anejo de dragado - bibing.us.esbibing.us.es/proyectos/abreproy/90060/fichero... · plomo (pb) 120...

Ampliación del dique exterior del Puerto de la Almadraba

1 Anejo Nº 9. Dragado

Anejo Nº 9 Dragado



Índice

1. Introducción ........................................................................................................... 3

2. Campaña de toma de datos .................................................................................. 4

2.1. Número de estaciones de muestreo ..................................................................... 5

2.2. Niveles de acción .................................................................................................. 5

2.3. Resultados ............................................................................................................ 8

2.3.1. Ensayos físicos ............................................................................................... 8

2.3.2. Ensayos químicos ........................................................................................... 8

2.4. Categoría de contaminación ............................................................................... 10

3. Definición de las características del dragado ................................................... 13

3.1. Dragado en la zona del muelle. .......................................................................... 13

3.2. Dragado del interior de la dársena ..................................................................... 14



1. Introducción

El objetivo de este anejo es la definición del material del terreno de la cimentación en la zona donde se va a ubicar el nuevo muelle. Su caracterización determinará las condiciones de vertido y/o el posible uso productivo que pudiera dársele al material retirado dependiendo de su grado de contaminación, en base a las Recomendaciones para la gestión del material dragado en los puertos españoles (RGMD), del CEDEX.

El anejo está basado en los Ensayos físico-químicos realizados en el Puerto de Conil, en Julio de 2003 (empleados para el proyecto de construcción del muelle en el dique exterior) y también incluye algunos datos relevantes, obtenidos del estudio geotécnico del Proyecto de foso para pórtico elevador en Conil de la Frontera, en diciembre de 2001, puesto que el sustrato de la dársena exterior del puerto es característico de la geología de la zona (roca arenisca con distintos grados de consolidación y arena).

La campaña de ensayos físico-químicos realizados en 2003 consistió en:

• La extracción de 9 muestras de lecho marino • La realización de ensayos sobre las muestras en base a las Recomendaciones

del CEDEX.

Y a través de la campaña pudo obtenerse:

• Parámetros físico-químicos • La categoría de contaminación del suelo • La definición del uso productivo (en caso de que el material pudiera ser

reutilizado) o la definición del punto de vertido, dependiendo de su grado de contaminación.



2. Campaña de toma de datos

La disposición de los puntos de muestreo se indica en la siguientes imágenes:

Figura 1. Ubicación de muelle existente y de la zona de ampliación

Figura 2. Localización de los puntos de muestreo en el dique



Figura 3. Ampliación de la figura 2.

2.1. Número de estaciones de muestreo

De acuerdo a las Recomendaciones del CEDEX, el número de muestras a tomar viene dado por la siguiente expresión:

𝑁 =𝑋

25 𝑋

Siendo N el número de muestras y X la superficie a dragar en m2. En el proyecto de construcción del muelle en el dique exterior (realizado en 2004) se planteaba en un principio que en la situación más desfavorable debería dragarse un área de 2500 m2. Sustituyendo en la fórmula se obtiene un total de 2 muestras. Sin embargo en la práctica se obtuvieron 9 muestras, debido a la incertidumbre de la zona definitiva a dragar.

• Se realizaron ensayos físicos sobre todas las muestras. • Se realizaron ensayos químicos en dos de las mismas (la 1 y la 4)

2.2. Niveles de acción

En el apartado 4 de las RGMD se define una clasificación de los materiales en relación a los valores analíticos que presentan de metales pesados y de PCB’s. Tales valores se caracterizan mediante niveles de acción.

De acuerdo al contenido de dichas sustancias presente en el material se distingue entre un nivel de acción 1 (de tipo general o de tipo específico para obras que impliquen menos de 20.000 m3 de dragado) y un nivel de acción 2.



