Cornejo. Para ello se constituyó una comisión formada por el Alcalde de Valparaíso, El Mercurio de Valparaíso, el Museo Naval de la Armada de Chile y la Universidad Católica de Valparaíso. La Empresa Portuaria de Valparaíso, en conjunto con el Instituto Nacional de Hidráulica y el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile han querido sumarse a esta conmemoración con esta presentación de los efectos del terremoto de Valparaíso de 1906 en las obras portuarias existentes en esa oportunidad. La conmemoración termina en Noviembre con un congreso internacional en honor al Conde Fernand de Montessus de Ballore, primer director del Instituto Sismológico de Chile, fundado en 1908. El terremoto del 16 de Agosto de 1906, Magnitud Richter MS = 8.3 a sido uno de los mas destructivos de la historia de Chile, en cuanto a víctimas las cuales alcanzaron a 3700 y se concentraron en el barrio Almendral del puerto de Valparaíso, donde alcanzó una intensidad Mercalli modificada máxima de X. El terremoto no obstante su gran magnitud no fue acompañado por un maremoto, de hecho la tripulación de los barcos surtos en la bahía ayudaron a los damnificados.

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En este trabajo se describen los efectos del terremoto de 1906 en el muelle fiscal construido entre 1873-1883, primera obra portuaria chilena importante y que prestó servicios a buques de gran calado hasta 1919. Además se describen los efectos sobre el edificio de la Gobernación Marítima y al circulo Naval. Este terremoto tuvo gran influencia sobre el proyecto de Mejoramiento del puerto de Valparaíso que desarrollara el ingeniero Jacobo Kraus y el fuera afectado posteriormente por el terremoto de 1985. * Miembro de la comisión Conmemoración del centenario d

RESUMEN El 16 de Agosto recién pasado la ciudad de Valparaíso conmemoró el centenario del terremoto de 1906, con una ceremonia presidida por el Alcalde de Valparaíso don Aldo Cornejo. Para ello se constituyó una comisión formada por el Alcalde de Valparaíso, El Mercurio de Valparaíso, el Museo Naval de la Armada de Chile y la Universidad Católica de Valparaíso. La Empresa Portuaria de Valparaíso, en conjunto con el Instituto Nacional de Hidráulica y el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile han querido sumarse a esta conmemoración con esta presentación de los efectos del terremoto de Valparaíso de 1906 en las obras portuarias existentes en esa oportunidad. La conmemoración termina en Noviembre con un congreso internacional en honor al Conde Fernand de Montessus de Ballore, primer director del Instituto Sismológico de Chile, fundado en 1908. El terremoto del 16 de Agosto de 1906, Magnitud Richter MS = 8.3 a sido uno de los mas destructivos de la historia de Chile, en cuanto a víctimas las cuales alcanzaron a 3700 y se concentraron en el barrio Almendral del puerto de Valparaíso, donde alcanzó una intensidad Mercalli modificada máxima de X. El terremoto no obstante su gran magnitud no fue acompañado por un maremoto, de hecho la tripulación de los barcos surtos en la bahía ayudaron a los damnificados. En este trabajo se describen los efectos del terremoto de 1906 en el muelle fiscal construido entre 1873-1883, primera obra portuaria chilena importante y que prestó servicios a buques de gran calado hasta 1919. Además se describen los efectos sobre el edificio de la Gobernación Marítima y al circulo Naval.

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Este terremoto tuvo gran influencia sobre el proyecto de Mejoramiento del puerto de Valparaíso que desarrollara el ingeniero Jacobo Kraus y el fuera afectado posteriormente por el terremoto de 1985. * Miembro de la comisión Conmemoración del centenario d

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AMORTIGUAMIENTO EN LA RESPUESTA SÍSMICA DE MUELLES TRANSPARENTES EN PUERTOS DE CHILE

HUGO BAESLER C. PM Ingenieros, Santiago, Chile

[email protected]

ZOCIMO FREDES V. PM Ingenieros, Santiago, Chile

[email protected]

DEBORA RIQUELME. PM Ingenieros, Santiago, Chile

[email protected]

RESUMEN La presentación tiene como objetivo entregar los resultados de tres trabajos de investigación realizados, que han tenido como uno de los resultados la determinación de los factores de amortiguamiento de muelles tipo transparente, así como la contribución que tiene el agua de mar en el amortiguamiento sísmico de los pilotes. La línea de estudio iniciada el año 2003 tiene como objetivo tratar de precisar parámetros del amortiguamiento de los modelos de estructuras de muelles transparentes, lo cual no tiene recomendaciones claras en las normas nacionales e internacionales, siendo una materia de permanente discusión entre los consultores de proyectos portuarios. En dos de los trabajos de investigación realizados se utilizaron los resultados de registros de respuesta de estructuras existentes sometidas a sismos o ensayos pull back. Los muelles estudiados son los Sitios 3, 2 y 1 del Puerto de Valparaíso y el Puente de Acceso del Muelle Ventanas. En el caso del Puerto de Valparaíso, el proyecto y construcción de los Sitios 3, 2 y 1, contemplaron la instalación de acelerógrafos que han registrado la respuesta del sitio durante los últimos años de numerosos eventos sísmicos, a partir de lo cual se realizó un estudio que permitió, elaborar un modelo As Built del puerto y poder calibrarlo en base a

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las respuestas entregados por los instrumentos. Con esto se obtuvo una determinación de los factores de amortiguamiento del muelle tipo transparente. Se obtuvo un buen ajuste entre las respuestas medidas por el acelerógrafo y el comportamiento predicho por el modelo calibrado, que sin duda al elaborarse con mejor información disponible y comparación con registros sísmicos reales, se obtiene un modelo que representa en mejor forma el comportamiento estructural de los muelles. Del proceso de calibración, se ha obtenido que el amortiguamiento respecto al crítico más representativo de la estructura del muelle del sitio 1 del Puerto de Valparaíso es del orden de 3.0%. Para Puerto Ventanas, se realizó un ensayo Pull Back en los tramos del puente de acceso al muelle, para lo cual se fabricó una estructura que permitió la aplicación de una carga máxima del orden de 90 Ton. Se instrumentó los tramos del muelle transparente para evaluar la rigidez y factores de amortiguamiento de la respuesta. El amortiguamiento obtenido es de un promedio de 2.7%, que vario entre 2.6% y 3.1%. Puede ser un referente para su uso en el diseño sísmico de estructuras de muelles similares tipo transparentes con pilotes de acero, considerar un amortiguamiento de 3%. El valor de amortiguamiento obtenido de los registros de microvibraciones correspondiente a un 3 %, es similar al obtenido con la prueba Pull-Back, por lo que se ha validado la medición de microvibraciones como un buen método de ensayo para obtener amortiguamientos en otros muelles del tipo transparentes. El tercer estudio realizado el año 2005, abordó una investigación de la interacción fluido-estructura (agua de mar-pilote). Se elaboró un modelo matemático con la aplicación computacional de elementos finitos capaz de modelar el fenómeno. Se confeccionaron cinco modelos de los cuales dos corresponden a casos estudiados (Puerto Ventanas, Report UR8) y tres a variaciones del modelo de Puerto Ventanas. De los modelos realizados se concluye que el aporte del agua en relación a amortiguamiento es significativo. El valor que arrojó el modelo de Puerto Ventanas dio un valor de 1.4% de amortiguamiento adicional al amortiguamiento propio de la estructura sin agua, mientras que el modelo Report UR_8 dio un valor de 1.3%. Para las tres variaciones del modelo Ventanas en cuanto a altura de agua, forma y diámetro, se tienen amortiguamientos de 1.5%, 2.0% y 1.6%, adicional al amortiguamiento propio de la estructura sin agua, respectivamente.

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EXPERIENCIA DEL INH EN LA ESTIMACIÓN DEL NRS LOCAL EN CANALES DEL SUR DE CHILE

PABLO RIQUELME MELLA

Instituto Nacional de Hidráulica de Chile [email protected]

PABLO POZO ROJAS

Instituto Nacional de Hidráulica de Chile [email protected]

RESUMEN En este trabajo se presentan algunas experiencias del INH en la determinación del Nivel de Reducción de Sondas local (NRS local) en canales del sur de chile, en el contexto de algunos estudios realizados para la Dirección de obras Portuarias (DOP) del Ministerio de Obras Públicas (MOP). Se presentan algunos resultados obtenidos y sus respectivos análisis. Para las localidades de Aulín y Tenaún, Chiloé X Región, se contaba con registros de variaciones de la marea realizadas con mareógrafo entre los días 23 de Agosto y 3 de Septiembre de 2005 (6 días en cada localidad). Para la estimación del NRS local se utilizó la siguiente metodología.

⋅ Se consideraron las mediciones de marea y las predicciones del SHOA referidas al puerto secundario de Quemchi.

⋅ Se consideró como nivel medio del mar el promedio de los valores horarios, registrados durante el período de la campaña de terreno (referidos al cero instrumental de cada localidad).

⋅ De las tablas de mareas del SHOA y con 6 años de predicciones de mareas (2000 - 2005) se determinó la máxima amplitud de predicción.

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⋅ Con el objeto de representar las diferencias de amplitudes entre las predicciones del SHOA y las mediciones en cada una de las localidades, se considero el promedio de las diferencias de amplitud para cada caso.

El NRS se estimó considerando el nivel medio del mar determinado en cada zona, la máxima amplitud pronosticada en Quemchi, de acuerdo a los pronósticos SHOA, y la semi amplitud máxima de marea. Así, se estimó que el nivel mínimo de marea esperado para cada localidad corresponde a:

( )2

amplitud de diferencia Promedio - máxima Amplitud - NMMBajamar =

Además, se nivelaron las reglas de mareas con respecto al NRS de Quemchi, con el objeto de fijar las mareas a un mismo plano de referencia. En la tabla 1 se presentan los parámetros utilizados para el cálculo del NRS local en Aulín y Tenaún.

Tabla 1 : Análisis no-armónico de marea. Aulín y Tenaún.

Aulín Tenaún Observaciones N.M.M. +2.77m +2.91m Referida al cero de la regla. Diferencia amplitudes 1.20m 1.46m Amplitud máxima 8.07m Pronóstico SHOA (2000-2005). Marea mínima -0.665m -0.395m Referida al cero de la regla. Cero regla +0.728m +1.143m Referida al NRS Quemchi.

De acuerdo a los valores de la tabla anterior, y considerando parámetros de resguardo para cada localidad en forma independiente, los NRS adoptados son los siguientes:

Tabla 2 : NRS en Aulín y Tenaún. Localidad NRS Observaciones Aulín 0,728m bajo cero instrumental de Aulín 0.0 m sobre NRS de Quemchi Tenaún 0,643m bajo cero instrumental de Tenaún 0.5 m sobre NRS de Quemchi.

La metodología descrita fue también utilizada en las localidades de Cailín y Chaullín, considerando las predicciones del SHOA referidas al puerto secundario de Quellón. En Isla Toto, XI Región, se registró con mareógrafo, durante 45 días, las variaciones del nivel del mar. Se realizó un análisis no armónico y se determinaron los principales planos de referencia de la marea. En Isla Toto se realizó además un análisis armónico y se determinó el nivel de reducción de sondas teórico (NRS), de acuerdo a la metodología expuesta en la publicación SHOA Nº 3105, Instrucciones Hidrográficas Nº 5, que considera el método de Foreman.

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Los resultados correspondientes al análisis no armónico de mareas en Isla Toto se presentan en la siguiente tabla. Los planos se han referido al cero instrumental.

Tabla 3 : Planos de referencia. Isla Toto. Con los valores de las componentes de la marea se obtuvo el NRS teórico de 0.806 m sobre el cero instrumental en Isla Toto. Para adoptar el NRS del lugar, se han tenido en cuenta los resultados obtenidos con el análisis armónico, el análisis no-armónico de pleamares y bajamares de las publicaciones del SHOA de los años 2000 a 2005, los valores medidos en terreno y las predicciones resultantes. Así, considerando que es recomendable dejar un margen de resguardo como seguridad en la navegación, se adoptó un NRS de 0.6m sobre el cero instrumental o regla de marea. El método de Foreman fue también utilizado para la obtención del NRS local en las localidades de Caleta Tortel y Caleta Poyo. Con el objeto de comparar el método utilizado en Aulín y Tenaún con el método de Foreman utilizado en Isla Toto, para este trabajo se estimó el NRS en dicha isla, aplicando la metodología descrita anteriormente, y considerando sólo una semana de medición. El puerto secundario más cercano a Isla Toto es Puerto Ballena. En la tabla 4 se presentan los resultados obtenidos en Isla Toto. Los resultados obtenidos en la estimación del NRS local, arrojan una diferencia de aprox. 21cm, entre la metodología descrita, que considera siete días de medición y el método de Foreman, que considera un registro de datos cada cinco minutos, con más de un mes de medición continua. Esta diferencia se considera pequeña, ya que se encuentra dentro de los rangos y porcentajes de revanchas que suelen establecerse normalmente en los diseños, sin embargo, cabe hacer notar que dicha diferencia puede aumentar o disminuir dependiendo del tramo de datos que se considere, es decir, dependerá de las fechas en que se realicen las mediciones, y lo que es más importante aún, aunque la estimación del NRS fuera coincidente con la de Foreman, este método no permite pronosticar mareas, lo cual resulta fundamental a la hora de definir las condiciones de diseño de una infraestructura portuaria.

