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11.. EESSTTUUDDIIOO YY AANNÁÁLLIISSIISS DDEE LLAA

DDOOCCUUMMEENNTTAACCIIÓÓNN DDIISSPPOONNIIBBLLEE

Análisis del Proyecto de Ingeniería Frentes de Atraque Puerto San Antonio

1. Estudio y análisis de la documentación disponible

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ÍNDICE

1.1.- Introducción...................................................................................................................2 1.2.- Plan Maestro 2008 ........................................................................................................2

1.2.1.- Desarrollo y especialización prevista al 2013 ...................................................... 2 1.2.2.- Desarrollo y especialización prevista al 2028 ...................................................... 5 1.2.3.- Capacidades potenciales de transferencia .......................................................... 8

1.3.- Revisión de la previsión de tráfico por sectores ...........................................................9 1.3.1.- Datos de partida ................................................................................................... 9 1.3.2.- Proyección basada en un enfoque macroeconómico ........................................ 11

1.3.2.1.- Datos del comercio mundial ................................................................................11 1.3.2.2.- El tráfico de contenedores en la V Región. .........................................................13

1.3.3.- Conclusiones ...................................................................................................... 16 1.4.- Información geotécnica ...............................................................................................18

1.4.1.- Zona Sitio 1......................................................................................................... 19 1.4.2.- Zona Sector Costanera ...................................................................................... 21 1.4.3.- Conclusiones ...................................................................................................... 25

1.5.- Topografía y batimetría ...............................................................................................26 1.6.- Oleajes, vientos, mareas y corrientes.........................................................................26

1.6.1.- Mediciones y estudios de vientos....................................................................... 26 1.6.2.- Revisión de antecedentes y estudios de mareas............................................... 27 1.6.3.- Mediciones y estudios de corrientes marinas .................................................... 28 1.6.4.- Estudios de olas ................................................................................................. 28

1.7.- Estudios de agitación ..................................................................................................30 1.7.1.- Clima de oleaje frente al puerto.......................................................................... 32 1.7.2.- Oleaje extremo ................................................................................................... 38 1.7.3.- Agitación interior de la dársena del puerto de san antonio................................ 43

1.8.- Valoración de los antecedentes hidrodinámicos ........................................................58 1.9.- Análisis de la documentación de base de maniobrabilidad ........................................59

1.9.1.- Antecedentes...................................................................................................... 59 1.9.2.- Alternativas de desarrollo escenario Post-Panamax ......................................... 60 1.9.3.- Desarrollo del Plan Costanera - Espigón ........................................................... 62 1.9.4.- Conclusiones ...................................................................................................... 64 Apéndice 1. Perfiles estratigráficos en la zona costanera

Apéndice 2. Levantamiento topo-batimétrico de la zona costanera



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1.1.- Introducción

La organización Empresa Portuaria San Antonio (EPSA) ha puesto a disposición de

INHA una serie de estudios básicos que sirven de base para el presente documento. A

continuación se resume la información más destacada de los mismos y las

conclusiones de de ellos se extrae.

1.2.- Plan Maestro 2008

1.2.1.- Desarrollo y especialización prevista al 2013

El desarrollo previsto para el año 2013 considera intensificar el uso del Molo Sur

como Terminal de contenedores, aumentando su especialización e incorporando

equipamiento adicional para el manejo de este tipo de carga.

Para el Terminal Norte, considera incrementar su utilización en el manejo de

graneles, especialmente dedicada al manejo de grano (trigo y maíz) en los sitios 8 y 9

además de la transferencia de graneles líquidos en el sitio 9.

Se considera, además, el desarrollo de nueva infraestructura de atraque en el

sector Costanera, reemplazando los actuales sitios 4 y 5, la cual sería destinada a la

operación de un nuevo frente y la reconstrucción en un nuevo emplazamiento de los

sitios 6 y 7 del Espigón.

Por otra parte, el desarrollo propuesto recomienda destinar la zona territorial al sur

del Puerto para el desarrollo de actividades conexas y de apoyo a la función portuaria,

tal como la expansión de los actuales terminales privados de contenedores,

almacenes de carga granel y centros de distribución y servicios. Asimismo, se

considera destinar áreas de la actual parrilla ferroviaria, como apoyo a las operaciones

de transferencia.

Sobre la base del desarrollo previsto se proponen los siguientes supuestos de

especialización del puerto para el horizonte año 2013.

o Manejo prioritario de contenedores en el sector del Molo Sur.

o Granos en el Terminal Norte.



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o Graneles sólidos y líquidos en el Terminal especializado de Policarpo Toro.

o Manejo prioritario de contenedores en el Espigón.

En lo principal, el Plan considera mantener los usos de áreas establecidos para la

situación actual en lo que se refiere a Transferencia en el Terminal Molo Sur (T1),

Terminal Espigón (T2) y Terminal Norte (T3) cambiando solo su configuración. En el

cuadro siguiente se muestra la ubicación de cada una de las áreas que se consideran

para el horizonte del año 2013.

IDENTIFICACIÓN UBICACIÓN TIPO DE USO

T1 MOLO SUR TRANSFERENCIAT2 ESPIGÓN TRANSFERENCIA

T3 TERMINAL NORTE Y POLICARPO TORO TRANSFERENCIA

X1 TERMINAL DE CONTENEDORES CONEXAX2 SECTOR CANTERA PANUL CONEXA

X3 ZONA POSTERIOR AL TERMINAL NORTE CONEXA

X4 ACCESO SUR CONEXAC1 ÁREA MARÍTIMA COMÚN MARÍTIMAP1 CALETA PACHECO ALTAMIRANO PESCAP2 PUERTECITO PESCAP3 ZONA PONTONES (POZA GRANDE) PESCAU1 PASEO BELLAMAR TURISMO

XCI1 SECTOR SUR CONEXA - COMÚN - INDUSTRIAL

Fuente: Empresa Portuaria San Antonio.

De igual forma, se mantienen los usos de áreas relacionados con aquellas áreas

dedicada a la pesca la zona marítima de pontones (P3), la zona dedicada a la pesca

artesanal en el sector de Puertecito (P2) y la zona dedicada a las operaciones de la

flota pesquera en la base naval al oriente del Sitio 8 (P1).

También mantiene los usos de áreas relacionados con la actividad turística

desarrollada en el sector del Paseo Bellamar (U1).

La superficie total establecida para el horizonte de cinco años asciende a 559,00

hectáreas, de las cuales 383,09 [há] corresponden a áreas marítimas, y 175,91 [há] a

áreas terrestres, según se detalla en el cuadro siguiente.



- 4 -

Figura 1.2.1. Desarrollo previsto a 2013 en el Plan Maestro.



- 5 -

USOS DE ÁREAS Y SUPERFICIESHORIZONTE 5 AÑOSTipo de Uso Terrestre Marítima Total

(Há) (Há) (Há)Transferencia

T1 40,60 40,60T2 25,72 25,72T3 10,47 4,39 14,86

Subtotal 76,79 4,39 81,18Conexa

X1 5,04 5,04X2 5,39 5,39X3 5,40 5,40X4 6,77 6,77

Subtotal 22,60 0,00 22,60Uso Común

C1 344,86 344,86Subtotal 0,00 344,86 344,86Otros UsosPesca

P1 1,10 1,00 2,10P2 1,39 2,10 3,49P3 1,36 1,36

TurísticoU1 1,73 1,73

Conexa-Común-IndustrialXCI1 72,30 29,38 101,68

Subtotal 76,52 33,84 110,36Total 175,91 383,09 559,00


1.2.2.- Desarrollo y especialización prevista al 2028

El desarrollo previsto para el puerto al año 2028 confirma la actividad principal de

contenedores en el sector Molo Sur y considera además su expansión hacia el área

sur del recinto portuario, donde se proyecta la construcción de una dársena interior y

de una nueva explanada, que dotaría con un nuevo frente al sector, con el espacio

necesario para una operación eficiente.

El Plan mantiene, en general, los usos de áreas establecidos para el año 2013 en

toda la sección norte del puerto. En el cuadro siguiente se muestra la ubicación y tipo



- 6 -

de usos de áreas dentro del puerto para el horizonte del año 2028.

