persistencia de ondas de tsunami producto del terremoto
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Persistencia de ondas de tsunami producto del terremoto del 27FBenjamín Carrión
GUÍA DE DISEÑO CONSTRUCCIÓN OPERACIÓN Y CONSERVACIÓN DE OBRASGUÍA DE DISEÑO, CONSTRUCCIÓN, OPERACIÓN Y CONSERVACIÓN DE OBRAS
MARÍTIMAS Y COSTERAS
Primer Seminario
Miércoles 4 de julio de 2012|
CONTENIDOS
NUESTRA EMPRESANUESTRA EMPRESA
MODELO TSUNAMI 27-02-2010MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Estudios de TsunamiEstudios de Tsunami
AntecedentesAntecedentes
Modelo de PropagaciónModelo de Propagación
óóModelo de InundaciónModelo de Inundación
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
w w w .prdw .comP R D W A n International G roup of C onsulting Port and C oastal Engineers
Categorías de Proyectos
NUESTRA EMPRESA
Categorías de Proyectos
CENTRALESEnergía
Petroquímica
CENTRALESEnergía
Petroquímica
MINERÍAMINERÍAPUERTOSPUERTOS DESARROLLOCOSTERO
DESARROLLOCOSTERO
DESCARGASRiles
Servidas
DESCARGASRiles
Servidas
ESTUDIOSESPECIALESESTUDIOS
ESPECIALESIndustrialIndustrial RecreacionalRecreacional
CAPTACIONESPLANIFICACIÓN ADMIN DE BORDE MUELLES EMISARIOS DUNAS COSTERASMARINAS CAPTACIONES
DESCARGAS
MONOBOYAS
CAÑERÍAS SUBMARINAS
MUELLES
PLANIFICACIÓN PORTUARIA
ROMPEOLAS
SITIOS DE ATRAQUE Y MUELLES
DRAGADOS
ADMIN. DE BORDE COSTERO
EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL
MOD. MATEMÁTICOS
MOD. FÍSICOS
MUELLES
TERMINALES
CAÑERÍAS SUBMARINAS
DRAGADOS
MANEJO DE
EMISARIOS
CAPTACIONES
CAÑERÍAS SUBMARINAS
DUNAS COSTERAS
PROTECCIONES COSTERAS
EXPLANADAS GANADAS AL MAR
ESTUARIOS
Ó
MARINAS
DESARROLLO INMOBILIARIO
FRENTES PORTUARIOS
PUERTOS PESQUEROS
ESTRUCTURAS COSTA AFUERA
TERMINALES PORTUARIOS
INFRAESTRUCTURA TERRESTRE
BYPASS DE SEDIMENTOS
DIQUES SECOS
MANIOBRAS Y NAVEGACIÓN
CALIDAD DEL AGUA
DINÁMICA SEDIMENTOS COSTEROS
MATERIALES RECUPERACIÓN Y DESARROLLO DE PLAYAS
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DIQUES SECOS
PROYECTOS DESTACADOS
Estudios de Tsunami > GNL QuinteroEstudios de Tsunami > GNL Quintero
Descripción General
El proyecto consistió en un muelle para la
t ió d 2 d GNL d h t 265 000atención de 2 naves de GNL de hasta 265,000
m3; un sitio para el almacenamiento y
procesamiento y el otro para la descarga de
naves.
El proyecto involucró un estudio de Tsunami.El proyecto involucró un estudio de Tsunami.
Bahía de Quintero, Región de Valparaíso. Chile
200 32° 36' S
Surface elevation (meter) 50
32° 30' S
32° 0' S
100
120
140
160
180
met
er)
32° 42' S
Above 5.65.2 - 5.64.8 - 5.24.4 - 4.8
4 - 4.43.6 - 43.2 - 3.62.8 - 3.22.4 - 2.8
2 - 2.41.6 - 21.2 - 1.60.8 - 1.20.4 - 0.8 35
40
45
50
met
er)
30' W
0' W
30' W
0' W
30' W
0' W
30' W
33° 0' S
32 30 S
20
40
60
80
100
(kilo
m
8' W
2' W
6' W
0' W
S
32° 48' S
0 - 0.4-0.4 - 0-0.8 - -0.4-1.2 - -0.8-1.6 - -1.2
-2 - -1.6-2.4 - -2-2.8 - -2.4-3.2 - -2.8-3.6 - -3.2
-4 - -3.6-4.4 - -4-4.8 - -4.4-5.2 - -4.8
20
25
30
(kilo
m
w w w .prdw .comP R D W A n International G roup of C onsulting Port and C oastal Engineers
74°
3
74°
0
73°
3
73°
0
72°
3
72°
0
71°
3
01/01/2007 00:00:00
0 50 100 150 200 250 300(kilometer)
0 71°
48
71°
42
71°
36
71°
30
32° 54' S -5.6 - -5.2-6 - -5.6
Below -6
01/01/2007 00:20:00
30 35 40 45 50 55 60 65 70(kilometer)
15
PROYECTOS DESTACADOS
Estudios de Tsunami > GNL MejillonesEstudios de Tsunami > GNL Mejillones
Descripción General
El proyecto consistió en un muelle para la
t ió d 2 d GNL d 165 000 3atención de 2 naves de GNL de 165,000 m3; un
sitio para el almacenamiento y procesamiento y el
otro para la descarga de naves.