Sobre cero VALORES Instrumental

o cero regla

Nivel Medio del Mar 2.489Nivel medio de Marea 2.447Altura promedio Pleamares 3.240Altura Promedio Superior Pleamares 3.551Desigualdad diurna promedio de pleamares 0.315Altura promedio Bajamares 1.660Altura Promedio Bajamares inferiores 1.380Desigualdad diurna promedio de Bajamares 0.278Altura pleamar Máxima 3.890Altura Bajamar Mínima 0.930Rango Máximo de Mareas 2.960

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Tabla 4 : Análisis no-armónico de marea. Isla Toto

IslaToto Observaciones N.M.M. +2.51m Referida al cero de la regla. Diferencia amplitudes -0.29m Amplitud máxima 2.7m Obtenido pronóstico SHOA (2003-2004). Bajamar 1.02m Referida al cero de la regla.

Por otro lado, cabe destacar que los criterios a utilizar en la adopción del NRS dependerán de las características del lugar, tipo de proyecto o infraestructura que se pretenda desarrollar, la cantidad y calidad de los antecedentes con que se cuente. De esta forma, se podría alternativamente utilizar como criterio, para la obtención de las diferencias entre lo medido y lo pronosticado por el SHOA, las amplitudes máximas o los rangos de mareas máximos, los cuales presentan, aunque no significativas, diferencias que es recomendable tener en cuenta. Con respecto a los resultados obtenidos en Aulín y Tenaún se puede comentar que en Aulín se adoptó un NRS coincidente con el de Quemchi, debido a la escasa diferencia que presentaban los resultados. En Tenaún se adoptó una revancha de 25cm, mayor que la de Aulín, debido a que el tráfico en dicha localidad es mayor, con lo cual se obtuvo un NRS local 0.5m sobre el NRS de Quemchi. Con respecto al método de Foreman, para este trabajo se realizaron diversas pruebas, utilizando datos medidos en Isla Toto, que consistieron en contrastar resultados obtenidos al procesar con diferentes series de tiempo (7, 15, 30 y 45 días de medición). Se pudo constatar que el método entrega resultados significativamente diferentes al procesar con una base de datos menor que lo recomendado (30 días). Finalmente, se resalta la importancia de las mediciones de campo, las cuales permiten conocer las singularidades mareales de cada sector. Dependiendo de la envergadura de cada proyecto se establecerán los requerimientos en cuanto a la cantidad y tipo de mediciones, sin embargo, sobre la base de la experiencia adquirida durante el desarrollo de estos estudios se puede decir que en general, debido a las características geográficas de la zona estudiada, resulta recomendable realizar siempre mediciones de mareas que permitan conocer y caracterizar las diferencias tanto en altura como en tiempo.

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Valparaíso, Chile, Octubre de 2006

MÉTODOS USUALES E INUSUALES PARA LA REPARACIÓN DE ROMPEOLAS CONVENCIONALES

CHARLES FOURNIER Baird & Associates, S.A.

[email protected]

DAVID ANGLIN Baird & Associates, S.A.

[email protected]

PATRICIO MONÁRDEZ Baird & Associates, S.A. [email protected]

RESUMEN Este documento describe las metodologías de diseño usuales e inusuales aplicadas en la reparación de tres rompeolas convencionales. Los referidos proyectos se encuentran en: 1) Arica, Chile; ii) Quequén, Argentina; y iii) Matane, Québec, Canadá. Cada uno de estos sitios posee características totalmente diferentes y presenta diversos desafíos en lo que respecta al proyecto y a la construcción. En el caso del rompeolas de Arica, fue necesario realizar una reparación menor en el codo de la estructura. El rompeolas original fue construido a inicios de la década de 1960 utilizando Tetrápodos de 16 ton, las que sufrieron un deterioro significativo a lo largo de una vida útil de 42 años. Para la reparación se utilizaron bloques Core-Loc® de 12 ton. En este caso, se realizó un estudio de terreno pormenorizado para definir los perfiles del rompeolas en la actualidad, las condiciones estructurales, las características del fondo marino y también para determinar los parámetros de resistencia de materiales tales como el hormigón y la roca del filtro. Además, para fundamentar el desarrollo del diseño, se realizó una modelación física bidimensional en el Instituto Nacional de Hidráulica de Chile (IHN). El rompeolas de Quequén fue construido durante las décadas de 1920 y 1960 utilizando cubos y/o paralelepípedos rectangulares de 32 ton. Con el paso del tiempo, esta estructura también ha sufrido daños considerables generados principalmente por fallas en el pie, que a

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su vez causaron instabilidad en el talud. El proceso de reconstrucción del rompeolas incluyó una ampliación de 400 m. Los proyectos de reparación y extensión fueron desarrollados con la ayuda de las modelaciones físicas en 2 y 3 dimensiones, realizadas en el Instituto de Hidrodinámica Aplicada (INHA) en Barcelona, España, donde se consideró el uso de bloques Core-Loc® de 2,4 m3 a 11 m3. El rompeolas de Matane, ubicado en el sistema acuático de St. Lawrence en la provincia de Québec, también fue construido en la década de 1960 utilizando Tetrápodos. Desde la construcción inicial, tanto el cabezo como ciertas porciones del tronco del rompeolas han sufrido daños críticos, que han sido reparados en diversas ocasiones. Los diferentes tipos de daños han sido evaluados a través de estudios de terreno. Para acompañar el desarrollo del proyecto de reparación, se realizó un estudio en modelo físico en el Centro de Hidráulica de Canadá (CHC- Canadian Hydraulics Centre). Se estudiaron diversas soluciones, tanto usuales como inusuales, incluida la reparación con una única capa de Acrópodos en el caso del morro, una berma y finalmente una berma ancha, formada por diversas capas de roca grande, pobremente gradada. Sobre la base de los resultados obtenidos durante la modelación física y datos provenientes de otras fuentes, finalmente se logró un diseño estable y viable.

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CHALLENGES FOR SOUTH AMERICAN PORTS

C. Bert Kruk Senior World Port Specialist at the World Bank

[email protected] [email protected]

RESUMEN • Short Introduction of the World Bank, including a General Overview and Role of the

World Bank in Transport, the relation between an individual country and the Bank and the development, execution and management of projects. Special attention will be paid to the Port Reform Toolkit of the World Bank, its contents, where it can be found and how to download it

• Overview of South America West Coast ports. The presentation will concentrate on the

ports on the West Coast of South America: from the ports/terminals in Panama up and until the ones in Chile. The presentation will also provide some general indicators, for Latin America as a whole, and for the West Coast countries. The presentation then concentrates on the container handling business, analyzing the container throughput development in the major West Coast ports

• Status of Port Reform South America West Coast ports. Next, the presentation

discusses the prevailing port management forms of the major West Coast ports, followed by the most recent developments in port management forms in the various countries. It discusses the details of the various concessions, if available.

• Conclusions and Recommendations. The paper concludes with a number of

observations regarding the future outlook of container handling facilities and port management forms of the ports on the West Coast of South America. Relevant components that will be discussed are: - What is and what will, or should, be the relation between the public and the private

(port) sectors? - Which ports/terminals are likely to become the major or the regional container

transshipment facility/-ies?

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- What will be the importance of transit cargo and which ports are best equipped and located for that function?

- Discussion of other issues that are important in today’s port industry, such as water depth requirements, ISPS compliance, types of port competition, City-Port relationship, Social Dialogue and Regulatory issues.

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EL PROGRAMA ROM UN MODELO DE GESTION DE LA INNOVACION EN EL SECTOR PORTUARIO (La experiencia española)

José Llorca. Director del Programa ROM de Recomendaciones para obras Marítimas

Puertos del Estado. Avda. del Partenón, 10 28042-Madrid (España) Telf: + 34 915245518

e-mail: [email protected]

RESUMEN Como en otros sectores de la actividad económica, la existencia, implantación y desarrollo de programas de I+D+i en el sector portuario son fundamentales para mejorar la posición competitiva de los puertos en las cadenas logísticas multimodales, cada vez más globalizadas, abiertas y liberalizadas, en las que los distintos encaminamientos de las mercancías son elegidos libremente por los cargadores y transitarios en función de la seguridad, la eficiencia y el coste del servicio. En este contexto competitivo, los puertos deben establecer programas continuos de innovación que les permitan adaptar la oferta global portuaria a la evolución constante de las necesidades de la demanda, alcanzar una adecuada calidad, seguridad y eficacia en la provisión de infraestructuras y en la prestación de los servicios y conseguir menores costes infraestructurales y operativos en los puertos. Estos programas obligatoriamente deben tener un enfoque global, dada la gran interacción que se produce en las instalaciones portuarias entre gestión técnica, gestión operativa y gestión ambiental. El PROGRAMA ROM, nace en España como una de las estrategias para dar cumplimento a estos objetivos.

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¿QUÉ ES EL PROGRAMA ROM? El Programa ROM es un ejemplo de modelo de gestión de la innovación en el campo de la ingeniería portuaria, desde un enfoque global, completo y amplio de lo que actualmente debe significar este campo de la ingeniería . Es decir, tomando en consideración las complejas interacciones que se producen en los puertos entre decisiones técnicas (análisis ofertas demanda, planificación, evaluación económica-financiera, proyecto) y decisiones operativas (buques, calidad del servicio: equipos de manipulación, rendimientos, organización laboral,…) y sus implicaciones en la sostenibilidad ambiental. Este Programa se fundamenta en el desarrollo de un marco normativo para la ingeniería portuaria, realizado de forma participativa por todo el sector portuario español, tanto público como privado, hasta alcanzar los acuerdos de consenso necesarios para que pueda representar a toda la experiencia y opinión nacionales. VALIDEZ DE LOS PROCESOS DE NORMALIZACION EN EL CAMPO DE LA INGENIERIA PORTUARIA COMO MODELOS DE GESTION DE LA INNOVACION Los procesos de normalización se pueden considerar como valiosos modelos para la gestión de la innovación en todos los campos de la actividad económica, habiendo sido adoptados por muchos Gobiernos y Administraciones para impulsar la calidad de los productos industriales y altos niveles de eficiencia de los servicios. De igual forma también son válidos y particularmente necesarios en el ámbito portuario ya que: - Permiten aplicar criterios y sistemas de gestión de la calidad total en las infraestructuras,

los equipamientos y las operaciones portuarias. - Facilitan la difusión y la rápida aplicación generalizada de los nuevos avances

tecnológicos - Permiten la consolidación metodológica de la enorme experiencia acumulada (En

España la inversión anual portuaria es actualmente una de las mayores del mundo, ascendiendo en 2005, únicamente la inversión pública, a más de 1.100 M US$ anuales y siendo la inversión privada del mismo orden de magnitud que la pública) (Ver figura adjunta)

- Permiten homogeneizar la documentación especializada del sector portuario existente a nivel internacional que conforma el actual estado de la técnica

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0100200300400500600700800900

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

M€ CorrientesM€ Constantes

- Permiten adaptar toda la normativa existente en el campo de la ingeniería civil a los condicionantes de la ingeniería portuaria.

Inversiones públicas en obras portuarias en España en puertos de interés general

Periodo 1996-2005 CONTENIDOS DEL PROGRAMA ROM El PROGRAMA ROM desarrolla el procedimiento metodológico completo a seguir para la planificación, proyecto, construcción y reparación de las instalaciones y áreas portuarias, dando criterios y recomendaciones específicas para garantizar una adecuada fiabilidad, funcionalidad y operatividad de las instalaciones portuarias, así como su sostenibilidad ambiental. Para ello, incluye los siguientes contenidos:

- Recomendaciones para la modelización de las condiciones en el emplazamiento, tanto en lo que respecta a la definición geométrica de las estructuras, el terreno y el medio físico, como a la valoración y control de las características del terreno, de los materiales y el medio físico, así como de los distintos agentes y acciones.

- Recomendaciones sobre configuraciones físicas y tipologías estructurales de las infraestructuras y superestructuras portuarias y los criterios de selección de las mismas.

- Recomendaciones para la definición de las dimensiones en planta y alzado de las instalaciones portuarias que satisfagan los requerimientos funcionales y operativos

- Criterios para el establecimiento de los criterios generales de proyecto y la metodología a emplear para la verificación de la fiabilidad estructural o probabilidad de supervivencia de las infraestructuras portuarias, así como sus niveles de operatividad.

- Definición de las técnicas de optimización.

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- Definición de los niveles de mantenimiento, seguimiento e inspección necesarios. - Definición de métodos y procesos contractivos. - Establecimiento de Pliegos de Prescripciones Técnicas y de control de calidad

Para desarrollar estos contenidos las Recomendaciones ROM se agrupan en las siguientes 6 series:

- SERIE 0. Esquema metodológico y conceptual general. Definición de los factores de proyecto.