Para el sector sur del puerto, el Plan considera lo siguiente:

o Se amplía la zona de transferencia T1, en la forma y extensión que permite

incorporar las nuevas explanadas y frente de atraque dársena.

o Se prolonga el área de uso común marítima en la dirección y extensión que

permite desarrollar la nueva dársena sur del puerto (C1),

o Se disminuye el área mixta de usos conexa-común-industrial (XCI1) al sur del

área de trasferencia (T1), con el fin de dar paso a la dársena.

La superficie total establecida para el año 2028 asciende a 568,52 hectáreas, de las

cuales 363,97 [há] corresponden a áreas marítimas, y 204,55 [há] a áreas terrestres.

La subdivisión de superficies, en cuanto a los distintos usos definidos, es la que se

indica a continuación.

IDENTIFICACIÓN UBICACIÓN TIPO DE USO

T1 MOLO SUR - DÁRSENA TRANSFERENCIAT2 ESPIGÓN TRANSFERENCIAT3 TERMINAL NORTE Y POLICARPO TORO TRANSFERENCIA

X1 SECTOR CANTERA PANUL CONEXA

X2 ZONA POSTERIOR AL TERMINAL NORTE CONEXAC1 ÁREA MARÍTIMA COMÚN MARÍTIMAP1 PUERTECITO PESCA

U1 PASEO BELLAMAR TURISMO

XCI1 SECTOR SUR CONEXA - COMÚN - INDUSTRIAL




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Figura 1.2.1. Desarrollo previsto a 2028 en el Plan Maestro.



- 8 -

USOS DE ÁREAS Y SUPERFICIESHORIZONTE 20 AÑOSTipo de Uso Terrestre Marítima Total

(Há) (Há) (Há)Transferencia

T1 131,38 131,38T2 21,29 21,29T3 10,50 5,85 16,35

Subtotal 163,17 5,85 169,02Conexa

X1 5,39 5,39X2 5,40 5,40

Subtotal 10,79 0,00 10,79Uso Común

C1 355,70 355,70Subtotal 0,00 355,70 355,70Otros UsosPesca

P1 1,39 2,10 3,49Pesca-Turismo

PU1 1,05 0,32 1,37Turístico

U1 1,73 1,73Conexa-Común-Industrial

XCI1 26,42 26,42Subtotal 30,59 2,42 33,01Total 204,55 363,97 568,52


1.2.3.- Capacidades potenciales de transferencia

La evaluación de la capacidad de transferencia de las instalaciones posibles de

instalar en las áreas reservadas por el Plan Maestro, se efectúa sobre la base del

esquema de desarrollo expuesto en el punto anterior.

Este análisis, efectuado al año 2028, considera la expansión de la poza grande en

una nueva Dársena Sur; la relocalización de los pontones y yomas de la pesca

industrial en el nuevo puerto pesquero al interior de la dársena; la construcción de un

nuevo frente de atraque, especializado en la transferencia de contenedores y

explanada de respaldo en la dársena; la construcción de un nuevo frente de atraque

en el sector costanera; la reconstrucción de los sitios 6 y 7 y nueva explanada de

respaldo.



- 9 -

La capacidad resultante del sistema así concebido, se resume en el cuadro

siguiente.

Tipo de Carga CapacidadContenedores (TEUS) 4.500.000 Tonelaje Total 60.000.000


1.3.- Revisión de la previsión de tráfico por sectores

1.3.1.- Datos de partida

Como datos de partida para la previsión de tráfico en el Puerto de san Antonio se

dispone de la siguiente información:

• Proyección de tráfico realizada por la EPSA. 2009

En esta revisión se utilizará la última previsión y se elaborará otra previsión de

contraste basada en datos macroeconómicos.



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Proyección realizada por la EPSA

Año TEUS Contenedores Fraccionada Líquidos Sólidos Total Puerto

1990 23.486 251.678 673.109 132.232 1.075.666 2.132.685 1991 33.278 394.234 558.129 135.103 1.290.245 2.377.711 1992 36.806 367.408 558.223 168.778 1.742.348 2.836.757 1993 95.553 885.093 525.778 174.446 1.915.487 3.500.804 1994 137.469 1.325.867 627.778 189.483 2.013.411 4.156.539 1995 248.880 2.482.002 959.132 179.699 2.015.443 5.636.276 1996 308.725 3.100.952 1.157.569 187.491 1.993.616 6.439.628 1997 373.236 3.742.280 1.076.197 163.994 1.630.505 6.612.976 1998 415.001 3.946.874 940.803 212.179 2.259.368 7.359.224 1999 374.945 3.935.405 845.211 514.876 3.001.488 8.296.980 2000 455.604 4.604.180 1.046.606 562.457 2.952.458 9.165.700 2001 413.900 4.270.651 1.036.593 809.621 2.735.445 8.852.310 2002 438.585 4.724.405 772.208 946.317 2.831.578 9.274.509 2003 524.376 5.499.885 681.922 1.037.854 2.530.008 9.749.668 2004 639.767 6.770.295 613.297 950.388 2.418.029 10.752.009 2005 773.048 7.987.169 695.780 1.143.632 2.336.185 12.162.765 2006 676.317 6.748.475 705.756 1.103.932 3.705.312 12.263.476 2007 650.697 6.564.856 1.027.002 986.945 4.062.086 12.640.889 2008 687.864 7.051.791 1.314.169 1.112.636 3.721.765 13.200.362 2009 729.548 7.479.127 1.061.888 1.161.640 4.300.099 14.002.753 2010 814.752 8.352.615 1.062.950 1.161.640 4.320.346 14.897.551 2011 920.205 9.433.691 1.064.013 1.161.640 4.350.501 16.009.845 2012 1.037.503 10.636.193 1.065.077 1.161.640 4.425.190 17.288.100 2013 1.122.962 11.512.298 1.066.142 1.161.640 4.469.442 18.209.521 2014 1.215.461 12.460.567 1.067.208 1.161.640 4.513.694 19.203.109 2015 1.315.578 13.486.946 1.068.275 1.161.640 4.540.094 20.256.955 2016 1.423.943 14.597.867 1.069.343 1.161.640 4.575.547 21.404.398 2017 1.541.233 15.800.295 1.070.413 1.161.640 4.626.288 22.658.636 2018 1.668.185 17.101.767 1.071.483 1.161.640 4.696.514 24.031.404 2019 1.805.593 18.510.441 1.072.555 1.161.640 4.788.782 25.533.418 2020 1.954.320 20.035.149 1.073.627 1.161.640 4.883.317 27.153.733 2021 2.115.298 21.685.446 1.074.701 1.161.640 4.924.178 28.845.965 2022 2.289.535 23.471.679 1.075.776 1.161.640 4.965.305 30.674.400 2023 2.478.124 25.405.044 1.076.851 1.161.640 5.006.703 32.650.238 2024 2.682.248 27.497.660 1.077.928 1.161.640 5.048.374 34.785.602 2025 2.903.185 29.762.646 1.079.006 1.161.640 5.090.320 37.093.611 2026 3.142.321 32.214.198 1.080.085 1.161.640 5.129.588 39.585.511 2027 3.401.154 34.867.686 1.081.165 1.161.640 5.169.159 42.279.650 2028 3.681.307 37.739.741 1.082.246 1.161.640 5.209.036 45.192.663 2029 3.984.537 40.848.368 1.083.329 1.161.640 5.249.220 48.342.556 2030 4.312.744 44.213.053 1.084.412 1.161.640 5.289.714 51.748.818

Proyección de Carga San Antonio



- 11 -

1.3.2.- Proyección basada en un enfoque macroeconómico

El enfoque macroeconómico está basado en la hipótesis de que la evolución del

comercio de mercancías transportadas en contenedor (inputs intermedios o productos

para consumo) está directamente relacionada con la evolución del PIB.

1.3.2.1.- Datos del comercio mundial

En la figura 1.3.1. se muestra el valor agregado del tráfico portuario de

contenedores en el mundo en valor absoluto e indexado al año 1980. El gráfico

incluye, también, la evolución del total de las exportaciones mundiales y del PIB

mundial, también indexados al año 1980.