CONTAMINANTE

Nivel de acción 1 (mg/Kg) Nivel de

acción 2 (mg/Kg) GENERAL <20.000

m3

Arsénico (As) 80 160 200 Cadmio (Cd) 1,0 2,0 5 Cobre (Cu) 100 200 400 Cromo (Cr) 200 400 1000

Mercurio (Hg) 0,6 1,2 3 Níquel (Ni) 100 200 400 Plomo (Pb) 120 240 600 Zinc (Zn) 500 1000 3000

PCB’s 0,03 0,06 0,1

Figura 4. Clasificación de las RGMD

A partir de los niveles se definen tres categorías:

• Categoría I: correspondiente a materiales cuya concentración normalizada sea igual o inferior al nivel de acción 1.

• Categoría II: asociada a materiales cuya concentración normalizada esté entre los niveles de acción 1 y 2.

• Categoría III: se subdivide entre otras dos categorías. § Categoría IIIa si la concentración normalizada se encuentra entre

1 y 8 veces el valor correspondiente al nivel de acción 2. § Categoría IIIb cuando la concentración normalizada es superior a

8 veces el nivel de acción 2.

Y de acuerdo a dichas categorías, en las RGMD se indica la gestión recomendable para los materiales de dragado si se vierten al medio marino (considerando los efectos químicos y/o bioquímicos que pudieran producir sobre la biota marina):

§ Los materiales de categoría I pueden verterse libremente al mar, con la única consideración de los efectos de tipo mecánico. Los efectos sobre la fauna y flora marina son considerados insignificantes.

§ Los materiales de categoría II pueden verterse al mar controladamente, de acuerdo al procedimiento indicado en las RGMD. Todos los materiales pertenecientes a las categorías I y II pueden utilizarse en usos productivos en el continente.

§ Los materiales de categoría III han de ser aislados de las aguas marinas o ser sometidos a tratamientos adecuados.



Cada una de las dos formas de gestión principales tienen una serie de ventajas y desventajas, que aparecen indicadas en los siguientes cuadros:

Uso productivo en el continente Ventajas Desventajas

Menor necesidad de materiales de préstamo y

menor impacto en otras zonas

Posible falta de demanda para un uso productivo en la zona compatible

con el calendario de la obra

Menor impacto asociado al transporte (el uso puede ser

en las proximidades de la obra)

Dificultad de transporte del medio marino al terrestre

Inmovilización de los contaminantes al aislarlos del

agua

Riesgo de incorporar parte de la contaminación al medio continental

(por escorrentía)

Figura 5. Ventajas y desventajas del uso del material en tierra

Dentro de los usos productivos, habría que tener en cuenta las mayores exigencias de calidad requeridas por ejemplo para usos residenciales e industriales. Además, la afección a la población (a través de la contaminación atmosférica y acústica), es mayor que en el caso de verter los materiales en el mar.

Vertido en el mar (con o sin uso productivo) Ventajas Desventajas

Mínima alteración de la población humana

Alteración de la calidad del agua (puntual) y del sedimento

(permanente). Perturbación de las comunidades naturales bentoníticas.

Ausencia de impactos significativos, teniendo en cuenta la calidad de los

materiales.

Mayor riesgo para la incorporación de finos en suspensión. Requieren

transporte a larga distancia.

Sirve de sellado a materiales de dragado depositados con

anterioridad a la zona de vertido si estos son de peor

calidad

Riesgo de incorporación de los contaminantes a las cadenas tróficas, y con ello, afectación de los recursos

pesqueros

Figura 6. Ventajas y desventajas del vertido al mar



2.3. Resultados

2.3.1. Ensayos físicos

El porcentaje de finos y de materia orgánica de las muestras se indica en la siguiente tabla:

Muestra % finos % m.o. M – 1 18.73 3.34 M – 2 41.79 2.86 M – 3 42.75 2.74 M – 4 77.17 1.71 M – 5 79.66 1.65 M – 6 78.17 1.67 M – 7 97.43 0.98 M – 8 96.22 0.78 M – 9 97.59 0.74

2.3.2. Ensayos químicos

De acuerdo a las RGMD, si el porcentaje de finos (material <0,063 μm) es inferior al 10%, no es necesario caracterizar el material químicamente. Dado que esto no se cumple, en vista de los resultados obtenidos, es necesario analizar químicamente el número mínimo de muestras exigidas por las RGMD, en este caso 2.