- SERIE 1. Recomendaciones para del proyecto y construcción de diques de abrigo. - SERIE 2. Recomendaciones para el proyecto y construcción de obras interiores - SERIE 3. Recomendaciones para la planificación, gestión y explotación de áreas

portuarias - SERIE 4. Recomendaciones para el proyecto y construcción de superestructuras e

instalaciones en tierra. - SERIE 5. Aspectos medioambientales - SERIE 6. Prescripciones técnicas, administrativas y legales.

Para potenciar los efectos perseguidos estos contenidos se complementan con el FORO EROM, como instrumento para la dinamización de los procesos de implantación, discusión y actualización del Programa, así como con el AULA ROM para potenciar los aspectos formativos necesarios para la aplicación práctica de las distintas Recomendaciones aprobadas. ESTADO ACTUAL DE AVANCE El Programa ROM se crea en 1987 por la Administración Portuaria Española, siendo 1990 el año de la publicación de la primera Recomendación la ROM 0.2-90. Acciones en el proyecto de obras marítimas y portuarias. Desde entonces hasta el año 2000 se publicaron las siguientes recomendaciones:

- ROM 0.3-91 Acciones climáticas I: Oleaje. Atlas de clima marítimo en el litoral español

- ROM 0.5-94. Recomendaciones geotécnicas para el proyecto de obras marítimas y portuarias

- ROM 4.1-94. Recomendaciones para el proyecto de pavimentos portuarios - ROM 0.4-95. Acciones climáticas II: Viento. Atlas de viento en el litoral español - ROM 3.1.-99 Recomendaciones para la configuración marítima de los puertos.

Canales de acceso y áreas de flotación A partir de 2000 se produce una profunda reflexión en el seno del Programa dirigida a su actualización después de realizar una valoración positiva de los resultados obtenidos, con el objeto de potenciar la introducción en el campo de la ingeniería portuaria los nuevos procedimientos metodológicos y técnicas que el avance del conocimiento y los nuevos desarrollos de la tecnología permiten en la actualidad, así como la experiencia acumulada en los 16 años de existencia del Programa.

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Este nuevo periodo se inicia con la publicación en 2001 de la ROM 0.0. Procedimiento general y bases de cálculo en el proyecto de obras marítimas y portuarias que representa un avance muy importante en la sistematización no sólo de los procedimientos más avanzados de verificación de la seguridad, aptitud para el servicio y operatividad de las infraestructuras portuarias, sino particularmente en la definición de cuál es el nivel más adecuado de seguridad y operatividad que las mismas deben tener para cumplir los requerimientos de la demanda en un marco de sostenibilidad económica y ambiental. A partir de la publicación de la ROM 0.0 se está procediendo a la actualización de la Recomendaciones vigentes de conformidad con el nuevo procedimiento general definido. Así se acaba de publicar una nueva versión de la ROM 0.5. Recomendaciones Geotécnicas para obras portuarias, en la que es de destacar, a parte de su alineación con la ROM 0.0, la incorporación de nuevos contenidos a la luz de los conocimientos y avances tecnológicos que se han consolidado en los últimos años en el campo de geotécnia de suelos saturados, siendo especialmente remarcable una primera aproximación a las influencias que pueden tener la presencia de agentes con un carácter dinámico –como el sismo, el oleaje y otras oscilaciones del mar- en el comportamiento de estos tipos de suelo y, por tanto, en la verificación de los distintos modos de fallo geotécnicos que afectan a las obras portuarias. También se ha publicado recientemente la ROM 5.1-05 CaliDad de las aguas litorales en las áreas portuarias, que inaugura la serie 5. de recomendaciones ambientales portuarias, definiendo los niveles de calidad exigibles a las aguas portuarias para compatibilizar las exigencias de las autoridades ambientales con el mantenimiento de la viabilidad y sostenibilidad de la actividad portuaria. En estos momentos las prioridades del Programa ROM radican en la finalización de las siguientes tres recomendaciones, actualmente en fase de discusión en comisión:

- ROM 1.1. Recomendaciones para el proyecto y construcción de obras de abrigo - ROM 2.1. Recomendaciones para el proyecto y construcción de obras de atraque - ROM 5.0. Criterios generales para la elaboración de estudios de impacto ambiental

en áreas portuarias - ROM 0.1. Factores de proyecto asociados con los materiales y con los procesos

constructivos Las nuevas recomendaciones publicadas van a ir estando a disposición de forma abierta en la página Web de Puertos del Estado (www. puertos.es). De igual forma, los capítulos aprobados en comisión de las Recomendaciones en elaboración irán estando disponibles en la misma página Web en el marco del FORO EROM. RESULTADOS Después de 16 de aparición de la primera ROM se ha demostrado que los procesos de normalización en el campo de la ingeniería portuaria están siendo muy útiles para el desarrollo tecnológico y para la implantación de políticas de innovación en el sector portuario español, facilitando la elevación del nivel tecnológico del sector portuario y la

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implantación de los avances de la técnica y de las nuevas tecnologías. Pero también ha permitido otros aspectos como el desarrollo de políticas de formación, la creación de un mecanismo eficaz para recoger experiencia obtenida por los usuarios, la generación de procedimientos de gestión del comportamiento de las infraestructuras, la promoción de programas de investigación al detectarse las limitaciones del conocimiento actual y una mayor y más importante presencia e influencia de la tecnología portuaria española en el mundo. En definitiva, el programa normativo español en el campo de la ingeniería portuaria es actualmente un claro y reconocido referente internacional como uno de los más avanzados y completos existentes en el mundo, habiendo sido aceptado por muchos países tanto de habla española como no, como marco normativo de referencia.

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ESTUDIO DE AGITACIÓN, RESONANCIA Y ESTIMACIÓN DE DISPONIBILIDAD EN MODELO NUMÉRICO - PUERTO DE SAN ANTONIO

CRISTÓBAL PANTOJA BONATTI Baird & Associates, S.A.

[email protected]

PATRICIO MONÁRDEZ SANTANDER Baird & Associates, S.A. [email protected]

DANIEL RUZ ARANEDA

Empresa Portuaria de San Antonio. [email protected]

RESUMEN Baird & Associates S.A. (Baird) y la Empresa Portuaria de San Antonio (EPSA) realizaron un estudio de agitación en modelo numérico. Este tiene como objetivos determinar las condiciones de agitación por oleaje al interior de la dársena del Puerto de San Antonio. Con los resultados del estudio de agitación se estimó el porcentaje de utilización teórico de los sitios de atraque. También se utilizó el modelo numérico para realizar un estudio de resonancia excitando al puerto con un espectro de ruido blanco y obteniendo las frecuencias naturales de excitación.

El estudio del clima de oleaje fue desarrollado utilizando la base de datos de olas en aguas profundas conocida como Olas Chile II. Se consideró el Nodo de Valparaíso (33°S 73°W) como representativo para San Antonio. Los datos fueron transferidos espectralmente hacia un nodo frente al recinto portuario, mediante el modelo STWAVE (STeady state spectral WAVE model), versión 4.0, desarrollado por el USACE (US Army Corps of Engineers). Esto resultó en la definición de los climas de olas operacional y extremo.

Para la transferencia del oleaje al interior de la dársena y para el estudio de resonancia se utilizó el modelo numérico MIKE21 BW, desarrollado por el Danish Hydraulic Institute (DHI). Ello dado a que los procesos de propagación del oleaje dentro de la poza están

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Fronte ra de Dow ntim e

0

0 .2

0 .4

0 .6

0 .8

1

1 .2

1 .4

1 .6

6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4

T p (s e g )

Hm

o (m

) 0 °+5 °

+1 5 °+2 7 .5 °+3 7 °

+4 8 °

D ire cció n d e l o le a je re s p e cto d e p ro a

Ba rco : 4 0 0 0 0 D W T

principalmente influenciados por la difracción y la reflexión de las olas en las estructuras que componen el puerto, los que corresponden a procesos no lineales.

Se realizó la estimación de la operabilidad de los sitios del puerto de San Antonio para la configuración actual del puerto. Para ello se tomaron como referencia datos de umbrales de operabilidad provenientes de simulaciones de barcos atracados realizadas por Baird en otros proyectos. Estos umbrales se desarrollaron considerando los movimientos máximos de la nave en sus seis grados de libertad, las tensiones en las amarras y compresión en las defensas, siendo comparados con límites admisibles para una operación segura y eficiente. Estos últimos corresponden a los criterios para los movimientos admisibles de naves entregados en PIANC (1995), que son ampliamente reconocidos como el estándar internacional. Ver figura 1. Aunque estos umbrales son técnicamente superiores a criterios simples, no representan las condiciones específicas de la interacción terminal-buque-oleaje, pero constituyen una aproximación aceptable.

Figura 1.- Frontera de downtime para barco granelero de 40000 DWT

Para el estudio de resonancia del Puerto de San Antonio se utilizó el modelo MIKE21-BW. Se generó un espectro de ruido blanco, evaluándose la respuesta del puerto a esta excitación. Ver figura 2. Teóricamente, un espectro de ruido blanco corresponde a un oleaje sintético (no real) que contiene oleaje en todos los períodos. Al propagarse este oleaje sintético en el puerto, éste responde con peaks de energía en sus frecuencias naturales (ver Gierlevsen et al. 2001).

Para determinar el tipo de oscilación que produce cada frecuencia, se tomaron puntos a lo largo de cada frente de atraque y en la mitad de la posa. En ellos se aisló cada peak de energía mediante filtros pasa banda y se realizó un transformada inversa de Fourier a estos

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Espectro de Energía

0

2

4

6

8

10

12

0.0050 0.0100 0.0150 0.0200 0.0250 0.0300

Frecuencia (Hz)

Ener

gía

(m2/

Hz)

Sitio 3

Sitio 4

Ruido Blanco

1

2

3 4 5 6

datos filtrados; obteniendo así las oscilaciones del nivel de la superficie en el tiempo, para cada peak de energía seleccionado. A partir de las oscilaciones en el tiempo se extrajo la envolvente de movimiento en cada punto seleccionado, la que muestra el tipo de movimiento y la presencia de nodos/antinodos.

Figura 2.- Modos de vibrar del Puerto de San Antonio

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DEFINICIÓN DE UN MODELO DE GESTIÓN AMBIENTAL INTEGRADO PARA

SISTEMAS PORTUARIOS: IMPLEMENTACIÓN PILOTO SISTEMA PORTUARIO DE SAN ANTONIO, CHILE

HÉCTOR VERA, Fundación Empresarial Comunidad Europea-Chile

Dirección Estudios e Información [email protected]

IVONNE PALMA CONTRERAS, Dirección de Estudios e Información

[email protected] RESUMEN La actividad portuaria mundial ha desarrollado una profunda expansión y diversificación en función de la creciente globalización de los mercados. En este contexto, los puertos chilenos juegan hoy en día un papel clave en el desarrollo de la economía nacional movilizando un promedio de 50 millones de toneladas anuales, sin incluir cabotaje, esperándose que para el año 2015 dicho volumen alcance los 77 millones de toneladas anuales. Si se considera que toda actividad humana genera impactos y efectos sobre el entorno en el cual se desarrolla, los terminales portuarios no tienen por que ser la excepción, sobretodo si se toma en cuenta que en la mayoría de los casos están estrechamente asociados a grandes desarrollos urbanos, de esta forma el papel que juegan los puertos exige que sean mucho más que puntos de transferencia de bienes y servicios, requiriendo su vinculación local transformándose en polos de desarrollo para el territorio en el que realizan sus operaciones. Considerando la visión del mercado portuario desde una perspectiva global, se puede verificar que el nivel de compromiso ambiental que logren los puertos a través de su operación permitirá en el mediano plazo establecer ventajas comparativas con otros Puertos, mejorando el desarrollo de sus operaciones, facilitando el cumplimiento adecuado de normativas de carácter nacional e internacional y minimizando las externalidades negativas de carácter ambiental relacionadas con contaminación atmosférica producto del manejo de graneles, ruido nocturno por el tráfico de camiones y problemas con los sedimentos marinos, entre

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otros. “A lo anterior se suma las demandas que ejercerán los compradores de productos nacionales en el extranjero, particularmente en países desarrollados, quienes exigen cada vez más la incorporación de la variable ambiental a la cadena de manufactura y transporte de sus productos. Están también los acuerdos internacionales que existen sobre la materia, los que agregan una presión extra para que los puertos nacionales incorporen el factor ambiental a sus actividades de gestión más tradicionales”1. Nuestro país no se puede quedar fuera de este cambio y evolución en los requerimientos de la demanda, en consideración de los clientes internacionales y locales de las empresas portuarias nacionales, de esta forma se propone el desarrollo de un estudio de mediano plazo que logre reconocer los requerimientos del mercado internacional portuario en materias ambientales, generar un modelo de gestión integral que permita a las empresas portuarias, de acuerdo a su realidad específica de operación, dar respuesta a estos requerimientos, considerando el conjunto de actores involucrados y los avances que cada uno pueda tener en la implementación de sus propios sistemas de gestión ambiental. El modelo a desarrollar será implementado a nivel piloto en la Empresa Portuaria San Antonio (EPSA), principal asociado de este proyecto y principal Puerto de Transferencia de Carga, cuyas expectativas de desarrollo a nivel nacional e internacional son amplias. Por lo anterior, Empresa Portuaria San Antonio no puede quedar ajeno a su vez de establecer sistemas que le permitan adquirir ventajas comparativas con otros puertos y a su vez internamente mejorar sus sistemas de operación considerando que la labor de EPSA es la administración, conservación, desarrollo y explotación sustentable del Puerto de San Antonio. De esta forma el proyecto pretende llevar a cabo un estudio preliminar, para determinar el estado y oportunidad del sistema portuario con el fin de desarrollar un sistema cuyo objetivo es compatibilizar armónicamente el desarrollo competitivo de la actividad portuaria con la sustentabilidad del entorno (medio ambiente) a través de la implementación de un sistema de gestión ambiental basado en estándares internacionales certificables, o a través de la creación y desarrollo de un proyecto ambiental específico basado en establecer acuerdos o compromisos comunes para el sistema portuario en materia ambiental. Para esto se cuenta con la colaboración como co-ejecutores del proyecto de AZTI, institución de investigación y desarrollo española especializada en materias marítimas y portuarias, con quienes se desarrollará el modelo considerando la experiencia y éxito del proyecto ECOPORT en España, Puerto de Valencia. 1 “Guía Técnica para el Control y Prevención de la Contaminación Industrial, Puertos”. Comisión Nacional del Medio Ambiente, 1999.