0

100

200

300

400

500

1980 1985 1990 1995 2000 2005

AÑO

Mill

ón T

EU

1

3

5

7

9

11

13

15

17

19

21

Indi

ce

Trafico de contenedores - Total mundialTrafico de contenedores mundial (índice 1 - 1980)Exportaciones mundiales (índice 1 - 1980)PIB mundial (índice 1 - 1980)

(Fuente: Morgan Stanley Research)

Figura 1.3.1. Desarrollo del tráfico de contenedores en el global de los puertos del mundo.

Como puede comprobarse, la evolución del tráfico de contenedores ha sido muy

superior a la de las exportaciones o a la del PIB, siendo su crecimiento 3 veces

superior al de las exportaciones y 5 veces superior al del PIB.



- 12 -

Este crecimiento sostenido avala la tesis de que el tráfico de contenedores dobla en

periodos entre 7 y 10 años (figura 1.3.2), regla que se lleva aplicando desde los años

ochenta.

1985 1990 1995 2000 2005 2010

AÑO

0

100

200

300

400

500

TEU

('00

0.00

0)

Evolución del tráfico mundial de contenedores

Doblar cada 10 años

Doblar cada 7 años

Figura 1.3.2. Comparación del crecimiento del tráfico de contenedores con curvas de

crecimiento sostenido.

Como se explicará en otro capítulo, el fuerte crecimiento del tráfico de

contenedores ha sido debido, en parte, a la contenedorización de la carga general y al

trasbordo, pero estos factores no explican el crecimiento diferencial. Ha sido la

globalización y la especialización en la producción los responsables de que el

intercambio comercial en productos contenedorizables sea muy superior al aumento

de la producción.

A nivel regional o individual, este incremento depende del tipo del tipo de puerto y

del nivel económico del hinterland portuario.

El conjunto de puertos dedicados al trasbordo han experimentado crecimientos

superiores al conjunto mundial por la progresiva implantación del sistema hub and



- 13 -

spoke en la logística del trasporte marítimo de contenedores.

Los puertos ubicados en zonas de elevado crecimiento económico también se han

situado en tasas crecimiento superiores a la mundial, mientras que los puertos feeder

de zonas desarrolladas han registrados crecimientos por debajo de la tasa de

crecimiento mundial.

1.3.2.2.- El tráfico de contenedores en la V Región.

En la figura 1.3.3 se muestra la evolución del tráfico de contenedores en los puertos

de Valparaíso y San Antonio desde 1990 referenciada a este año. También se incluye

al evolución del PIB chileno indexado al mismo año. La correlación entre ambos

patrones de crecimiento es evidente. En el conjunto del periodo considerado (1990-

2007), el tráfico de contenedores a crecido a una tasa anual continua del 15,27%,

mientras que el PIB lo ha hecho al 9,81%. Se ha producido un diferencial del 5,46%

propio de economías en expansión.

Δ TC = Δ PIB + 5,46%

Es esperable que, en el futuro se siga manteniendo un crecimiento diferencial de

esta magnitud que irá disminuyendo a medida que la tasa de desarrollo económico

aumente hasta alcanzar niveles más próximos al 4%, que tienen lugar en economías

desarrolladas.

En la misma figura se muestran dos tipos de ajustes a las curvas de crecimiento: el

ajuste lineal ( y= ax +b) y el polinómico (y= ax2+bx + c). De los dos ajustes, el

polinómico resulta más preciso lo cual resulta consistente con un tipo de crecimiento

continuo a una tasa anual que decrece en el tiempo.



- 14 -

1990 1995 2000 2005

AÑO

0

2

4

6

8

10

12In

dice

LeyendaTEU-IndexAcumuladoTEU-Ajuste linealTEU-Ajuste polinómicoPIB-Index AcumuladoPIB-Ajuste linealPIB-Ajuste polinómico

Evolución PIB Chile y TEU (Valparaiso+San Antonio)

Figura 1.3.3. Evolución del PIB de Chile y el tráfico de contenedores en la V Región.

Partiendo de la hipótesis de que el tráfico de contenedores crece con un ritmo

superior al del crecimiento del PIB, se ha determinado la proyección del trafico de

contenedores hasta el año 2030 bajo los siguientes supuestos:

• Al final del periodo, la economía chilena habrá alcanzado un PIB per cápita de

30.000 USD, equivalente al 60% del PIB de EEUU o al 70% de la Zona Euro.

• La población chilena alcanzará los 20 millones de habitantes.

• El diferencial de crecimiento del tráfico de contenedores respecto del de PIB,

diminuye del 6% al 4% en el periodo.

En la tabla siguiente se recogen los cálculos correspondientes, obteniéndose un

tráfico para el año 2030 algo inferior a los 6 millones de TEU.



- 15 -



- 16 -

En la figura 1.3.4 se recoge la previsión realizada por la EPSA (previsión A) y la

basada en datos macroeconómicos (previsión B). Si comparamos estas curvas de

crecimiento con las que doblan los tráficos cada 7 y 10 años, se puede observar que la

previsión A es intermedia a las anteriores mientras que la previsión B se ajusta a la

curva correspondiente a doblar cada 7 años. La previsión B considera un PIB de

30.000 USD/cap el 2030. Se analiza también una variabilidad en dicho valor,

representándose la evolución del tráfico anual si el PIB por cápita alcanzara en dicho

momento 25.000 USD y 35.000 USD.

Figura 1.3.4. Previsiones para tráfico de contenedores

1.3.3.- Conclusiones

Las previsiones de tráfico tienen dos finalidades fundamentales:

• Definir la oferta de servicios necesaria para abordar la demanda futura

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030Año

0

1,000,000

2,000,000

3,000,000

4,000,000

5,000,000

6,000,000

7,000,000

8,000,000

Tráf

ico

anua

l (TE

U)

LeyendaTrafico realPrevisión 30.000 USDpcPrevisión 25.000 USDpcPrevisión 35.000 USDpcPrevisión EPSADoblar cada 7 añosDoblar cada 10 años

Puerto de San AntonioPrevisión de tráfico de contenedores a 2030

Población en 2030: 19,6 mhab.(INE Chile, 2008)



- 17 -

(elaboración de Planes Maestros)

• Elaborar un plan financiero o de negocio, estableciendo las hipótesis de

ingresos.

El primer aspecto suele ser un ejercicio a largo plazo (20 a 40 años), mientras que

el segundo es a corto plazo (1 a 5 años).

La experiencia aconseja una posición conservadora cuado se abordan aspectos

financieros, y, sin embargo, un tratamiento más ambicioso cuando se trata de

planeamiento a largo plazo. Los planes de desarrollo portuario de cierta entidad son,

normalmente, muy complejos y requieren un plazo de maduración muy largo que

puede oscilar entre 10 y 15 años, ya que es necesaria la realización de un gran

número de tareas:

• Adquisición de datos de campo

• Estudios previos

• Análisis de viabilidad

• Estudio de impacto ambiental

• Planes urbanos

• Accesos terrestres

• Plan de negocio

• Proceso concursal

• Construcción

La duración de este periodo de maduración hace que los grandes procesos de

expansión portuarios no puedan seguir el ciclo económico: construir en la fase

expansiva del ciclo. Si se hiciera así, la mayor parte de la puesta en servicio de nuevas

infraestructuras se produciría en momentos de depresión económica. Dado que no es

posible esperar a que las cosas ocurran, resulta aconsejable realizar, con anticipación

suficiente, aquellas aquellos trabajos que no supongan inversión, de forma que el

plazo de movilización de recursos se limite a la licitación y construcción de las obras.

En el caso del Puerto de San Antonio, las previsiones de tráfico (figura 1.3.5)

aconsejan lo siguiente:



- 18 -

1. Abordar de forma inmediata una ampliación de capacidad de puerto hasta

2,0 /2,5 mTEU. Una primera fase debería garantizar una capacidad de 1,5

mTEU a corto plazo.