En las RGMD se indican tres grupos de parámetros

• Grupo A. Incluye: § Mercurio (Mg) § Cadmio (Cd) § Plomo (Pb) § Cobre (Cu) § Zinc (Zn) § Níquel (Ni) § Cromo (Cr) § Policlorobifenilos (37PCB's). Se determinará la suma de los siguientes 7

congéneres: 28, 52, 101, 118, 138, 153 y 180.

• Grupo B. Los parámetros de este grupo no pueden definirse con carácter general; su determinación se hará en función de la información local sobre fuentes de contaminación. No obstante y con objeto de adoptar criterios lo



más uniformes posible en cuanto al número y tipo de parámetros, se establecen los dos subgrupos siguientes:

§ Subgrupo B1. Incluye:

§ Arsénico: Se determinará cuando al menos tres metales del Grupo A superen, en muestras individuales, los niveles de acción 1.

§ Compuestos orgánicos (PCB's, AOX y aceites): Se determinarán siempre que el valor de Σ7PCB's supere los niveles de acción 1 o el contenido medio en materia orgánica del total de los sedimentos sea superior al 10%

Como ya se indicó, ninguna de las muestras supera el nivel de acción 1, luego no hay que determinar la concentración de arsénico. Lo mismo sucede con la concentración de PCB’s, y, por otro lado el contenido en materia orgánica de los sedimentos es del 1,83% (menor del 10%).

§ Subgrupo B2. Dentro de este subgrupo se engloban todos los parámetros de los que se tengan fundadas sospechas de su presencia en los sedimentos a dragar y que no hayan sido enumerados anteriormente, como por ejemplo pesticidas organofosforados o compuestos orgánicos de Estaño. En este caso no existen sospechas de la existencia de contaminantes adicionales en el material a dragar.

§ Bioensayos. Dado que de acuerdo a las RGMD han de realizarse sobre materiales de categoría II o III, no es necesario llevarlos a cabo.

Los valores obtenidos en las muestras son los siguientes:

Concentración de Muestra M-1 Muestra M-4 Nivel de

acción 1

Nivel de acción 1 para dragado para cimentación de obras

marítimas (<20.000 m3)

Mercurio 0.04 0.03 0.6 1,2

Cadmio 0.23 0.19 1 2

Plomo 12.5 11.8 120 240

Cobre 2.9 2.5 100 200

Zinc 25.2 23.9 500 1000

Cromo 5.31 4.89 200 400

Níquel 8.02 6.98 100 200

PCB’s <0.0005 <0.0005 0.03 0,06

Figura 7. Resultados en las muestras 1 y 4.



En todos los casos las muestras tienen valores inferiores a los asociados al nivel 1. En consecuencia el material es de Categoría I.

2.4. Categoría de contaminación

De acuerdo a lo expuesto a lo largo del documento, el material a sustraer es de Categoría I, por lo que es posible tanto su vertido directo al mar como su utilización en usos productivos.

En este caso, con objeto de optimizar este recurso en la medida de lo posible inicialmente se han planteado los siguientes usos:

§ Empleo como material de relleno general en el trasdós del muelle.

De acuerdo a la ROM 0.5-05, junto a un muelle habitualmente pueden encontrarse las siguientes zonas de relleno:

Figura 8. Rellenos utilizados en muelles.

El punto 6 identifica a una zona de relleno general. Es decir, se trata de un relleno que no tiene otra misión estructural aparte de servir como soporte de la coronación. Como se indica en la Guía de Buenas Prácticas Para la Ejecución de Obras Marítimas de Puertos del Estado, este tipo de relleno está generalmente constituido por materiales de cualquier naturaleza. Con frecuencia el volumen de relleno general que se requiere es de varios millones de metros cúbicos (siendo por tanto necesario cientos de miles de viajes de camión, o de gánguil), lo que lleva a utilizar los materiales disponibles en las proximidades de la obra.