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SOCIEDAD CHILENA DE INGENIERÍA HIDRÁULICA


Valparaíso, Chile. Octubre de 2006

ESTUDIOS DE MARINAS DEPORTIVAS EN CHILE

FRANCISCO GHISOLFO Ghisolfo Ingeniería de Consulta , S.A.

[email protected]

RESUMEN. El tamaño de la industria náutica es de 53.968 millones de dólares en que

EEUU participa en 63%. Las marinas deportivas presentan un valor de 4.965 millones de dólares, con el 9% del total de la industria.

Estados Unidos tiene más de 12.000 marinas deportivas, que atienden un

parque de 16 millones de embarcaciones. Es una potencia mundial y cuatro veces el resto del mercado.

Los países nórdicos como Noruega, tienen un índice de 6,5

personas/embarcación; la Unión Europea, 46; Estados Unidos 17; España 176 y Argentina 352.

Los proveedores son los fabricantes de botes, los de elementos de seguridad

y accesorios, y los proveedores de servicios. La industria es desconcentrada tanto en Europa como en Estados Unidos.

Se identifican tres segmentos de usuarios: propietarios que residen en un

radio de 2 horas y media de viaje por tierra; en tránsito que zarpan de puertos ubicados a 200 Mn y los los arrendadores de botes sin tripulación (bareboat) como la modalidad más usada con relación a aquella con tripulación (skippered). Los arrendadores son navegantes deportivos que compran el servicio a los operadores de charters, industria que se está concentrando rápidamente, y pasa a ser el segmento de más alta rentabilidad. En esta comercialización participan los brokers.

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La industria náutica deportiva es sustituta y más económica que los cruceros de turismo.

Los nuevos entrantes son las nuevas marinas (v.gr. España) y los nuevos

circuitos (v.gr. México, Mar de Cortés). El entorno: el clima es el principal factor para el desarrollo de la industria

(v.gr. Caribe y Mediterráneo). Los mercados potenciales denotan un franco crecimiento. En Argentina,

único latinoamericano con cultura náutica a pesar de su reducido espacio geográfico, destaca el Salón Náutico de San Fernando, que es bienal.

Chile, sin cultura náutica, que presenta una tasa de 15.730

personas/embarcación, debería incentivar las escuelas de vela y con habilitación de botaderos de embarcaciones en los lagos.

El mercado se restringe al segmento ABC1 nacional, que registra un parque

de 961 embarcaciones y que se proyecta a 2.773 al 2020.

Los visitantes en tránsito registran 1.081 arribos el año 2004. proyectándose 2.979 para el año 2020.

La única forma de atraer cultores del turismo náutico en cantidad que

rentabilice una inversión en redes de marinas comerciales, es a través de operadores de charters, donde el turista accede por vía aérea, recorre un circuito predeterminado, recala en sitios seguros y que además representen un destino turístico.

Lo anterior requiere modificaciones reglamentarias respecto de la

acreditación del capitán deportivo, la cual podría quedar radicada en el operador. Además, se debe flexibilizar la exigencia de póliza de garantía a veleros extranjeros establecida en la Ley de Navegación.

Las marinas comerciales en Chile no se promocionan ni publicitan, salvo la

presencia en sus web. La promoción más efectiva está en los derroteros tipo cruising guide que comprenden la parte náutica, turística y publicitaria. Si se dispone del producto, su divulgación debe hacerse en conjunto para la región latinoamericana.

El mar en Chile y sus condiciones climáticas, son más adversas que en otros

latitudes. Se analizan la estacionalidad y la frecuencia.

Se detalla el proceso de instalación de una marina deportiva en la Patagonia Chilena, reglamentaciones técnicas, ambientales y reglamentarias.

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Se entregan definiciones conceptuales: tipos de marina, nave de diseño, requerimientos para el diseño, el diseño, la aprobación previa, la construcción y las recepciones.

Mercado en Chile: actores públicos, actores privados, proyectos anunciados

y en proceso de estudio, astilleros, comercializadores de botes, operadores de charters.

Análisis FODA de la Patagonia Chilena.

Fortalezas:

Gran atractivo turístico: contacto con la naturaleza en su expresión más intocada, en un destino único, exótico y salvaje Protección de la vida en el mar que otorga la Armada de Chile, gran seguridad y recursos de búsqueda y rescate en caso de emergencia, Seguridad ciudadana en un territorio libre de terrorismo y piratería Oportunidades: Crecimiento sostenido de la industria por más de una década. Necesidad de náutica deportiva a nivel mundial de nuevos destinos Las empresas operadoras de charter tienden a concentrarse y producto de la globalización deben salir a la búsqueda de nuevos destinos para satisfacer los requerimientos de sus propios clientes, que tienen una fuerte fidelización con ellos. Cultura náutica desarrollada en Estados Unidos, Europa en general y países nórdicos en particular. Cercanía con Argentina, único país latinoamericano relevante náuticamente. Aumento del ingreso y el tiempo libre en Chile. Debilidades: Distancia geográfica de los países cultos náuticamente que podrían constituirse en los demandantes de productos turísticos marítimos, lo que hace que se tengan que atravesar mares tempestuosos y largo tiempo de navegación Distancia a los mercados demandantes de la zona central Estacionalidad coincidente con mercados competitivos Reglamentos que limitan la modalidad sin tripulación (bareboat) y ley de navegación cuya póliza encarece la recalada de usuarios en tránsito. Nula oferta de charter en la modalidad anterior y escasa bajo la modalidad con tripulación (skippered) con altos precios (ubicados entre los más altos del mundo)

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Ausencia de promoción por parte de SERNATUR, ausencia de los catálogos de los operadores de Charter, nula presencia en los salones náuticos e inexistencia de Cruising Guides Rigurosidad del clima y mitos acerca del mismo Incultura náutica (in) cultura del hurto de los elementos de fondeo Escasez de ofertas de marinas y de servicios al turista en los lugares de destino o recalada. Ausencia de boyas para amarre seguro en los fondeaderos más atractivos. Amenazas La industria cíclica lleva una década de crecimiento sostenido, eso permite augurar una caída en cualquier momento. Desconocimiento del interés de operadores de charter de invertir en Chile Estacionalidad que impide la actividad por cinco meses Riesgo del tipo de cambio Uso de espacios marítimos para cultivos marinos, sin una planificación territorial Competencia de mercados emergentes (proyecto La Escalera Náutica en el mar de Cortés)

Análisis del producto a entregar por el estudio: arriendo de embarcaciones sin tripulación para desarrollar circuitos de 7 días desde una marina base y 6 fondeaderos que forman un circuito.

Se propone dos modelos de negocio

Una marina base de 100 sitios de atraque y 6 fondeaderos, con un monto de inversión referencial de UF 42.112, costo de operación de UF 5.496, estimación de ingresos el primer año UF 6.749. La inversión total en 10 circuitos se estima en UF 146.193. Operadores de charters: con un monto de inversión referencial de UF 42.112 con un TIR del 16,5%, para una flota de 7 botes, costo de operación de UF 7.014, estimación de ingresos el primer año UF 9.371. La inversión total en 10 circuitos se estima en UF 134.415.

Se formulan 10 circuitos náuticos con sendas marinas base y 6 fondeaderos

cada uno. Se señala los criterios de selección de los circuitos, orientados al turista

náutico.

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INVESTIGACIÓN PARA LA INNOVACIÓN EN INGENIERÍA PORTUARIA

José Luis Estrada2 José M. Grassa3, [email protected]

Juan Ignacio Grau4, Ramón M. Gutierrez-Serret5

Resumen La innovación es una cuestión central en el ámbito de la Ingeniería Marítima. Además de las fuerzas que conducen el desarrollo en cualquier otra faceta de la ingeniería civil, búsqueda de una mayor eficiencia y necesidad de reconsideración de las actividades en un nuevo marco global, la Ingeniería Marítima se enfrenta al reto de un permanente cambio, tanto desde la perspectiva de la escala como por el desarrollo de nuevos usos del mar. La conferencia introduce los factores de entorno, general y próximo, que se consideran actualmente más relevantes, presentando estos factores de cambio como motores de la innovación y señalando a continuación algunas de las líneas generales de investigación y necesidades de desarrollo de capacidades tecnológicas derivadas, con referencia específica a la visión y planteamientos del Organismo Público Puertos del Estado y del CEDEX en España. La figura 1 muestra la estructura de ámbitos y áreas de investigación marítima, mientras que la figura 2 indica un esquema provisional de las áreas y temas específicamente consideradas en el ámbito portuario. Las acciones del medio físico, la configuración geométrica de los puertos, las estructuras marítimas y la sostenibilidad ambiental de la actividad constituyen son los aspectos principales considerados. Dentro de este marco, se señalan determinadas líneas de desarrollo de capacidades que han sido identificadas como factores estratégicos de soporte en los temas indicados. Puertos del Estado y CEDEX desarrollan conjuntamente en España una intensa labor al servicio del sistema portuario de titularidad estatal, aportando un amplio conjunto de servicios tecnológicos avanzados a un sector que, de acuerdo con el Plan Estratégico de Infraestructuras y Transporte (PEIT), prevé invertir una media de 1,600 millones de € / año en el periodo 2005 – 2020 en sus infraestructuras, excluyendo las correspondientes a accesos carreteros y ferroviarios. Se realiza en la conferencia una revisión de sus aspectos más destacables, describiendo en particular el proceso de reflexión, desarrollado conjuntamente a lo largo del año 2005, para establecer un nuevo marco de acción conjunta en materia de I+D que refleja las estrategias compartidas en esta materia por ambas

2 Director de Planificación, Organismo Público Puertos del Estado, España 3 Director, Centro de Estudios de Puertos y Costas, CEDEX, España 4 Subdirector de Infraestructuras, Organismo Público Puertos del Estado, España 5 Director del Laboratorio de Experimentación Marítima, Centro de Estudios de Puertos y Costas, CEDEX, España

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instituciones. La reflexión ha incorporado un análisis DAFO de esta labor y ha conducido a una definición de planteamientos y nuevos métodos operativos en las actividades conjuntas de I+D+i, incorporándolos en el Convenio de Colaboración entre ambas instituciones para el periodo 2006 – 2008. Este nuevo marco se encuentra actualmente en fase de implementación, que se espera concluya a lo largo de 2006, adaptándose en el marco del Plan General de I+D+i en preparación por el Ministerio de Fomento de España.

Figura 1. Ámbitos y Áreas de Investigación en Ingeniería Marítima

Figura 2. Áreas y Temas de investigación en Ingeniería Portuaria

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TECNOLOGÍAS DE DRAGADO PARA HABILITACIÓN O MANTENCIÓN DE PUERTOS

JUAN RAYO PRIETO

JRI Ingeniería S.A. [email protected]

RESUMEN El dragado es una operación unitaria que consiste en remover y trasladar materiales sólidos disgregables que están bajo agua. El proceso consiste en:

Levantar el material sólido sedimentado Transportar el material removido Depositar el sólido en otro lugar

La operación de dragado en la industria portuaria se utiliza para:

Obras de inversión (nuevos puertos y/o canales de navegación) Mantenimiento y/o expansión de puertos en funcionamiento Aplicaciones medio ambientales

El dragado es una industria emergente a nivel mundial. El ingreso (turn-over) anual de la industria de dragado es relevante, según puede verse comparado con otras industrias (en billones de US$):

2003 2005 % IBM 90 91 +1 Boeing 50 55 +10 Microsoft 20 40 +100 Mc Donalds 17 21 +24 Industria Mundial de Dragado 6 11 +83

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Luego, el mercado de dragado crece fuertemente y es variable en el mundo. En Sud-América del Pacífico el dragado es sólo incipiente y en Chile la industria de dragado prácticamente no existe. En este artículo se definirá y comentará los métodos más usados de dragado, en especial los que se aplican a la industria portuaria, incluyendo los criterios de cálculo técnico y económico, los estudios de campo para definir y/o controlar un dragado, y las potencialidades del dragado en Chile. Como resultado económico se explicitarán los rangos habituales de costos de dragados marítimos, tanto para la construcción de nuevas obras portuarias (como el Puerto de Mejillones) o la mantención de los puertos existentes. En especial se verterá la experiencia acumulada de dos grandes empresas de dragado mundial, ambas de origen holandés, que transmiten sus conocimientos en un seminario internacional realizado una vez cada dos años.