2. El trafico previsible para década de los 20, excederá los 2 mTEU creciendo

hasta 4,0/6,0 mTEU. Las necesidades de infraestructura portuaria, logística

y de comunicaciones suponen un salto fractal respecto de la situación actual

por lo que requerirán un largo periodo de desarrollo, y, en consecuencia, se

deberían abordar a corto plazo si no se quiere correr el riesgo de alcanzar

una situación de congestión duradera.

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030Año

0

1,000,000

2,000,000

3,000,000

4,000,000

5,000,000

6,000,000

7,000,000

8,000,000

Tráf

ico

anua

l (TE

U)

LeyendaTrafico realPrevisión 30.000 USDpcPrevisión 25.000 USDpcPrevisión 35.000 USDpcPrevisión EPSADoblar cada 7 añosDoblar cada 10 años

Puerto de San AntonioPrevisión de tráfico de contenedores a 2030

Población en 2030: 19,6 mhab.(INE Chile, 2008)

2,0 – 2,5 mTEU2020

3,0 – 4,0 mTEU2025

4,0 – 6,0 mTEU2030

1,5 mTEU2015

Capacidad actual

Figura 1.3.5. Requerimientos de capacidad para el tráfico de contenedores.

1.4.- Información geotécnica

Se ha recopilado información de campañas geotécnicas realizadas en el puerto de



- 19 -

San Antonio, que se agrupa en 2 zonas:

- Zona Sitio 1

- Zona Sector costanera

Figura 1.4.1. Zonas de las que se dispone información de sondeos geotécnicos en el Puerto de San

Antonio.

Dicha información se presenta a continuación para las dos zonas comentadas, que

en líneas generales presentan unas características similares aunque con ciertas

diferencias en la profundidad de las diferentes capas estratigráficas.

1.4.1.- Zona Sitio 1

La siguiente figura muestra la ubicación de los sondeos disponibles en la zona Sitio

1. Los más actuales son los 4 marcados como FG, realizados por FCQ geotécnica

ingeniería para el proyecto de ampliación del Sitio 1 en el Molo Sur.

Zona sitio 1

Zona Sector Costanera



- 20 -

Figura 1.4.2. Ubicación de los sondeos disponibles en la zona sitio 1.

Dentro de la zona los sondeos atraviesan las mismas capas, y difieren básicamente

en el ancho de alguna de ellas, pero la grava arenosa compacta se presenta a la

misma profundidad. Las capas estratigráficas encontradas son:



- 21 -

o Arena compacta entre la -12 m y la -15 m, intercalada en su parte

superior por una capa de arcilla de entre 0.6 y 1.8 m.

o Arcilla de consistencia media a baja por debajo de la cota -15 m y con un

espesor de entre 1.2 y 4 m.

o Arena (muy) compacta con espesor entre 0.5 y 4.5 m.

o Arcilla, en algunos casos con gravas, de unos 0.6 m de espesor.

o Grava arenosa compacta a partir de la -20 / -21 m.

Los parámetros que se recomienda utilizar para los suelos finos son:

Y para las arenas:

1.4.2.- Zona Sector Costanera

La siguiente figura muestra la ubicación de los sondeos disponibles en la zona

Sector Costanera.



- 22 -

Figura 1.4.3. Ubicación de los sondeos disponibles en la zona Sector Costanera realizados por

EMPRO.


ASISTECSA (1).



- 23 -


ASISTECSA (2).

Los estratos detectados son:

o Fango con un espesor de aproximadamente 0.6 m.

o Arena SM-SP de 3 m de espesor

o Mezcla de limos y arcillas ML-CL de 13-14 m de espesor

o Grava GP-GW a partir de la -22 / -23 m.

Los parámetros que se recomienda utilizar para el estrato mezcla limos-arcillas son:



- 24 -

Para las arenas:

Y para las gravas:

En dicha zona se determina la capacidad de carga de unos pilotes de 1.20 m de

diámetro hincados en dicha zona. Los resultados presentan una gran variabilidad en

función de la formulación de cálculo utilizada y algo en función del sondeo escogido,

pero en vista de los resultados parece razonable escoger como representativo un valor

de Qad = 550 ton.

Asimismo se analiza la estabilidad del talud bajo una eventual nueva alineación

de muelle de pilotes, que determina que para un material de relleno de 42º de ángulo

de fricción el talud tiene un factor de seguridad de 1.80.

Los asientos por consolidación del terreno en caso de construcción de un nuevo

muelle con c.c. +3.80 en esta zona serían del orden de 10-17 cm, y por lo tanto no

significativos. Dicha estimación, no obstante, parte de la hipótesis que se apoye la

explanada bajo la capa de fango existente, ya sea con una primera capa de grandes

bloques que desplacen el fango o retirándolo en su totalidad. El tiempo de

consolidación para alcanzar el 90% estaría según zonas entre 14 y 93 días.



- 25 -

En cuanto a la metodología de dragado más adecuada, se recomienda el dragado

mediante Clamshell o Cucharón o la draga de succión con Cortador. Como talud de

dragado se recomienda utilizar un talud mínimo de 2H:1V.

En cuanto al suelo extraído por medio del dragado, el informe de Asistecsa no

recomienda su utilización para efectos de rellenos debido a que la mayoría es del

tipo cohesivo (ML-CL), de plasticidad media y del tipo compresibles. Para los rellenos

tras muros se deberá utilizar material granular grueso, limpio y del tipo

estabilizado, con curva granulométrica comprendida dentro del siguiente rango:


Los parámetros geotécnicos resumidos en el presente apartado se utilizarán para el

diseño previo de una sección tipo de muelle y de dique de abrigo de las obras de

ampliación del puerto de San Antonio. Para las obras en la zona de Costanera, los

parámetros utilizados deberían ser bastante fidedignos a la realidad, mientras que

para las obras exteriores a un futuro más lejano la zona tiene una mayor imprecisión

por encontrarse a una distancia considerable de los puntos de toma de datos.



- 26 -

1.5.- Topografía y batimetría

Además de la topografía y batimetría de base proporcionada y habitualmente

utilizada por la Empresa Portuaria de San Antonio, se dispone también de un

levantamiento batimétrico y topográfico de detalle de la zona Costanera. Dicha

información, incluida en el apéndice 2, permitirá realizar una estimación más precisa

de las demoliciones a acometer en dicha zona para realizar las obras de construcción

del muelle costanera.

1.6.- Oleajes, vientos, mareas y corrientes

La información disponible de oleajes, vientos, mareas y corrientes proviene del

documento: “Informe técnico de Mediciones y estudios de corrientes, vientos, mareas y

olas” elaborado por Proconsa ingeniería, dentro del proyecto de Ampliación Sitios Molo

Sur Puerto de San Antonio (Junio 2002).

En realidad se trata de un Informe técnico de Mediciones de corrientes, vientos,

mareas y olas” elaborado en Abril de 2001 por Semar Ltda. para Proconsa ingeniería,

que contiene información sobre:

1. Mediciones y estudios de vientos

2. Mediciones y estudios de olas

3. Revisión de antecedentes s y estudios de mareas

4. Mediciones y estudios de corrientes marinas

Los resultados se apoyan en una campaña de campo realizada entre Noviembre

del 2000 y Febrero de 2001 donde se midieron corrientes marinas, y condiciones de

oleajes y viento.

1.6.1.- Mediciones y estudios de vientos

Se centra en la obtención de valores de diseño (dominantes) y de operación

(reinantes) en el puerto de San Antonio.



- 27 -

Los datos provienen de la estación meteorológica del Faro de Punta Panul.

Se analizó el periodo de mayo de 1991 a octubre de 2000.

Se concluye que los vientos reinantes soplan del S (17,0%), del N (13,9%) y del SW

(13,7%), seguidos del SE (11,1%), W (10,7%), NW (10,4%) y NE (8,6%). La dirección

menos probable es de E (3,8%). Existe una marcada diferenciación estacional: en

primavera y verano son frecuentes los vientos con componente W (SW, W y NW) y en

invierno y otoño aumenta la circulación de tierra (SE, E y NE). La intensidad del viento

varía entre una media mensual mínima de 6,0 nudos en marzo a una máxima de 8,3

nudos en Septiembre.