Tanto la ROM como la Guía de Buenas Prácticas aceptan el empleo de material de dragado como relleno general, aunque estando el mismo sujeto a restricciones. Para ello en primer lugar se realizará un estudio previo del yacimiento y se caracterizará el material. Posteriormente se emplearán equipos de dragado que permitan seleccionar el material, como dragas de succión que posibiliten el rebose (eliminando un elevado porcentaje de finos) o dragas que viertan en gánguiles.

La Guía establece que las arenas limpias o aquellas que tengan un contenido en finos inferior al 15% son apropiadas para este uso, y que en el caso de disponerse de arenas con un porcentaje de finos situado entre el 15 y el 35% será necesario adoptar alguna medida que elimine finos y/o trabajos complementarios que mejoren el terreno. Cuando se dan porcentajes de finos superiores al 35% suelen ser necesarios costosos tratamientos de mejora, por lo que su utilización no es viable.

Este uso finalmente no se ha considerado por dos motivos:

• En primer lugar, por la dificultad de encajar las tareas de una forma óptima en la planificación de la obra; el dragado tiene lugar al principio de la obra y los rellenos se ejecutan tras la construcción del dique, lo que da lugar a un intervalo de tiempo considerable en el que será necesario acopiar los materiales, debiendo trasladarse los mismos a un punto de acopio y posteriormente transportarlos de nuevo para colocarlos en obra.

• Y en segundo lugar, aún cuando tales actuaciones podrían resultar rentables de ser el material adecuado, ninguna de las muestras se corresponde con arenas limpias, y únicamente la muestra 1 se encuentra en el intervalo aceptable de contenido en finos, con un 18,73%. En consecuencia resulta más económico traer materiales de préstamo.



§ Empleo como material para la regeneración de playas.

La playa de Fuente del Gallo se encuentra en una situación de erosión (agravada por el descenso general de aportes sólidos naturales a las playas que le sirven de protección, de acuerdo al Estudio Ecocartográfico del Litoral de la Provincia de Cádiz) y requiere aportes de arena de forma periódica. Existen precedentes de la utilización de arena extraída del puerto para regenerar Fuente del Gallo (por ejemplo, la Demarcación de Costas de Andalucía Occidental realizó una actuación de este tipo en el año 2008 y éste mismo año, en mayo, se ha utilizado material de dragado extraído del puerto en la regeneración de playas de la zona), siendo la calidad del mismo apta para este fin.

La ubicación y principales características de la playa se definen en la siguiente ficha, extraída del Estudio Ecocartográfico anteriormente citado:

Figura 9. Ficha resumen de la playa de Fuente del Gallo



§ Transporte a vaciaderos

Los materiales sobrantes que no se utilicen para la regeneración de Fuente del Gallo serán llevados a un vaciadero marino a especificar por el organismo competente en materia de medioambiente. En el Anejo Nº 4 de Procedencia de Materiales se indican un vaciadero del litoral gaditano susceptible de ser utilizado.

3. Definición de las características del dragado

Las operaciones de dragado a realizar en este proyecto se engloban en dos tipos:

§ Dragado en la zona destinada a la construcción del nuevo tramo de dique con el fin de asegurar la capacidad portante del cimiento.

§ Dragado de las zonas de maniobras en el interior de puerto para asegurar las condiciones de navegabilidad.

3.1. Dragado en la zona del muelle.

En la zona sobre la que se apoyará la obra las batimétricas adoptan valores de alrededor de 4 m de profundidad y de acuerdo al estudio geotécnico, los 2,7 primeros metros de sustrato están constituidos por fangos y limos arcillosos de capacidad mecánica deficiente, siendo por tanto la cota a partir de la cuál los materiales son aptos para servir de apoyo al dique de -6,7 m.