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PROFUNDIZACION SITIOS DE ATRAQUE PUERTO DE SAN ANTONIO

H. Bollmann1 - [email protected], H. González1, H. Rojas1, G. Rojas1, A. Mora1 y M. Poblete2

1. RFA Ingenieros 2. MP Ingeniería

El presente trabajo corresponde al proyecto de Ingeniería desarrollado para el concesionario San Antonio Terminal Internacional (STI) con la finalidad de mejorar la infraestructura portuaria mediante la profundización de los sitios de atraque 2 y 1 sur del molo. El proyecto aumenta la profundidad desde los -12 m NRS hasta los -15 m NRS, lo que permite a STI recibir naves de mayor tamaño y calado, y por consiguiente aumentar la capacidad de transferencia de carga. La obra de profundización necesaria para mantener la estabilidad sísmica del talud del fondo marino y la seguridad sísmica de la estructura resistente de los sitios de atraque, consiste en una pared continua de tablestacado formada por perfiles HZ trabajando en cantilever, donde los perfiles que contienen el desnivel del fondo marino están hincados entre los – 12 m y los -22 m NRS, y entre éstos perfiles se hincan dos perfiles HZ intermedios entre los -12 m y los -17 m NRS, que sirven de pantalla de contención para distribuir las cargas del terreno e impedir el lavado de finos. Esta pared de tablestacado fue diseñada para resistir las solicitaciones de trabajo provenientes del funcionamiento del puerto así como las solicitaciones sísmicas definidas al nivel de un coeficiente sísmico Kh = 0,20. El análisis de la pared de tablestaca se dividió en dos etapas. En una primera etapa se realizaron modelos planos los que permitieron determinar la profundidad de enterramiento de la tablestaca y predimensionarla. Para ello se supuso que la tablestaca puede rotar como cuerpo rígido en torno a un punto, lo que provoca que a lo largo de la tablestaca se produzcan tanto empujes activos como pasivos. El equilibrio de la tablestaca se formula en términos de la profundidad de enterramiento y la altura del punto de transición entre los empujes a uno y otro lado del elemento. Posteriormente se desarrollaron modelos tridimensionales utilizando elementos finitos, que permitieron establecer la interacción suelo-estructura y el comportamiento del sistema tablero–tablestaca, y a la vez confirmar deformaciones y dimensionamiento obtenido con los modelos de análisis planos.

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Además se considero la influencia de la pared de tablestacas en las estructuras existentes, para lo cual se definieron criterios que permitieron verificar en base a los resultados obtenidos que no era necesario reforzar la estructura de los tableros existentes.

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RELACIONES URBANÍSTICAS PUERTO-CIUDAD: EL FENÓMENO DE LOS WATERFRONTS.

Mariano Revestido García RESUMEN Los puertos constituyen sin duda alguna elementos claves en la economía y en el comercio mundial, contribuyendo de forma esencial al desarrollo de la región y del país en el que se encuentran. Asimismo son auténticas ventanas al exterior, fomentando el intercambio cultural y la apertura al resto del mundo. Pero esta faceta económica, que es la más importante, viene acompañada por otras que están vinculadas con aspectos medioambientales y de relación con el tejido social en el que los puertos están inmersos, de tal manera que su impacto global debe enmarcarse en un verdadero desarrollo sostenible, en el que los valores positivos no se vean ensombrecidos por las afecciones negativas y deseconomías en la población, la sociedad y el medioambiente. Debemos conseguir por tanto una plena integración del puerto en su entorno, al cual no olvidemos pertenece y del que es a la vez generador, debido a su importancia como elemento clave en la economía y la ordenación del territorio. Pero antes de ver de qué manera esta relación del puerto y la ciudad que lo rodea, puede llevarse adelante en clave de cooperación y potenciación mutua, veamos como es el discurrir de ambas entidades puerto y ciudad, ciudad y puerto, a lo largo del tiempo.

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Muelle de Calderón, Santander

Todo comienza con el inicio de una actividad marítima y comercial, en una zona de la costa que presenta unas condiciones idóneas para el abrigo de las embarcaciones y el intercambio de las mercancías del mar a tierra y viceversa, motivado todo ello por la existencia de un importante tejido empresarial en fase de crecimiento y desarrollo. Poco a poco comienza a crearse una estructura urbana, en principio relacionada directamente con la actividad portuaria: consignatarios, navieros, estibadores, gente de la mar en general. Más adelante el área de influencia de la actividad se va ampliando, y ya los nuevos desarrollos urbanos tienen poco que ver con la primitiva función de apoyo a los buques, y a la mercancía que transportan, y es entonces cuando la actividad portuaria comienza a ser considerada molesta, y de manera lenta pero inexorable el puerto debe buscar otros emplazamientos más alejados, donde la historia volverá a repetirse. En este proceso antes descrito aparecen, a modo de restos de un incruento conflicto, zonas situadas en espacios céntricos de las ciudades, que antiguamente tuvieron un importante papel en el puerto y que en la actualidad, carecen de usos significativos para ambas partes. Son estas áreas las que la ciudad reclama para sí, por su amplitud, centralidad, excelente ubicación junto al mar y escaso coste de adquisición y las que, sin embargo, el puerto se resiste a abandonar, porque aún tienen usos portuarios aunque escasos, porque fueron creadas por el propio puerto y sobre todo, por la sensación de que la ciudad es una especie de monstruo imparable, que tiende a devorar todos los espacios portuarios a su alcance, tan costosamente creados y tan difíciles, cundo no imposibles, de sustituir, pues deben reunir muchas condiciones de accesibilidad, calado, y amplitud que, por otra parte, no requieren los espacios meramente urbanos.

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Rambla del Mar, Barcelona

Una vez planteadas las coordenadas básicas de este conflicto de intereses, debemos avanzar en la búsqueda de soluciones que permitan una integración armónica de ambos actores, bajo el criterio fundamental antes citado de sostenibilidad. Para ello, en estas zonas de borde hay que procurar establecer de manera conjunta y equilibrada lo mejor que tiene el puerto: dinamismo económico, globalidad y lo mejor que tiene la ciudad: cultura, relaciones sociales y de convivencia, consiguiendo que se miren mutuamente y no cada uno hacia su lado como es, por desgracia, más habitual. La forma práctica de lograrlo es el establecimiento de unos usos que permitan al ciudadano la utilización y el disfrute de estas áreas, sin que las colonice la ciudad evitando el establecimiento de usos residenciales, para servir así de transición hacia el puerto más duro, potenciando el mar como elemento integrador, favoreciendo actividades lúdicas de recreo y paseo, teniendo como premisa fundamental la autofinanciación de todo el proyecto, el cual se va a desarrollar generalmente bajo la fórmula concesional, en la que una empresa privada acomete la modernización de la zona y la implantación de unas actividades privadas, las mínimas precisas, que le permitan recuperar la inversión efectuada, que suele ser importante por la extensión de las zonas a tratar y la calidad que para las mismas se precisa. El instrumento de desarrollo urbanístico que se precisa es un Plan Especial, cuyo ámbito espacial sea la parte de la zona de servicio del puerto afectada y que establezca los usos, intensidades, áreas de movimientos, alineaciones, rasantes y volúmenes, así como la normativa que determine con total precisión lo que se puede realizar. Asimismo tiene que definir con absoluta claridad lo que de ninguna manera se permite, pues estamos ante

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espacios de un elevado atractivo y que debemos proteger frente a factores especulativos, que desnaturalicen su carácter de dominio público. Estos principios generales deben matizarse, en cada caso, con la realidad social, cultural, económica y política, siendo por tanto imposible arbitrar soluciones tipo válidas para todo tiempo y lugar. En ello radica la complejidad y el gran atractivo que presenta el diseño de soluciones para el frente puerto- ciudad.

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IV SEMINARIO INTERNACIONAL DE INGENIERÍA Y OPERACIÓN

PORTUARIA


CONSERVACIÓN Y RECUPERACIÓN DE LA IDENTIDAD Y PATRIMONIO CULTURAL PORTUARIO:LA EXPERIENCIA DEL PUERTO DE SANTANDER

FRANCISCO JAVIER DEL OLMO ILARZA Presidente de la autoridad portuaria de Santander

RESUMEN El Puerto de Santander, emplazado históricamente en el interior de una Bahía de gran valor natural y paisajístico, se encuentra en la actualidad prácticamente envuelto por áreas residenciales, industriales y de ocio resultantes del crecimiento experimentado por los núcleos urbanos circundantes a lo largo de los últimos veinte años. La vinculación del Puerto de Santander a la problemática puerto/ciudad surge como parte del proceso de modernización de infraestructuras que el Puerto inicia a mediados de los años ochenta, y que tendrá una notable trascendencia en las relaciones que mantiene con el municipio. Esta circunstancia, unida al problema del confinamiento citado anteriormente, impulsó a los gestores portuarios al desarrollo de políticas urbanísticas, ambientales y de participación social en busca una convivencia equilibrada. En este contexto, la ponencia se orienta a mostrar la labor desarrollada a lo largo de 20 años por la Autoridad Portuaria de Santander en el ámbito de la recuperación, conservación, creación y puesta en valor de su patrimonio portuario. Para abordar esta cuestión la intervención se estructurará en tres partes. La primera, titulada “Las relaciones puerto – ciudad en la era de la globalización”, tiene por objeto de definir el marco general en el que se inscribe la filosofía con la que el Puerto de Santander ha actuado en dicho campo, exponiendo las directrices que, desde nuestro punto de vista, rigen actualmente estas relaciones, y esbozando de forma muy genérica algunas de las iniciativas desarrolladas por el Sistema Portuario Español en esta materia. La segunda parte estará dedicada a efectuar un repaso sobre la vinculación del Puerto de Santander a la problemática puerto/ciudad, señalando las principales actuaciones, en muchos casos pioneras, que hemos desarrollado en las facetas territorial, económica, socio-

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cultural y ambiental de esta relación, y que nos han permitido constituirnos en uno de los puntos de referencia en el panorama nacional sobre estas cuestiones. Finalmente, la tercera parte, la más amplia, está destinada a presentar la variada gama de iniciativas que configuran la original experiencia de la Autoridad Portuaria de Santander en favor de la salvaguarda, enriquecimiento y divulgación de la cultura y el patrimonio marítimo y portuario; señalando las premisas y criterios que han presidido la puesta en marcha de estas actuaciones, consideradas como un cauce privilegiado para el reencuentro del Puerto con la ciudadanía, inductoras de nuevas actitudes y sensibilidades, testimonio de nuestro compromiso y participación social y cultural en la comunidad, y fuente de riqueza y generador de valor añadido para la Ciudad. Se trata de una experiencia original, que comprende tanto iniciativas de carácter material: rehabilitación y conservación del patrimonio (infraestructuras portuarias tales como muelles, edificaciones, diques secos, señales marítimas, actuaciones sobre el patrimonio sumergido, maquinaria y embarcaciones portuarias, etc.) construcción de nuevo patrimonio arquitectónico e ingenieril; como inmaterial (preservación del patrimonio documental, recuperación de la memoria del pasado mediante colecciones de libros, el fomento de la creatividad artística, etc.) y de puesta en valor de la identidad portuaria a través de acciones divulgativas tales como exposiciones, actividades escénicas y musicales, o publicaciones para niños y escolares.