Los vientos dominantes soplan del SW en verano (surazos) y del Norte en invierno,

con intensidades de hasta 40 nudos (direcciones N, NW y SW). Las direcciones S, W y

NE presentan un máximo registro de 30, 32 y 35 respectivamente. Las direcciones

menos ventosas son la E y SE que no superan los 25 nudos.

1.6.2.- Revisión de antecedentes y estudios de mareas

Dado que San Antonio es puerto patrón, los pronósticos de marea para la localidad

se basan en mediciones de más de un año. La estación mareográfica oficial se

encuentra en el muelle Camanchaca.

El régimen de mareas observables en la zona central chilena es típicamente mixto

semidiurno y responde principalmente a la onda astronómica. La marea astronómica

tiene una amplitud de 0,9 m y un rango máximo en sicigias de 1,71 m. para el sector

portuario se establece un valor de NRS de 0,81 m bajo el nivel medio del mar.

En San Antonio la desigualdad diurna afecta más a la pleamar que a la bajamar con

valores mensuales promedios de 0,3 y 0,12 metros respectivamente.

Para fines de diseño se recomienda considerar una marea de temporal de 0,5 m

asociada a un periodo de retorno de 10 años. Considerando que esta coincide con una

sicigia media de rango 1,71 m, resulta un valor máximo de marea de 2,2 m sobre el

NRS.



- 28 -

1.6.3.- Mediciones y estudios de corrientes marinas

A la luz de los resultados obtenidos, en el informe se llega a la conclusión que el

sistema de corrientes en el sector de entrada a la poza grande se ajusta a un patrón

típico de la costa central de Chile, caracterizado por flujos débiles y orientados

paralelos a la costa, menores a 0,07 m/s.

Los patrones indican la presencia de un flujo neto al NW para la época estival,

periodo en que se realizaron las mediciones.

Para el invierno no se presenta ningún tipo de información.

1.6.4.- Estudios de olas

Se centra en la obtención de valores de diseño (dominantes) y de operación

(reinantes) en el puerto de San Antonio.

El estudio se basa en información general, en un hindcasting decenal, en

mediciones realizadas frente a Quintero y Valparaíso, y en registros tomados en la

zona de entrada a la poza grande. El informe señala que no existen registros de oleaje

específicos para el litoral de San Antonio, utilizando en el estudio registros de mar

abierto obtenidos en Quintero (6 meses) y Valparaíso (1 año), considerados por los

autores del estudio plenamente representativos de las condiciones de mar abierto de

San Antonio.

Clima de oleaje medio

En el informe se observa que el oleaje oceánico, generado por los vientos

reinantes, incide preferentemente del tercer cuadrante, ya que responde a los vientos

del Anticiclón del pacífico. Se caracteriza por olas de periodos relativamente largos

superiores a 10 segundos y alturas modales bajas aunque ocasionalmente puede

alcanzar alturas máximas considerables. La forma en que estos oleajes de W o SW

ingresan al puerto se considera compleja por los autores del informe y se estudia

mediante modelos numéricos que solo consideran el fenómeno de refracción.

Los vientos anticiclónicos también generan importantes olas del NW. No obstante,

del cuarto cuadrante son más importantes las olas generadas por temporales



- 29 -

ciclónicos de invierno. El periodo de estas olas es en general inferior a 12 segundos.

El viento local es generado por los vientos predominantes de S y SW. Este oleaje

es de corto periodo y baja altura de ola.

Resumidamente, se considera que el régimen reinante es de tercer cuadrante, con

énfasis en el subcuadrante W-SW a W, que las alturas medias están en el orden de

1.50 m y que el periodo más frecuente está en el orden de 9 segundos.

Complementando la anterior, el informe presenta una caracterización del oleaje de

la zona realizada por el INH en 1994.

Clima de oleaje extremal

Dada la falta de información de oleaje en la zona, el estudio de olas extremas se

apoya en la corta serie de datos de los registros del SHOA costa afuera frente a

Quintero y Valparaíso, y en un estudio de Hindcasting de 10 años, realizado a partir de

datos sinópticos de la zona.

Luego de contrastar los resultados obtenidos a partir de ambas fuentes de datos,

los valores finalmente propuestos a los periodos de retorno de mayor interés son los

siguientes:

Periodo de retorno (años) H1/3 (m)

10 6,4

25 6,8

50 7,0

100 7,4

En el informe se dice que este régimen de olas oceánicas proviene de direcciones

del cuarto cuadrante, sin precisarse si se trata de olas provenientes del NW, WNW o

W. Para el tercer cuadrante la información no permite discriminar las alturas de olas,

consignándose solamente que éstas serían menos importantes en la zona interior

debido a la existencia del Molo Sur.



- 30 -

Respecto de los periodos de olas se dice que no existe una relación proporcional

entre este parámetro y la altura de ola. El periodo del swell oceánico se establece en

el rango de 12 a 16 segundos y el del sea local en valores inferiores a 13 segundos,

siendo corrientes valores entre 8 y 12 segundos.

La propagación del oleaje desde aguas profundas hasta la zona portuaria se realiza

mediante el uso de modelos numéricos de rayos, que solamente consideran la

refracción del oleaje. Para introducir el efecto de la difracción adicionalmente se

utilizan plantillas de difracción, siguiendo la metodología del SPM.

Para los diferentes periodos estudiados, los coeficientes de refracción-difracción en

la zona portuaria finalmente resultan ser:

Dirección de la ola oceánica Periodo de ola

(s) N NW W SW

7 0.43 0.23 0.10

9 0.20 0.45 0.20 0.17

11 0.32 0.48 0.19 0.24

1.7.- Estudios de agitación

La información disponible de oleajes, vientos, mareas y corrientes proviene del

documento: “Estudio de agitación en modelo numérico. Puerto de San Antonio”

elaborado por: Baird & associates S.A. (Septiembre 2006).

Baird & Associates S.A. (denominado Baird de ahora en adelante) realizó un

estudio de agitación en modelo numérico. Este tuvo como primer objetivo determinar

las condiciones de agitación por oleaje al interior de la dársena del Puerto de San

Antonio para un caso base o condición existente y para tres alternativas de ampliación

contemplados. Con los resultados del estudio de agitación se estimó el porcentaje de

utilización teórico de los sitios de atraque para las distintas alternativas.

El estudio del clima de oleaje fue desarrollado utilizando la base de datos de olas



- 31 -

en aguas profundas conocida como Olas Chile II, la cual fue completada en el año

2005 como un proyecto desarrollado para el Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de

la Armada de Chile (SHOA). El Proyecto Olas Chile tuvo como principal objetivo el

desarrollar una base de datos de olas operacional de largo plazo, confiable y válida

para toda la costa de Chile. El Proyecto Olas Chile también consideró el análisis de

climas de olas extremas (de diseño) en aguas profundas.

Para la selección del nodo costa fuera a utilizar de la base de datos de Olas Chile,

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, como se muestra en la Figura 1.7.1, 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

en los puntos mencionados. Para la transferencia del oleaje al interior de la dársena y

para el estudio de resonancia se utilizó el modelo numérico MIKE BW, desarrollado

por el Danish Hydraulic Institute (DHI).

El Capítulo 2 de este informe contiene una revisión general del Proyecto Olas Chile.

La metodología y los resultados de la transferencia espectral del oleaje desde

aguas profundas hacia la zona al frente del Puerto de San Antonio se presentan en el

Capítulo 3.

El Capítulo 4 presenta los resultados del proceso de definición del oleaje extremo

en el punto seleccionado al frente del puerto.

La metodología y resultados del estudio de modelación de la agitación al interior de

la dársena del puerto de San Antonio para el caso base y las alternativas de expansión

se presentan en el Capítulo 5. Se hace notar que el caso base de las simulaciones de

agitación considera los proyectos en ejecución (ampliación sitio 1 y profundización de

la poza) como ya terminados.

El Capítulo 6 contiene las estimaciones de la operabilidad en los sitios del puerto

para todas las configuraciones estudiadas, es decir, el caso base y las alternativas de

expansión.