De esta forma, se realizará el dragado del lecho hasta una profundidad de -6,7 m, (C.P), dejando taludes laterales de 1V:6H. En total la superficie que es necesario dragar es de 12826,87 m2. Parte de la zona excavada será rellenada con escollera de 200 kg, conformando una banqueta sobre la que se sustentará el muelle de gravedad. La zona a excavar se muestra en la siguiente imagen:

Figura 10. Planta de dragado



Material de dragado Superficie (m2) 12826.87 Volumen (m3) 27536.75 Volumen regeneración (m3) 16522.05 Volumen vaciadero (m3) 11014.70

3.2. Dragado del interior de la dársena

Las características geotécnicas y batimétricas de la zona han conducido a profundidades superiores a las exigidas por el calado del barco, y en consecuencia únicamente será necesario dragar una superficie limitada del inicio del tramo de ampliación para asegurar una profundidad apropiada para la navegación (el dragado restante, como ya se indicó, tiene como objeto adecuar la cimentación de las obras).

Para justificar esta decisión, a continuación va a calcularse la profundidad necesaria en la zona de atraque para garantizar las condiciones adecuadas de navegabilidad de acuerdo a la ROM 3.1-99 Configuración marítima del puerto: Canal de acceso y áreas de flotación.

Según lo indicado en dicho documento, los factores a considerar son los siguientes:

§ El calado de los buques, y aquellos factores relativos a los mismos que pudieran hacer que algún punto del casco alcance una cota más baja que la correspondiente a quilla plana en condiciones estáticas en agua de mar (H1)

§ Los asociados al nivel del agua y a su variabilidad (H2), a partir del cuál se obtendrá un nivel de referencia para emplazar el buque.

§ Los márgenes de seguridad adoptados para evitar el contacto del barco con el fondo. Tales márgenes se engloban en el bloque H3.

Los tres grupos de factores se representan en la siguiente imagen:



Figura 11. Determinación de la profundidad de la zona de atraque

Según el apartado 7.2.6. de la citada ROM, el primer bloque de factores puede obtenerse de forma simplificada a partir del calado del barco y de las características del área de flotación:

Figura 12. Determinación de H1.

El calado del buque de proyecto es de 1,35 m y su desplazamiento es igual a 170 T, considerando que la zona analizada se corresponde con el caso de muelles y atraques abrigados resulta

𝐻! = 1,05 · 𝐶 = 1,42 𝑚.

Respecto al bloque H2, en el que se establece un nivel de referencia de los calados, en su caracterización se han seguido las recomendaciones dadas por la tabla 7.3.



Figura 13. Tabla 7.3. Niveles de referencia.

Para zonas de marea astronómica significativa sin regímenes fluviales el nivel de referencia es la Bajamar Máxima Viva Equinoccial – 0,3 m. Luego:

𝑁𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = +0,3 − 0,3 = 0 𝑚

Por último, en lo que respecta al bloque H3, fundamentalmente depende de tres factores:

• Un resguardo para cubrir las imprecisiones de la batimetría. En el caso de aguas exteriores y equipos sin sistemas de compensación del oleaje el resguardo a considerar es de 0,25 m + 1% de la profundidad del agua.



• El depósito de sedimentos que se haya producido entre dos campañas de dragado. Se ha considerado que la batimetría empleada representa la situación actual del emplazamiento.

• Una tolerancia de ejecución de dragados, que para suelos blandos es de 0,3 m.

Es decir:

𝐻! = 0,25 + 0,3 = 0,55 ≅ 0,6 𝑚

El calado mínimo es de:

ℎ!"# = 0,6 + 1,42 = 2,02 𝑚

Referenciándolo al nivel calculado anteriormente:

ℎ!"# = 0 − 2,02 = −2,02 𝑚 (𝐶𝑃)

En definitiva dado que las zonas más someras del interior de la dársena tienen profundidades de alrededor de 3 m, se cumple con el valor de mínimo de calado. Será necesario sin embargo, realizar un canal de navegación hacia el interior del puerto, cuyo diseño y ejecución deberá ser planificado por la actividad portuaria.



ANEXO I.

Informe de Caracterización del Material de Dragado



ANEXO II.

Mediciones Dragado

anejo de dragado - bibing.us.esbibing.us.es/proyectos/abreproy/90060/fichero... · plomo (pb) 120...

Documents