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E ACTUACIONES MÁS RECIENTES

1.- CENTRO DE ARTE FARO DE CABO MAYOR

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1.- CENTRO DE ARTE FARO DE CABO MAYOR

(Interior)

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2.- FARO DE LA MAGDALENA: CENTRO DE FORMACIÓN Y ESTUDIOS

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3.- DIQUE DE GAMAZO: MAR SESSIONS

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4.- ESTACIÓN MARÍTIMA SHOW HALL

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PLANEAMIENTO DE LUGARES DE REFUGIO PARA BUQUES NECESITADOS DE ASISTENCIA

Luis Melguizo

Ministerio de Fomento, España

Ana Lloret CEDEX, España

RESUMEN El 5 de Agosto de 2002 entró en vigor la Directiva 2002/59/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 27 de junio de 2002, relativa al establecimiento de un sistema comunitario de seguimiento y de información sobre el tráfico marítimo. El objeto de esta Directiva es establecer un sistema de seguimiento y de información sobre el tráfico marítimo con vistas a mejorar la seguridad y la eficacia de dicho tráfico, mejorar la respuesta de las autoridades a los incidentes, los accidentes, o las situaciones potencialmente peligrosas en el mar, incluidas las operaciones de búsqueda y rescate, y contribuir a una mejor prevención y a la detección de la contaminación por los buques. El artículo 20 de esta Directiva, establece que los Estados Miembros, previa consulta a las partes interesadas, elaborarán teniendo en cuenta las directrices pertinentes de la OMI (Resolución A.949(23)), planes para albergar, en las aguas bajo su jurisdicción, buques en peligro. Dichos planes contendrán las disposiciones necesarias y los procedimientos que tengan en cuenta las limitaciones operativas y medioambientales para garantizar que los buques en peligro puedan dirigirse inmediatamente a un lugar de refugio sujeto a la autorización de la autoridad competente. Cuando los Estados Miembros lo consideren necesario y factible, dichos planes incluirán disposiciones para facilitar los recursos y equipos adecuados para la asistencia, el salvamento y las operaciones de intervención en caso de contaminación. La Ley 62/2003 y el R.D. 210/2004 incorporan al ordenamiento español la Directiva 2002/59/CE, estableciendo que “ la autorización de entrada de un buque que busque refugio en un puerto o lugar de abrigo podrá condicionarse por la Dirección General de la Marina Mercante, directamente o a través de la Capitanía Marítima correspondiente, a la concurrencia de determinadas circunstancias que hagan de esta medida la más adecuada

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para la seguridad de las personas, del tráfico marítimo, del medio ambiente, así como de los bienes, e igualmente podrá condicionarse a la prestación de una garantía financiera por parte del propietario, operador o cargador del buque para garantizar los posibles daños que dicho buque pueda ocasionar”. El artículo 20 del citado Real Decreto, relativo a lugares de refugio transpone el artículo 20 de la Directiva 2002/59, sobre la necesidad de elaborar planes para a albergar a buques necesitados de asistencia con las mismas especificaciones de la Directiva 2002/59/CE, aunque amplía su ámbito de aplicación a los buques de pesca, los buques históricos o de época y las embarcaciones de recreo de eslora inferior a 45 metros. La Dirección General de Marina Mercante (DGMM), que tiene la competencia en la elaboración, propuesta, control y ejecución de la normativa de protección marítima, la seguridad y salvamento en el mar, limpieza de aguas marítimas y lucha contra la contaminación del medio marino, firmó con el CEDEX una Encomienda de Gestión para la “Realización de los Planes y Protocolos sobre Lugares de Refugio para buques necesitados de asistencia”. El objeto de esta presentación es por una lado la exposición del Marco Legal Europeo y Español sobre los “Planes para albergar en Lugares de Refugio a Buques necesitados de asistencia” y por otro lado, la descripción de los trabajos realizados por el CEDEX6 en desarrollo de la Encomienda de Gestión firmada con la DGMM y en la que se enmarcan las siguientes actividades: 1.- Recopilación de casos de buques que han requerido asistencia Con el fin de conocer mejor los problemas reales que se plantean durante estos incidentes se ha preparado una base de datos con información resumida sobre casos de buques que han requerido asistencia durante los últimos 5 años, procurando que contenga todos los casos registrados en las costas españolas y los casos más significativos que se hayan producido en el resto del mundo. Para una treintena de casos elegidos entre los más ilustrativos de las diferentes circunstancias que se pueden dar, se ha procurado recoger la información más completa posible. 2.- Propuesta de Plan Nacional de Lugares de Refugio Incluye una metodología para el proceso de adquisición de la información y para la toma de decisiones para escoger un lugar de refugio 3.-Inventario de Información (operativa, ambiental y socioeconómica) relativa a los posibles lugares de refugio.

6 En la realización de estos trabajos han participado más de una docena de técnicos superiores del CEDEX de muy variadas disciplinas, tanto científicos (Ciencias del Mar, Biología, Medio Ambiente, Matemáticas) como ingenieros (Civiles, Navales, de Montes) y marinos, coordinados por Antonio Ruiz Mateo, Jefe del Área de Ingeniería Marítima. Entre ellos destacan como responsables de las actividades que se describen más adelante: Ana Lloret Capote, Juan Manuel Varela Nieto, Mª Jesús Martín Soldevilla, Oscar Ortega Díez y José María Montero Montalvo.

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Este Inventario, que tiene como fin disponer de una herramienta de ayuda para la elección de un eventual lugar de refugio, se ha realizado mediante un análisis pormenorizado de todo el litoral marítimo español teniendo en cuenta los siguientes criterios: Ambientales: zonas de alto valor ecológico especialmente aquellas que cuentan con alguna figura de protección (LIC, ZEPAS, RAMSAR, ZEPIM, ENP, ZMES) Socieconómicos: existencia de zonas industriales o de actividad comercial y de zonas recreativas, zonas de interés comercial por cría de moluscos, zonas de baño, zonas de refugio de peces, zonas portuarias, existencia de núcleos urbanos. Condiciones naturales y físicas: batimetría, tipo de fondos, condiciones de abrigo, vientos dominantes y clima marítimo. Condiciones operativas: número y potencia de remolcadores disponibles y medios de salvamento, medios de carga y descarga para el tipo de mercancía a bordo, accesos por carretera y ferrocarril, existencia de aeródromos y helipuertos, longitud y calado de muelles disponibles para acoger al buque, superficie y calado de zonas de fondeo, varaderos, astilleros, zonas de fondeo prohibido, dispositivos de separación del tráfico marítimo. 4.-Estudio de clima marítimo en los dispositivos de separación de tráfico marítimo. El objetivo de este estudio es proporcionar la información base de los estudios de Simulación de Maniobras de Buques en los casos de incidentes ocurridos en los dispositivos de separación de tráfico marítimo. El estudio incluye la caracterización del oleaje y viento, tanto en condiciones medias como extremas, y su aproximación a las zonas previamente establecidas como potenciales lugares de refugio. 5.- Elaboración de un conjunto de protocolos de actuación para los casos que se consideren más relevantes por la magnitud de sus consecuencias o por la mayor probabilidad de ocurrencia. Incluye entre otras actuaciones, un “Estudio de Simulación de Maniobra de Buques” empleando las herramientas más avanzadas en este campo. El objetivo principal del estudio consiste en establecer los medios de remolque necesarios y suficientes en distintas condiciones meteorológicas para la asistencia de los buques en función de su tipo y tamaño, en situaciones en las que carecen de propulsión y gobierno, con la finalidad de optimizar la distribución de las unidades de remolque específicas de salvamento en diversos puertos base de la geografía española teniendo en cuenta las rutas de navegación y la localización probable del incidente. Aunque los trabajos citados responden al cumplimiento del artículo 20 del R.D.210/2004, la DGMM ante los posibles cambios en la normativa europea en esta materia, ha considerado de especial interés seguir contando con la colaboración del CEDEX para la actualización, revisión y mejora de los trabajos anteriormente descritos.

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ESTUDIOS DE MANIOBRABILIDAD LA EXPERIENCIA CHILENA

LORENZO ÁGUILA MENDOZA, Universidad de Valparaíso, Ingeniería Civil Oceánica

[email protected]

RESUMEN A contar de la aprobación del reglamento sobre concesiones marítimas de 1968, se hicieron exigibles los estudios de maniobrabilidad de las naves que ocupen las instalaciones de terminales marítimos, muelles, malecones, astilleros mayores u otras obras marítimas de envergadura similar, pero se reglamentó la obligatoriedad y sus contenidos mínimos a contar del 28 de Octubre de 2002 por la resolución DGTM y MM. ORD. Nº 12.600 / 373 / VRS. Los primeros estudios de maniobrabilidad consideraban sólo la factibilidad de realización de las maniobras en las instalaciones, de acuerdo a la experiencia de los profesionales que los realizaban, siendo normalmente ejecutados estos informes de maniobrabilidad, por oficiales prácticos designados por la Dirección General. Con la reorganización de la orgánica del Departamento de Intereses Marítimos de la Dirección General, al fusionarse a la División de Transporte Marítimo todo lo relacionado con puertos de la República se designa un asesor técnico en materias de puertos, dependiente del Departamento de Intereses Marítimos de la Dirección General, hoy, Departamento de Puertos y Terminales de la Dirección de Intereses Marítimo y Medio Ambiente Acuático. Como consecuencia de esta reorganización y para dar transparencia a tramitación y aprobación de los estudios de maniobrabilidad, éstos dejan de ser realizados por oficiales prácticos dependientes de la Dirección General o sus Capitanías de Puertos, a los que se les asigna la misión de emitir informes sobre los estudios que se presenten. En mayo de 1993 se reemplaza al Asesor Técnico por una Comisión Asesora de Puertos, integrada por tres Oficiales Prácticos y un Capitán de Alta Mar, quienes toman a cargo la misión de revisar los estudios de maniobrabilidad y dar asesoría en materias de puertos al Departamento de Intereses Marítimos. Los contenidos de los estudios de maniobrabilidad, por iniciativa de los consultores, comienzan a aumentar, con información general del proyecto, antecedentes sobre condiciones naturales, definición de las naves de diseño y la descripción de la maniobrabilidad propuesta, con indicación de la necesidad de señalización marítima para la realización de las maniobras. Con la implementación de la resolución del año 2002, que

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dispone el procedimiento para la tramitación de estudios de maniobrabilidad y establece la información mínima que deben contener, se armonizan los procedimientos de tramitación y estandarizan los alcances en su desarrollo. El alcance de los estudios en la actualidad involucra un resumen del proyecto, de los criterios de diseño, de las condiciones naturales, el análisis de la maniobrabilidad, incluyendo la señalización marítima necesaria, la determinación de calados máximos, la determinación de los requerimientos de uso de remolcadores, determinación de los límites de operatividad y el dimensionamiento de los elementos de fondeo que se ocupan para la amarra de la nave. Se establecen criterios en el uso de factores y metodologías para el desarrollo de los cálculos, con el reconocimiento de normas y recomendaciones de algunos países, estimándose necesario el reconocimiento de otras normas y recomendaciones de organismos internacionales como PIANC, OCIMF, ICS, SIGTTO, IAPH, OMI y otros, ampliando el listado o estableciendo un criterio general sobre organismos reconocidos por OMI. Siendo el estudio de maniobrabilidad un documento que trata temas de diseño, siendo un elemento de planificación para la inversión, requiere que sea aprobado antes del inicio de la construcción y temas de variables operacionales como el cumplimiento de lo establecido en el diseño, ya sea sistemas de amarra, defensas, batimetrías, señalizaciones, documentación, etc.,que pueden ser controladas mediante la resolución de operación de las instalaciones, documento sin el cual no se puede iniciar el uso de las obras de infraestructura o terminales marítimos. En el tema de contenidos que se exigen, también hay una mezcla de antecedentes, unos que son necesarios para el diseño de las obras, tema que requiere la aprobación de la Dirección de Obras Portuarias y otros para las definiciones operacionales que son los que tienen que ver con la maniobrabilidad. Para la aprobación de los estudios se plantea la posibilidad de validar las conclusiones mediante un sistema de simulación de un organismo competente. La simulación se estima que tiene confiabilidad si la modelación matemática es la adecuada y el modelo hidrodinámico de la nave ha sido calibrado por un laboratorio de hidráulica. Los resultados obtenidos de las simulaciones pueden incluir tensiones en amarras, compresiones en defensas, movimientos de la nave en sus seis grados de libertad, tiempo y condiciones de operatividad, comportamiento de la navegación, giro de la nave, área necesaria para la ejecución de la maniobra. La importancia de los estudios de maniobrabilidad se refleja en el diseño de las obras y en el establecimiento de las limitantes operacionales para diferentes condiciones naturales y de acuerdo a sus conclusiones ya aprobadas, se espera que las resoluciones de operación del sitio, muelle o terminal reconozcan estas conclusiones y establezcan los parámetros allí definidos, ya que se entienden enmarcadas en parámetros adoptados en las recomendaciones de los organismos internacionales que la Autoridad ha reconocido. Al no reflejarse las conclusiones de los estudios de maniobrabilidad aprobados, en las resoluciones locales de operación, se desvirtúa el objetivo de la normativa y la razón de ser de la realización de ellos, que de acuerdo a la concepción de la normativa que los rige, son eminentemente técnicos y se consideran suficientemente objetivos, para la toma de decisiones.

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Beach morphology & nourishment. The french LITEAU II experiments.