El Capítulo 7 analiza algunas opciones de modificaciones estructurales a realizar



- 32 -

para mejorar la disponibilidad de los sitios 9 y futuro sitio 10.

El Capítulo 8 trata sobre el estudio de resonancia realizado sobre la alternativa 3.

Por último, el Capítulo 9 contiene las conclusiones y recomendaciones del estudio.

1.7.1.- Clima de oleaje frente al puerto

En el referido estudio se realizaron análisis de refracción y shoaling de olas para

transferir las condiciones de olas obtenidas del Hindcast en aguas profundas hasta un

punto ubicado frente al Puerto de San Antonio (ver Figura 1.7.2), ubicado para

representar las condiciones del oleaje a la entrada del puerto. Este proceso de

transformación simula los cambios en la altura y dirección de ola de acuerdo con las

respuestas de las olas a la batimetría en aguas someras. La transformación de olas se

realizó utilizando el modelo STWAVE (STeady state spectral WAVE model), versión

4.0, un modelo espectral para olas cerca de la costa desarrollado por el USACE (US

Army Corps of Engineers). STWAVE tiene la capacidad de simular espectros de olas

irregulares, multidireccionales y los procesos de refracción, shoaling, rompiente,

interacción olas-corrientes y difracción.

La difracción en el modelo está incluida como un suavizado numérico de la energía

de olas en cada columna de la grilla del modelo, de manera de evitar gradientes de

energía muy pronunciados.

Con STWAVE se simularon las condiciones de olas en aguas profundas para

direcciones que van del SSW al NNW con aumento de 22,5°, para períodos (Tp)

de 6 a 24 seg cada dos segundos, y para una altura significativa del oleaje Hmo =

1m.

Todas las simulaciones se realizaron con una grilla externa relativamente más

espaciada (150m X 150m), coincidente con las tres direcciones principales de olas

incidentes (SW, W y NW), y una grilla interna de mayor resolución (25m X 25m). La

Figura 3.1 del informe presenta uno de los pares de grillas externa e interna utilizadas

para la modelación de la transformación de olas y la ubicación de los nodos de

transferencia N1 y N2. La ubicación y profundidad en el modelo de los nodos se

presentan en la Tabla 3.1 del informe. Las grillas externas utilizadas fueron extendidas

hasta una profundidad de a lo menos 400 metros, de modo de asegurar que los



- 33 -

coeficientes de transferencia resultantes puedan ser aplicados a los espectros de

energía en aguas profundas directamente. El uso de un sistema de dos grillas es

beneficioso, ya que permite simular la amplia zona de la plataforma submarina con

mayor espaciamiento, mientras que los detalles dentro de la zona de estudio pueden

simularse con una mejor resolución. Esto es de especial relevancia en el caso de San

Antonio, debido a las características de la batimetría, donde se destaca la presencia

de un cañón submarino frente a la entrada del puerto. Para proceder con el análisis de

transferencia, primero se simularon las olas en la grilla externa y las condiciones de

olas sobre el borde de entrada del modelo más fino fueron extraídas de los resultados

del modelo externo.

Figura 1.7.1. Ubicación del nodo de extracción de datos de olas.



- 34 -

Figura 1.7.2. Grillas utilizadas para modelar la transformación de olas (figura 3.1 del informe Baird).

Las funciones de transferencia en el nodo N1 son presentadas en la figura 3.4 del

informe, reproducidas a continuación en la figura 1.7.3.



- 35 -

Figura 1.7.3. Funciones de transferencia – nodo N1 – Altura 1 metro (figura 3.4 del informe Baird).

La rosa de oleaje en el nodo N1 es presentada en la figura 1.7.4 y las

probabilidades es excedencias en la figura 1.7.5.



- 36 -

Figura 1.7.4. Rosa de altura de olas – nodo N1 (figura 3.5 del informe Baird).

Figura 1.7.5. Ploteo de excedencia de Hmo – nodo N1 (figura 3.7 del informe Baird).



- 37 -

Las tablas de encuentro son presentadas a continuación:

Figura 1.7.6. Tablas bi-variable de Altura (Hmo) - Período (Tp) y Altura (Hmo) – Dirección (MWD)

(tabla 3.3 y 3.4 del informe Baird).



- 38 -

Conclusiones de oleaje medio

Al analizar los resultados de la transferencia del clima de olas desde aguas

profundas hacia el punto de interés frente al Puerto de San Antonio (N1), se pueden

realizar los siguientes

• Es clara la influencia que tiene el cañón submarino en la respuesta del

oleaje incidente en la boca del puerto, destacándose los bajos

coeficientes de altura de ola, los que se deben principalmente a la

refracción en los bajos circundantes.

• Se observa que el oleaje incidente en la boca del puerto tiene una

dirección dominante en torno a los 247.5°, encontrándose direcciones

de los 270° y 292.5° en menor porcentaje.

• Las alturas de las olas en el Nodo N1 están entre 1 m y 1.5 m (55% de

ocurrencia), registrándose olas máximas en el período de 20 años

cercanas a los 3.8 m. Se observa que la altura de ola con un 50% de

excedencia es aproximadamente 1.4 m.

1.7.2.- Oleaje extremo

Oleaje Extremo En Aguas Profundas

Para el desarrollo del clima de olas de diseño en aguas profundas se realizó un

análisis por dirección de la base de datos de Olas Chile II en aguas profundas en el

nodo de Valparaíso.

Específicamente, para el nodo en aguas profundas se aisló la energía de olas

proveniente del 3er y 4to cuadrantes de modo de identificar los eventos extremos de

esos cuadrantes por separado. Esto resultó en la definición de climas de olas

extremas por dirección del 3er y 4to cuadrantes en aguas profundas, que fueron

transferidos independientemente hacia los nodos de interés en la zona frente al Puerto

de San Antonio.

La Figura 1.7.7 incluye los resultados para el tercer cuadrante del análisis



- 39 -

estadístico de valores extremos para el nodo de Valparaíso y una tabla con el listado

de las alturas de olas más probables o mejores cálculos de altura de ola significativa

de diseño como función del período de retorno en el mismo nodo. Nótese también que

se contemplan los límites de seguridad 2SD (standard deviation - desviación estándar)

para estos cálculos, con lo que se puede analizar el riesgo.

Figura 1.7.7. Análisis de valores extremos para el tercer cuadrante (figura 4.1 y tabla 4.2 del informe

Baird).

Al analizar la distribución de períodos de las olas extremas se concluyó que existe

un período característico similar para la transferencia del oleaje de diseño hacia aguas

someras en ambos nodos. De igual manera se concluyó que la dirección

representativa de los eventos mayores es similar. De esta manera, para realizar la

transferencia del oleaje extremo del 3er cuadrante, se seleccionaron los parámetros de

dirección y período que se presentan en la figura 1.7.8.

Figura 1.7.8. Análisis de valores extremos para el tercer cuadrante (tabla 4.3 del informe Baird).

Similarmente, la Figura 1.7.9 incluye los resultados para el cuarto cuadrante del



- 40 -

análisis estadístico de valores extremos para el nodo de Valparaíso y una tabla con el

listado de las alturas de olas más probables o mejores cálculos de altura de ola

significativa de diseño como función del período de retorno en el mismo nodo.

Nuevamente también que se contemplan los límites de seguridad 2SD.

Figura 1.7.9. Análisis de valores extremos para el tercer cuadrante (figura 4.2 y tabla 4.5 del informe

Baird).

Al analizar la distribución de períodos de las olas extremas se concluyó que los

períodos característicos de las tormentas en aguas profundas tienen un promedio

entre 10 a 12 segundos. Con respecto a las direcciones, la dirección promedio es de

302º. Por lo tanto, se realizaron transferencias del oleaje extremo del 4to cuadrante

con los parámetros de dirección y período que se presentan en la figura 1.7.10.

Figura 1.7.10. Casos de Dirección/Periodo – Oleaje de diseño – 4to cuadrante (tabla 4.6 del informe

Baird).