Florent GRASSO Laboratoire des Ecoulements Geophysiques et Industriels; Grenoble; Francia

[email protected]

Herve MICHALLET Laboratoire des Ecoulements Geophysiques et Industriels; Grenoble; Francia

[email protected]

Eric BARTHELEMY Laboratoire des Ecoulements Geophysiques et Industriels; Grenoble; Francia

Present Address: Depto Ingeniería Hidráulica y Ambiental, Pontificia Universidad Católica de Chile

[email protected]

Beaches erode in most european countries and in other countries in the world. This is a threat for tourism but more importantly can lead to severe impacts on the environment. Erosion results from a mixture of natural causes and anthropic “pressure”. In this talk we will give an overview of the experimental activities of our team in the field of near-shore morphodynamics. The experiments are related to our involvement in a project (LITEAU II, Certain & Barruseau, 2006) on beach nourishment for the french ministry of environment (MEDD). The project tries to assess new beach nourishment techniques such as underwater nourishment (or shore-face nourishment) in laboratory conditions while most of the studies were undertaken in natural environments (Dette et al., 2002; Grunnet & Ruessink, 2005).

Our experiments were carried out in a flume 36 m long and 55 cm wide equipped

with a piston wave generator. The still water depth is 55.3 cm in front of the wavemaker. The mean overall slope is approximately 1/50. The sloping bottom consists of a loose material of low density (1.19 g/cm3) with a median diameter d50=0.6 mm. In the experiments, the Froude number, the Shields number in the shoaling zone and the Rouse number in the breaking zone (ratio of turbulent agitation to the settling velocity of the

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sediment) are of the same magnitude as those of natural environments. Time and length scales are roughly 1/3 and 1/10. Irregular waves result from the motion of a wave paddle that is generated by summing sinusoidal random components which amplitudes comply to a JONSWAP power spectrum (Hasselman et al., 1993, Dean & Dalrymple, 1984). For each synthetized time serie of the wave paddle motion, we check that the waves measured in the flume at 2m downstream of the wave maker conform to the expected spectrum and that they follow a Rayleigh distribution (fig. 1). Twelve wave gages mounted on trolleys measure instantaneous water elevations over 30 mn durations to get statistical convergence. Bottom profiles are recorded between wave series. Beach erosion is opposed to beach accretion both of which concepts are often defined with respect to beach equilibrium beach profiles (Dean, 1991). The work of Kamalinezhad (2004a, 2004b, 2005) has clearly shown that equilibrium beach profiles can be reached in laboratory conditions with irreguar wave forcing. Equilibirum beach profiles are similar to those encountered in nature. In our experimental set-up Dean numbers range between 0 and 4, which corresponds to double convex (Black et al. 2002) terrace type equilibrium beach profile as shown in Fig. 2 and classified as dissipative beach profiles by Wright & Short (1984).

Fig 1. Wave Height distribution. Theoretical Rayleigh distribution (__). Bar plot: experimental data at X=2m away from the wave paddle. Hbar stands for the mean of the wave heights ( H ). Hrms is the root mean square of all the wave heights.

Different wave climates are defined that correspond to typical natural mediterranean wave forcings. Under these various wave climates bottom profiles evolve. These evolutions involve breaking bar migration onshore (fig. 3) and also seaward sand transport (Hoefel & Elgar, 2003). Time evolutions will be discussed in relation to wave and sediment transport effects. Nonetheless if the frocing is applied for a sufficiently long time (order of magnitude 20h) equilibrium is achieved.

A small scale shoreface nourishment experiment will be described. An artificial sand dune was deposited at X=13m and successfully transported on-shore by a mild wave climate.

∑=

=N

iirms H

NH

1

21

∑=

=N

iiH

NH

1

1

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Fig 2. Equilibirium beach profile. Mean free surface: (- -), bottom profile: (__). Wave generator located at X=0, vertical scale in cm. JONSWAP irregular wave conditions: Tp= 2s; Hrms=7,03cm. The terrace of extent small and located between 19m and the shore line. Fig 3. Evolving beach profile & on-shore bar migration. Mean free surface: (- -), bottom profiles: (__). Wave generator located at X=0, vertical scale in cm. Beach profiles measured at one hour time interval. JONSWAP irregular wave conditions: Tp= 2s; Hrms=7,03cm. The initial bar is located at roughly 16m. REFERENCES. H.H. DETTE, M. LARSON, J. MURPHY, J. NEWE, K. PETERS, A. RENIERS, H. STEETZEL (2002) Application of prototype flume tests for beach nourishment. Coastal Engineering 47, 137–177 BLACK, KP, GORMAN, R & BRYAN, K R. (2002) Bars formed by horizontal diffusion of suspended sediment. Coastal Engineering, 47(1), 53-75 CERTAIN R. & BARUSSEAU J-P (2006) - Conceptual modelling of straight sand bars

morphodynamics for a microtidal beach (Gulf of Lions, France), ICCE’06, San Diego, USA.

DEAN, R. G., (1991). Equilibrium beach profiles: characteristics and applications. J. Coastal R. 7(1), 53-84.

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DEAN R.G. & DALRYMPLE R.A., (1984), Water Wave Mechanics for Engineers and Scientists, World Scientific.

GRUNNET, N.M. AND B.G. RUESSINK, (2005) Morphodynamic response of nearshore bars to a shoreface nourishment. Coastal Engineering, 52, 119-137.

HASSELMAN, K., BARNETT, T. P., BOUWS, E. (1993). Measurements of wind-wave growth and swell decay during the Joint North Sea Wave Project (JONSWAP). Deutches Hydrographisches Institut, Hamburg, Reihe A (8), 12, 95 pp.

HOEFEL F. & S. ELGAR (2003) Wave-induced sediment transport and sand migration, Science, 299, 1885-1887

KAMALINEZHAD, M., (2004a). Plages en équilibre morphologique et hydrodynamique associée, Thèse INPG Grenoble.

KAMALINEZHAD, M., MICHALLET, H. & BARTHÉLEMY, E. (2004b) Equilibre morphologique de barres de déferlement : expériences. 8èmes Journées Nationales Génie Côtier - Génie Civil, Compiègne, 2004.

KAMALINEZHAD, M., MICHALLET, H. & BARTHÉLEMY, E. (2005) Laboratory equilibrium beach profiles, 5th International Conference on Coastal Dynamics 2005 - Barcelona, Spain - 4-8 April 2005.

KRIEBEL D.L. & DEAN R.G. (1985) – Numerical simulation of time-dependent beach and dune erosion. Coastal Engineering , 9, 221-245.

WRIGHT L.D & SHORT A.D (1984) Morphodynamic variability of surf zones and beaches: a synthesis. Marine Geology, 56, 93-118.

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SOCIEDAD CHILENA DE INGENIERIA HIDRÁULICA IV SEMINARIO INTERNACIONAL DE INGENIERÍA Y OPERACIÓN PORTUARIA


APLICACIÓN DE UN MODELO DE BOUSSINESQ A LA PROPAGACIÓN DEL OLEAJE ALEATORIO EN ZONAS LITORALES

Rodrigo CIENFUEGOS & Benjamín CARREÓN, Pontificia Universidad Católica de Chile, Depto. Ingeniería Hidráulica y Ambiental

[email protected]

Eric BARTHELEMY Laboratoire des Ecoulements Geophysiques et Industriels; Grenoble; Francia

Present Address: Depto Ingeniería Hidráulica y Ambiental, Pontificia Universidad Católica de Chile

[email protected]

RESUMEN Durante la última década la familia de modelos de propagación de oleaje basados en las ecuaciones de Boussinesq han ganado popularidad dentro de las aplicaciones marítimas principalmente debido a que en su formulación se incluyen la mayoría de los procesos no lineales asociados a la deformación de ondas de gravedad en bajos fondos. Las versiones más recientes de estas ecuaciones han permitido extender su dominio de aplicación hacia aguas profundas (teóricamente hasta el límite h0/L=1/2, siendo h0 la profundidad característica del agua y L la longitud de onda) y hacia la zona de rompientes a condición de incorporar términos adicionales para introducir la disipación de energía asociada (ver por ejemplo Kirby, 2003 para una revisión del estado del arte de estos modelos). Contrariamente a los modelos de propagación (lineales) promediados en la fase, que habitualmente se usan en la práctica, las ecuaciones de Boussinesq son capaces de entregar todo el detalle espacio temporal de la deformación no lineal que afecta al oleaje cuando se propaga desde condiciones de aguas intermedias (en el límite de aguas profundas) hacia la línea de costa. Por otro lado, los rápidos avances tecnológicos en el área de equipamientos computacionales han tenido como consecuencia que la aplicación de los modelos de Boussinesq en proyectos de ingeniería marítima sea hoy una realidad (ya son ampliamente aplicados en los problemas de agitación portuaria por ejemplo).

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El trabajo que presentaremos en este seminario busca específicamente estudiar el comportamiento de un nuevo modelo de Boussinesq (SERR-1D) en condiciones de oleaje complejo propagándose sobre batimetrías realistas. El modelo numérico utilizado ha sido desarrollado en volúmenes finitos por Cienfuegos et al. (2006 a y b) y ha demostrado ser numéricamente más eficiente y preciso que otras versiones equivalentes discretizadas en diferencias o elementos finitos. Además, el fenómeno de rompimiento ha sido incorporado en las ecuaciones a través de una nueva parametrización presentada el año pasado en el congreso WAVES’2005 (Cienfuegos et al., 2005); las condiciones de borde capaces de reproducir el movimiento de la línea de costa en la zona de “swash” han sido adaptadas a partir del enfoque propuesto por Lynett et al. (2002). En el seminario mostraremos en la primera parte las ventajas que presenta este modelo de rompimiento respecto de aquél desarrollado en la Universidad de Delaware e implementado en el código FUNWAVE, para luego aplicarlo a una experiencia de laboratorio realizada en el “Laboratoire des Ecoulements Geophysiques et Industriels de Grenoble” (LEGI) en Francia.

Figura 1 : Perfil de equilibrio obtenido en laboratorio y localización de las sondas de medición

Las experiencias de laboratorio utilizadas aquí para evaluar las capacidades del modelo numérico fueron llevadas a cabo en un canal de olas bi-dimensional de 36 m de largo y 0,55 m de ancho equipado con una paleta generadora de olas tipo pistón capaz de generar oleaje aleatorio. La gran originalidad de estos ensayos consiste en haber sido realizados sobre un lecho móvil de sedimentos cuyas características han sido seleccionadas para cumplir simultáneamente con la similitud de Shields para el arrastre de fondo y de Rouse para el transporte en suspensión (ver Grasso et al., 2006). La comparación entre los resultados numéricos y las mediciones experimentales se realiza para una situación en que el perfil de la playa de laboratorio ha alcanzado un estado de cuasi-equilibrio morfodinámico. Esto quiere decir que las variaciones medias de la batimetría durante las experiencias son despreciables. En la Figura 1 puede observarse el perfil longitudinal de equilibrio obtenido bajo la acción de un oleaje aleatorio tipo JONSWAP con Hrms=11,3 cm y TP=3,0 s cuando la profundidad de agua en reposo al pie de la paleta es igual a h0=55,3 cm.

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Figura 2 : Comparación de las series de tiempo de la superficie libre η(t) medidas (⎯) y

calculadas (--) en las distintas sondas El objetivo de este trabajo es analizar las predicciones hidrodinámicas del modelo de Boussinesq extendido hacia la zona de rompientes para una situación realista por cuanto el perfil batimétrico y las condiciones de oleaje utilizados representan situaciones que pueden encontrarse perfectamente en estudios de campo. En la Figura 2 se muestra una comparación de los resultados numéricos en términos de series de tiempo de la superficie libre para sondas localizadas en distintos puntos a lo largo del canal (ver Figura 1 para la localización de las sondas). El modelo es corrido en este ejemplo usando la información de medida en la sonda ubicada a 2 m de la paleta generadora de olas; las restantes 5 otras sondas permiten evaluar el comportamiento del modelo al comparar las variaciones de superficie libre medidas en laboratorio y aquellas calculadas numéricamente. En general se aprecia una muy buena concordancia entre ambos lo que confirma la capacidad de SERR-1D a reproducir la compleja dinámica de la propagación del oleaje en condiciones de aguas intermedias incluyendo rompimiento. El análisis espectral de la densidad de energía asociada al oleaje es otro de los aspectos importantes a estudiar si se espera utilizar los modelos de Boussinesq para la predicción de variaciones de un perfil de playa. En efecto, la manera en que la energía incidente del oleaje es transferida por procesos no lineales hacia componentes harmónicos de menor período en aguas someras, así como la disipación de energía producida por el rompimiento y eventualmente la generación de ondas de infragravedad de período significativamente mayor al período peak del oleaje incidente, son todos procesos complejos que inciden en la manera en que el perfil de playa es moldeado por el oleaje. En la Figura 3 se presenta una comparación de la densidad espectral de energía obtenida a partir de series de tiempo medidas en laboratorio y aquellas calculadas por SERR-1D. Se observa que el modelo es capaz de representar la transferencia de energía hacia frecuencias más elevadas (períodos más cortos), la disipación de energía por rompimiento y la dinámica de una onda de infragravedad que se desarrolla en el canal.