La transferencia de los oleajes de diseño desde aguas profundas a aguas someras,



- 41 -

en frente del puerto, tanto para el tercer como para el cuarto cuadrante se presenta a

continuación (figuras 1.7.11 y 1.7.12).

.

Transferencia Oleaje de Diseño del 3er Cuadrante

Figura 1.7.11 Resultados típicos del modelo STWAVE y valores extremos locales el tercer cuadrante

(figura 4.3 y tabla 4.7 del informe Baird).

Transferencia Oleaje de Diseño del 4to Cuadrante



- 42 -

Figura 1.7.12 Resultados típicos del modelo STWAVE y valores extremos locales para el cuarto

cuadrante (figura 4.4 y tabla 4.8 del informe Baird).



- 43 -

1.7.3.- Agitación interior de la dársena del puerto de san antonio

Generalidades

Para modelar correctamente estos fenómenos se utilizó el modelo numérico de

agitación de olas del tipo Boussinesq conocido como MIKE 21 BW, desarrollado por el

Danish Hydraulics Institute. Este modelo fue utilizado para generar funciones de

transferencia en los distintos sitios del puerto, para luego transferir espectralmente el

clima de olas operacional de los 20 años de olas (cada 3 horas) en aguas someras

fuera del puerto hacia los nodos de interés dentro del Puerto de San Antonio,

resultando en la definición del clima de olas operacional en los sitios de atraque para

el caso base y las tres alternativas de expansión a estudiar.

Oleaje de entrada

El clima de oleaje en la entrada del puerto fue extraido en el nodo N1 (ver figura

1.7.6) y se analiza en detalle a continuación en la siguiente tabla (Tabla 5.1 del

informe Baird). En dicha tabla se puede apreciar que la dirección de propagación del

oleaje está acotada entre los 250° y los 290° y que los períodos del oleaje están

comprendidos, principalmente, entre los 8 y los 14 seg.



- 44 -

Configuraciones modeladas y puntos de extracción de oleaje

Caso Base: Corresponde a la configuración existente en el puerto, considerando

las obras de expansión del sitio 1 y los trabajos de dragado terminados.

Figura 1.7.13 Configuración Caso Base y nodos de extracción de datos (figura 5.1 del informe Baird).



- 45 -

Caso Alternativa 1: Corresponde a la configuración Caso Base con una expansión

del sitio 3 de 131 metros hacia el sur y considerando una profundización hasta la cota

–15 m para los sitios 1, 2 y 3. Para la selección de los Cr en la zona en expansión se

asumió una estructura similar al sitio 3.

Figura 1.7.14 Configuración alternativa 1 y nodos de extracción de datos (figura 5.2 del informe Baird).



- 46 -

Caso Alternativa 2: Corresponde a la configuración Caso Base más la

construcción de un nuevo espigón casi paralelo al molo de abrigo, en reemplazo del

espigón antiguo. Considera dragado de la posa a la cota –15 m. Para la selección de

los Cr en la zona en expansión se asumió una estructura similar al sitio 1.




- 47 -

Caso Alternativa 3: Corresponde a la unión de las dos alternativas antes

presentadas, con dragado general a la cota –15 m..


Resultados de agitación

Para cada configuración de puerto se simularon 12 casos de oleaje

correspondientes a tres direcciones (250°, 270° y 290°) y cuatro períodos (8, 10, 12 y

14 seg). Los resultados de las simulaciones de agitación para todos los casos y

configuraciones del puerto se encuentran en el Anexo C. Los coeficientes de agitación

para cada uno de los nodos del caso base y todas las alternativas de expansión se

encuentran en Tabla 5.2.



- 48 -

Comentarios

Caso Base: El análisis de los resultados obtenidos del clima de olas en los 10

nodos dentro del puerto para el caso base muestra que las simulaciones están dentro

de valores esperados de acuerdo a la información obtenida en terreno y al informe en

modelo físico realizado por INH. En resumen, todos los sitios presentan excedencias

de altura de oleaje menor a 0.5 metros, excepto por los sitios 4, 8 y 9. En el caso del

sitio 4 ello puede deberse a la presencia de la tablestaca, mientras que los sitios 8 y 9

no están abrigados por la escollera para oleaje del W y del WSW, que son los más



- 49 -

frecuentes.

Se realizó un análisis de sensibilidad de agitación de los sitios 4 y 9. Para ello se

variaron los coeficientes de reflexión (Cr) de los bordes portuarios en estas zonas con

el objeto de estimar el efecto de Cr en los niveles de agitación. Los resultados son los

siguientes:

• Sitio 4: Reduciendo Cr de 1.0 a 0.9 (límite inferior razonable) se obtuvo

una reducción de los coeficientes de agitación de un 50%.

• Sitio 9: Reduciendo Cr de 0.6 a 0.5 se obtuvo una reducción de los

coeficientes de agitación de un 12%.

Considerando lo anterior, se decidió adoptar un Cr = 0.9 para el sitio 4 y mantener

el Cr = 0.6 para el sitio 9 en esta simulación y las siguientes, puesto que el efecto de

variar este coeficiente es menor en este caso y puede afectar por el lado de la

inseguridad la estimación de la disponibilidad de este sitio.

Alternativa 1: Al comparar los coeficientes obtenidos para esta alternativa con los

obtenidos para la condición “Caso Base” se aprecian diferencias no mayores a un 10%

respecto de los coeficientes estimados en la condición antes mencionada. De los

resultados del modelo de agitación se desprende que la modificación estudiada no

presenta mayores variaciones en términos de agitación de oleaje dentro de las zonas

portuarias respecto del “Caso Base”.

Alternativa 2: Al comparar los coeficientes de agitación calculados en esta

alternativa respecto del “Caso Base”, se aprecia un aumento en la agitación en los

sitios para los nodos 1, 2, 3, 4, 5, 8 y 9. Ello se verifica principalmente para el oleaje

proveniente de los 290°, ya que la nueva configuración del espigón está más expuesta

al oleaje proveniente de esta dirección, agitando en mayor grado los sitios 4 y 5. Como

consecuencia hay más reflexión hacia los sitios 1, 2, y 3. El sitio 9 presenta mayor

agitación al recibir mayor reflexión del oleaje desde los sitios 6 y 7.

Alternativa 3: Los resultados de agitación de esta alternativa son similares a los de

la alternativa N°2.

A continuación se presentan los patrones de agitación obtenidos por Baird para la

situación de base y la alternativa 2.



- 50 -

Diagramas de agitación en la dársena de la situación de base

Figura 1.7.17. Patrones de altura de ola para la situación de base. Tp=10s (figura 4.1 del informe

Baird).



- 51 -


Baird).



- 52 -


Baird).



- 53 -


Baird).



- 54 -

Diagramas de agitación en la dársena de la alternativa 2

Figura 1.7.21. Patrones de altura de ola para la alternativa 2. Tp=8s (figura 4.1 del informe Baird).



- 55 -




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- 58 -

1.8.- Valoración de los antecedentes hidrodinámicos

Respecto de la información de clima marítimo e hidrodinámica contenida en los

informes puede sacarse las siguientes conclusiones:

1. La información batimétrica es suficientemente buena.

2. La caracterización de la marea es buena.

3. La caracterización de las corrientes es escasa, pero suficientemente buena

para las necesidades del estudio.

4. La caracterización del viento es buena, y suficientemente para la valoración

de los efectos del viento sobre las maniobras.

5. La caracterización del oleaje en aguas profundas es compleja por

necesidad, debido esencialmente a la abrumante falta de información de

campo frente a San Antonio, teniéndose que recurrir a fuentes tales como

boyas y bases de datos numéricas obtenidas en puntos localizados a cierta

distancia de la zona, o a estudios de hind-casting poco confiables y no

acordes con las metodologías más modernas.

6. La propagación del oleaje desde aguas profundas a las cercanías del puerto

se realiza con modelos que simplifican los procesos físicos actuantes en la

zona costera (por ejemplo la difracción), pero que tienen la virtud de

incorporar la información espectral que caracteriza los diferentes estados de

mar.

7. La agitación interior se realiza para las direcciones y periodos más

relevantes de acuerdo al estudio de clima marítimo disponible, con una

batimetría local simplificada para evitar problemas de estabilidad. La

modelación de la agitación interior se realiza con el módulo Boussinesq del

Mike 21, uno de los modelos más prestigiosos a nivel mundial. La

metodología utilizada es formalmente correcta, siendo criticable solamente

debido a la falta de profundidad en la valoración de los resultados obtenidos,

dedicándosele un análisis relativamente pobre a las zonas donde los



- 59 -

coeficientes de agitación se empeoran respecto a la situación de base, y

omitiéndose algunos comportamientos indeseables del modelo en

determinadas zonas del puerto que podrían influir sobre los coeficientes de

agitación obtenidos en las zonas de interés

1.9.- Análisis de la documentación de base de maniobrabilidad

1.9.1.- Antecedentes

Con el propósito de dar cumplimiento la Ley de Navegación chilena, que establece

que los puertos del litoral deben efectuar un Plan de Maniobrabilidad según lo

establecido en la normativa DIRECTEMAR 12.600/373 de fecha 28 de Octubre de

2002, que regula todos los Planes de Maniobrabilidad en los puertos chilenos, la

Empresa Portuaria San Antonio (EPSA) dispuso que la empresa de asesorías

marítimas Tirreno Ltda. desarrollara el estudio de maniobrabilidad de los sitios 1, 2, 3,

4 y 5, que actualmente opera.

Teniendo en cuenta los estudios y análisis técnicos efectuados por Tirreno Ltda.,

DIRECTEMAR aprobó y certificó el Plan de Maniobrabilidad de los sitios antes

mencionados.

La misma norma indicada precedentemente, establece que al efectuar

modificaciones estructurales a los muelles del puerto, obligadamente se debe

reactualizar el Plan de Maniobrabilidad. Por esta razón, el Plan deberá ser modificado

conforme a los cambios proyectados a futuro.

Durante el proceso de definición de las opciones de desarrollo del puerto, la EPSA

encargó la elaboración de dos análisis preliminares de maniobrabilidad que se

comentan a continuación:

- Alternativas de desarrollo escenario Post-Panamax. (IPS Ingenieros Ltda..

Enero 2006)



- 60 -

- Desarrollo del Plan Costanera-Espigón (Tirreno Ltda.. Noviembre 2006)

1.9.2.- Alternativas de desarrollo escenario Post-Panamax

EPSA, conciente de la necesidad de ampliar el puerto para los nuevos desafíos

derivados del desarrollo comercial en relación al Foreland, correspondientes a puertos

principalmente del Sur, Centro América, Norteamérica, Norte de Europa, Mediterráneo

y Asia y el incremento de naves tipo contenedores con características más extremas,

ha requerido ampliar su actual infraestructura portuaria de sitios de atraque y

explanadas, dentro de la actual Poza Grande y su expansión futura, principalmente

frente al escenario de atención de naves tipo Post Panamax.

De esta forma, EPSA, ordenó los estudios de ingeniería marítima portuaria

necesarios para establecer un plan de desarrollo adecuado, el análisis consideró la

definición de dos grupos de escenarios, uno asociado a profundidades de dársena y

canal de acceso de 12 metros, y otro a profundidades de 14 metros para los mismos

elementos. Cada uno de ellos se analizó a su vez con las implicancias asociadas a la

posibilidad de habilitación de sitios de atraque de naves ya sea a uno ó ambos

costados del canal de acceso.

El buque de diseño consistía en un portacontenedores panamax de la empresa

Maersk Sealand, con una eslora de 294 metros, manga 32 metros, calado máximo de

13.52 metros y desplazamiento 47.850 toneladas.



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Figura 1.9.1. Alternativas de desarrollo escenario post-panamax. Alternativa A.

Figura 1.9.2. Alternativas de desarrollo escenario post-panamax. Alternativa B.

El escenario internacional considerado para los estudios efectuados en su

oportunidad ha cambiado radicalmente, los flujos de transporte de carga han

aumentado considerablemente, por tanto las naves en operación a nivel mundial son

de mayor porte y calado, en consecuencia, los calados considerados en los citados



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estudios han quedado obsoletos, de manera que se debe buscar una alternativa que

provea el calado operacional adecuado a las nuevas demandas.

Por otra parte, la demanda de mayor transporte marítimo, especialmente

contenedores, requiere de una mayor superficie de acopio, situación que tampoco se

cumple en el proyecto analizado, donde si bien ésta crece, no se aprecia que sea lo

suficiente para las necesidades que se visualizan requerirá el proyecto.

1.9.3.- Desarrollo del Plan Costanera - Espigón

El diseño de ingeniería conceptual del frente de atraque Costanera-Espigón,

determina en su análisis las opciones de desarrollo de infraestructura de atraque en

este sector, para la atención de naves tipo Post Panamax, de una eslora de 350

metros, manga 43 metros, calado máximo de 14,5 metros, desplazamiento 135.000

toneladas. La geometría de frentes de atraque considerada es la que se recoge en el

Plan Maestro 2008.

En dicho informe se realiza un análisis del área de desarrollo y la proyección del

proceso de expansión del frente de atraque Costanera-Espigón, disposición del área y

la orientación de su línea de atraque, considerando todos los aspectos que son

relevantes para el diseño tales como, las maniobras de ingreso y salida, giros, atraque

y zarpe de la nave y la existencia de otros frentes de atraque del Puerto, como se

puede apreciar en las figuras siguientes, que presentan la recalada y zarpe al sitio

proyectado, respectivamente.



- 63 -

Figura 1.9.3. Maniobras de entrada para la configuración del Plan Costanera - Espigón

En el planteamiento de las maniobras propuesto para la nave de diseño, se ha

verificado los criterios de la configuración geométrica de los espacios utilizados para la

maniobrabilidad, revisándose los medios utilizados para definir las áreas de ingreso al

terminal Costanera-Espigón, como asimismo el balizamiento que se ha previsto. A

juicio de esta consultora este procedimiento esta conforme a la normativa vigente y no

presenta objeciones al respecto.

De acuerdo con las condiciones oceanográficas y atmosféricas, se necesita

establecer los límites que permitan la utilización de las áreas de navegación y muelles

en condiciones normales de operación, con la asistencia de los remolcadores que sea

preciso disponer para la seguridad de las naves durante la utilización de las áreas de

entrada y acceso al sitio en estudio, Por lo anterior y dado que el estudio analizado no

lo contiene, se requiere determinar la capacidad de tiro suficiente, bollard pull, de los



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remolcadores que se utilizarán, de tal forma que aseguren la operatividad de la

maniobra para la nave tipo, basado en el manual ROM 3.1-99 “Proyecto de la

Configuración Marítima de los Puertos. Canales de Acceso y Áreas de Flotación”

(Puertos del Estado, España). En consecuencia, dado las características del buque

tipo y las dificultades de acceso al área del antepuerto, tanto a la dársena como a los

sitios de la Costanera-Espigón, se recomienda para esta operación, desarrollar los

estudios que sea necesario para determinar el total del bollard pull requerido y por otra

parte la utilización de remolcadores azimutales, para el desarrollo seguro de la

maniobra.


Según lo establecido en la reglamentación vigente y dada las modificaciones del

puerto, sitios 1, 2 y 3 por una parte y del espigón que se proyecta por la costanera, se

hace necesario desarrollar un nuevo estudio de maniobrabilidad.

Como resultado final de este procedimiento, se deberán plantear las estrategias de

maniobra recomendables para las condiciones climáticas límites, apoyadas en nuevos

antecedentes aportados para el estudio, vientos, corrientes, mareas, olas y visibilidad;

conjuntamente con la batimetría y calidad de fondo marino, los que deberán estar

debidamente aprobados por el Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada,

autoridad competente en esta materia.

Finalmente con los resultados obtenidos del estudio de maniobrabilidad, se deberá

confeccionar un plano general con el desarrollo de las maniobras, considerando los

análisis y recomendaciones propuestas.

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estudio y anÁlisis de la documentaciÓn …¡lisis del proyecto de ingeniería frentes de atraque...

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