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Figura 3 : Comparación para la densidad espectral de energía medida (⎯) y calculada (--)

en las distintas sondas (registro temporal de 1.200 s) Finalmente, en nuestra presentación mostraremos algunos resultados preliminares de la aplicación del modelo numérico en el caso de la propagación de una tormenta sobre un perfil de playa protegido por un rompeolas sumergido. El interés práctico de este tipo de análisis es poder evaluar la manera en que un determinado diseño de rompeolas actúa sobre los procesos no lineales antes señaladas : transferencia de energía, disipación y generación de ondas de infragravedad. Esta información es crucial para tener indicaciones objetivas acerca del tipo de respuesta morfodinámica que pudiera esperarse sobre la playa. Cienfuegos, R., Barthélemy E. and Bonetón, Ph. (2006). “A fourth-order compact finite

volume scheme for fully nonlinear and weakly dispersive Boussinesq-type equations. Part

I: Model development and anaysis”. Int. J. Num. Meth. Fluids, 51(11), 1217-1253.

Cienfuegos, R., Barthélemy E. and Bonetón, Ph. 2006. “A fourth-order compact finite volume scheme for fully nonlinear and weakly dispersive Boussinesq-type equations. Part II: Boundary conditions and validation”. Int. J. Num. Meth. Fluids, in press. Cienfuegos, R., Barthélemy, E. and Bonneton, Ph.. (2005). “A new wave-breaking parametrization for Boussinesq-type equations”. 5th International Symposium on Ocean Wave Measurements and Analysis (Copri-ASCE), july 2005, Madrid, Spain. Grasso, F., Michallet, H. and Barthélemy, E. (2006). “Beach morphology and nourishment. The French Liteau II experiments”. IV Seminario Internacional de Ingeniería y Operación Portuaria, Valparaíso, Chile.

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Kirby, J.T. (2003). "Boussinesq models and applications to nearshore wave propagation, surfzone processes and wave-induced currents". Advances in Coastal Modelling, Lakhan, V.C. (ed), Elsevier, pp. 1-41. Lynett, P.J., Wu, T.R. and Liu, P.L.F. (2002). "Modeling wave runup with depth-integrated

equations". Coastal Eng., 46, 89-107.

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LA MORFODINÁMICA COSTERA EN CASOS DE LAS COSTAS DE CHILE

JUAN B. FONT TONO,

Socio INCOSTAS CHILE S.A. [email protected]

EDUARDO VALERA MORALES, Ingeniero INCOSTAS CHILE S.A.

[email protected]

RESUMEN Los problemas de sedimentación que afectan a los puertos requieren normalmente de detallados estudios básicos. Entre estos es fundamental el diagnóstico de la morfodinámica costera. Con el fin de contribuir al conocimiento de los fenómenos relativos a los procesos sedimentarios litorales, se presenta esta ponencia en la que se resume para cuatro puntos de las costas de Chile la interpretación de la morfodinámica como consecuencia de la interacción entre el clima de oleaje, los sedimentos litorales y el régimen de ingreso de dichos sedimentos al medio costero. Se inicia la ponencia con una breve revisión de los fenómenos y principios que rigen la morfodinámica litoral. Los factores más relevantes son:

- Clima de oleaje (Altura significativa, Período peak, dirección y distribución direccional de energía)

- Geomorfología y propiedades de los sedimentos

- Fuentes de sedimentos - Obras Costeras La relación entre la hidrodinámica del oleaje y los procesos sedimentarios se puede sintetizar en la función de la magnitud del transporte litoral vs. la oblicuidad del frente de onda en aguas profundas con respecto a la línea de costa. Para cada oleaje específico en aguas profundas el caudal de sedimentos máximo se presenta para oblicuidades en el orden de los 50º . Para oblicuidades mayores la morfología de la orilla es inestable y se desarrollan barras que se separan de la orilla original ( Restingas).

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Un hecho de gran trascendencia en la geomorfología costera es el ascenso eustático del nivel del mar que se inició hace unos 10.000 años, cuando finalizó la última glaciación. El nivel del mar se encontraba entre 100 y 150 m. bajo el nivel actual y alcanzó una relativa estabilidad hace unos 3000 años. Ello quiere decir que todas las formaciones costeras arenosas son, bajo el punto de vista de la Geología, muy recientes y, frecuentemente, sus procesos evolutivos tienen algún grado de vinculación con su génesis. Otros fenómenos exógenos del medio litoral, que a menudo originan grandes cambios en los procesos litorales, son los de origen antrópico. La mayoría de los ríos han sufrido modificaciones importantes en su régimen de aportes de arena a las costas de las que son tributarios. En muchos casos la deforestación de la cuenca incrementa, cuando menos transitoriamente, el arrastre de arena y en otros la construcción de represas lo reduce. Los casos de estudio que se van a presentar son: - Arica. Sector entre las desembocaduras de los Ríos San José y Lluta, I Región. - San Antonio. Sector al Sur del Puerto, V Región. - Desembocadura del Río Mataquito, VII Región. - Sector desembocadura Río Bío-Bío a Bahía Coronel, VIII Región. La Fig. 1 presenta un esquema del diagnóstico de los procesos litorales en el sector del delta del Río San José, Arica, (I Región) en el año 2002, posterior a la crecida extraordinaria del año 2001. En este caso se hará énfasis en la evolución del cono de deyección costero después de la crecida destacando la importancia del movimiento transversal de arena.

Fig.1 Sector Desembocadura del Río San José, Arica. Esquema de la Dinámica Sedimentaria

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Fig. 2 Sector Sur del Puerto de San Antonio. Visualización de la Corriente Litoral

La Fig. 2 presenta una fotografía de la costa al Sur del Molo Sur del Puerto de San Antonio (V Región) donde se visualizan las corrientes generadas por el oleaje rompiente. En este caso se discutirá el comportamiento de las corrientes transversales inducidas por la construcción de obras perpendiculares a la costa y su papel determinante en los procesos sedimentarios evolutivos.

Fig. 3 Desembocadura del Río Mataquito. Esquema de la Evolución Morfológica

La Fig. 3 presenta un esquema de la evolución de la desembocadura del Río Mataquito(VII Región) elaborado en base a aerofotografías retrospectivas. En este caso se analizará la

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evolución de la desembocadura y la influencia de un espigón construido aguas arriba de la misma.

La Fig. 4 presenta una aerofotografía

del sector de costa comprendido entre

la desembocadura del Río Bío-Bío y la

Bahía Coronel. Se visualiza remarcada

la superficie de tierra ganada al mar por

los sedimentos del río en los últimos

milenios, lo que permite una estimación

del caudal sólido fluvial en dicho lapso.

Adicionalmente se evidencia que el

proceso de embancamiento de la Bahía

Coronel se está, en términos de

cronología geomorfológico, iniciando.

En este caso se destacará la importancia

de la geomorfología costera en el

diagnóstico de la morfodinámica litoral

y el pronóstico de la evolución futura

de la sedimentación en la Bahía de

Coronel

Fig. 4 Sector Sur de la Desembocadura del Río Bio-Bio.

Río Bio-

OCEANO

Punta

Playa

Punta Puchoco CORONE

Bahía Coronel

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“MEJORAMIENTO DEL BORDE COSTERO DE VALPARAÍSO.

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN PASEO WHEELWRIGHT”

Eduardo Mesina

[email protected] Dirección de Obras Portuarias

Ministerio de Obras Públicas – Chile

1. RESUMEN

Valparaíso es la principal ciudad-puerto y una de las principales ciudades turísticas de Chile, situada a los pies de los cerros que la rodean, le dan a la bahía de Valparaíso un anfiteatro natural de gran belleza escénica, y recientemente alzada como Patrimonio de la Humanidad.

Sin embargo, el estancamiento comercial y social, fueron deteriorando la relación ciudad con el borde costero, haciendo cada vez más difícil la cercanía con el borde. Las actividades que originaron el desarrollo de la ciudad (Puerto, Ferrocarril, etc) limitaban cada vez más el acceso al borde costero, con lo cual quedó prácticamente abandonado.

Con fin de generar un impulso a las actividades de la comuna y cumplir con el anhelo de los porteños de recuperar el borde, el comité del borde costero de Valparaíso y el Plan de Desarrollo de Valparaíso impulsan la iniciativa de abrir el borde costero, promoviendo el proyecto Paseo Wheelwright, como obra del Bicentenario, que abarca desde el Muelle Barón hasta la caleta Portales, encargando a la Dirección de Obras Portuarias del Ministerio de Obras Públicas el diseño y la ejecución de las obras, a mediados del año 2004.

Estas obras costeras junta a otras iniciativas, tales como el paseo Edwards-Francia, paseo Altamirano, pretenden realizar una renovación del borde costero de Valparaíso, siendo el

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paseo Wheelwright uno de los de mayor desafío técnico, por los diferentes elementos que conforman el borde costero (sectores de playa, sectores de escombros, sectores con restos históricos, etc) y a las obras marítima involucradas.

Las obras marítimas relevantes en este proyecto consistieron en la materialización de un enrocado para proteger del oleaje un talud compuesto por material de escombros y deshechos, también como obra marítima se diseñaron las protecciones a un muro histórico y a la solución de paseo costero sobre éste. Finalmente, en el sector de la playa El Rostro se materializó una protección del talud existente y la misma estructura se utilizó para construir el soporte del paseo costero, sin alterar las condiciones del perfil de playa, aspecto fundamental del diseño del paseo costero. Sin duda un gran desafío para el equipo de trabajo, que además de verificar las condiciones hidráulicas, socavaciones, sobrepasos, etc, también hubo que compatibilizar las exigencias del diseño de arquitectura.

2. EL PROYECTO

El proyecto denominado Paseo Costero Wheelwright forma un paseo continuo y armónico en el borde costero de Valparaíso, desde la Caleta Portales por el norte hasta el muelle Barón por el sur. El trazado de este proyecto se dividió en dos tramos: El tramo I se emplaza entre la Caleta Portales y el monumento histórico Tornamesa, en una longitud aproximada de 1722 metros, y el tramo II entre la Tornamesa y el muelle Barón, en una longitud aproximada de 654 metros de paseo costero. 2.1 Tramo I, Caleta Portales - Monumento Histórico Tornamesa El proyecto, considera la consolidación de un paseo existente en una extensión aproximada de 720 metros y la construcción de unos 350 metros de paseo costero nuevo. El proyecto es concebido como un proyecto de paseo peatonal, bicicletas y con posibilidad, en caso de accidentes, de un acceso para vehículos de emergencia que recorra todo el circuito Portales a Tornamesa. Respecto al circuito peatonal, tendrá el acceso por Caleta Portales seguirá el circuito por la vía elevada, obras abandonadas de la antigua IV etapa de la avenida España, para luego proseguir por un sendero existente hasta llegar a la playa El Rostro. En el sector de playa, se realizaron obras nuevas para la continuación del paseo hasta llegar a la Tornamesa. Las obras marítimas nuevas se realizarán en el sector de la playa el Rostro, el concepto básico y fundamental, fue no modificar la deteriorada línea de playa producto de los taludes de los rellenos existente, debido a que los terrenos disponibles para generar un ancho razonable de paseo eran reducidos, se tuvo que idear un sistema estructural que apoyándose en el talud generará una terraza sobre el nivel de playa.

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2.2 Tramo II, Monumento Histórico Tornamesa - Muelle Barón El proyecto del tramo II, considera el trazado por una franja de bien nacional de uso público destinada para la materialización de un paseo costero. En toda esta zona no existe infraestructura, y básicamente el sector en que se emplazará el paseo está constituido por rellenos ganados al mar. El proyecto es concebido como un paseo peatonal con ciclovía, y con posibilidad, en caso de accidentes, de un acceso para vehículos de emergencia. Se habilitarán los accesos de vehículos por Yolanda Barón y por el acceso existente en el nudo Barón. Respecto al circuito peatonal, tendrá el acceso en el borde exterior del edificio Tornamesa, proseguirá el circuito por el exterior, siguiendo la forma curva del edificio, luego toma línea de borde costero, pasando frente a los galpones de Merval y luego frente a los terrenos de SAAM, y finalmente se conecta al paseo Barón, en un espacio de bien de uso público. En todo el trazado se deberán realizar obras costeras con el fin de proteger y disipar las acciones marítimas, las intervenciones son basicamente dos, mejoramiento y protección sector Tornamesa en los restos del Fuerte Andes y la colocación de enrocados de protección sobre los rellenos de escombros que se utilizaron como terrenos ganados al mar, a lo largo del resto del proyecto. 3. LA EJECUCION

Las faenas del primer tramo comenzaron en Mayo de 2005 y finalizaron en Diciembre de 2005, constituyendo la los frentes de trabajo un gran impedimento para un mayor avance.

El tramo II comenzó en Julio de 2005 y finalizó en Mayo de 2006, de esta forma la obra duró poco más de 13 meses.

4. LA OPERACION

Entrega al público

La primera etapa fue entregada al público a principios de Enero de 2006, y la segunda etapa fue entregada a mediados del mes de Mayo de 2006.

Percepción de la Comunidad

La comunidad ha recibido positivamente las obras, que le está cambiando el rostro al borde costero de Valparaíso. Sin duda estas obras potenciarán el turismo, transformando este nuevo mirador de casi 2km de largo, en un gran atractivo, para disfrutar de los fuegos artificiales del 2007.

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