El proyecto involucró un estudio de Tsunami.
Bahía de Mejillones, Región de Antofagasta. Chile
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PROYECTOS DESTACADOS
Estudios de Tsunami > Bayóvar, PerúEstudios de Tsunami > Bayóvar, Perú
Descripción General
Se desarrolló la ingeniería Conceptual y Básica
ll d d f f t id dpara un muelle de carga de fosfato con capacidad
de 8MTPY. El proyecto consideró el diseño de las
obras marítimas, mecánicas para manejo de
materiales y el equipamiento para la carga de
fosfato
Terminal de fosfato
Cancha de acopio
fosfato.
El proyecto involucró un estudio de Tsunami.Bahía de Bayóvar, Sechura, Piura. Perú
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PROYECTOS DESTACADOS
Estudios de Tsunami > Tsunami Sumatra (PRDW South Africa)Estudios de Tsunami > Tsunami Sumatra (PRDW South Africa)
Descripción General
El caso del Tsunami de Sumatra, que tuvo lugar el 26 de diciembre de 2004, ha sido utilizado para evaluar el riesgo de
i t f t t d t t lvarios proyectos frente a eventos de esta naturaleza.
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Antecedentes > Datos GeneralesAntecedentes > Datos Generales
Tsunami
Tren de olas que se produce por una perturbación de la
superficie del mar a causa de fenómenos geofísicos
como sismos, erupciones volcánicas submarinas,
deslizamientos de tierra, entre otros.
• Sismo 27-02-2010
- Magnitud: 8.8
- Hora: 03:34am
E i t 35 909ºS 72 733ºW- Epicentro: 35.909ºS 72.733ºW
- Profundidad: 35km
• Características de la falla
- Dislocación media: 4m
- Dislocación máxima: 15m
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Antecedentes > Condición InicialAntecedentes > Condición Inicial
Condición inicial
- DislocaciónS G l l S h k dUS Geological Survey – Earthquake Hazrds Program
- Deformación de la cortezaFormulaciones de Okada (1985)
u1
u ui
n
ui
j
ui
k
d
Superficie libre inicial
ui Fuj
jk n
k
j
k
d
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Antecedentes > Topo - BatimetríaAntecedentes > Topo Batimetría
Topografía
- Shuttle Radar Topography MissionS G l l S SUS Geological Survey – SRTM
Batimetría
- Cartas NáuticasServicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada
- Bases de datos de batimetría mundialGeneral Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO)
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Modelo de Propagación > DominioModelo de Propagación > Dominio
Modelo SWAN (C. L. Mader)SWAN es un modelo hidrodinámico que resuelve
las ecuaciones de continuidad y cantidad delas ecuaciones de continuidad y cantidad de
movimiento para ondas en aguas someras en un
método de diferencias finitas mediante un
esquema numérico explícito.
Grilla regular en coordenadas esféricas:
0.025º x 0.025º
2.78km x 2.78km (aprox.)
Continuidad
C tid d d i i tCantidad de movimiento
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Modelo de Propagación > AnimaciónModelo de Propagación > Animación
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Modelo de Propagación > Edge waves
Perfil Series de tiempo
- Desde Pichilemu hasta TalcahuanoS l d d 3k
Modelo de Propagación > Edge waves
Salidas cada 3km.
- Profundidad Media: 110mCeleridad de 118km/h
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Modelo de Propagación > Edge wavesModelo de Propagación > Edge waves
PichilemuPichilemu
ConstituciónConstitución
DichatoDichato
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Modelo de Propagación > Edge wavesModelo de Propagación > Edge waves
Series de tiempo muestran diversidad de Series de tiempo muestran diversidad de
períodos: efectos globales (~84min)+
amplificación local
Presencia de ondas de orilla: ondas más
largas viajan hacia el sur, más cortas hacia el
norte.
Edge waves de baja velocidad, función de la
pendiente batimétrica.
No hay evidencia de transporte perpendicular
a la costa.
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Modelo de Inundación > Dominio Bahía de ConcepciónModelo de Inundación > Dominio Bahía de Concepción
Modelo ANUGA (Australian National University and Geoscience Australia)ANUGA es un modelo que utiliza un esquema de los volúmenes finitos para resolver las ecuaciones de onda en aguas
someras en 2DDI utilizando técnicas numéricas de captura de shocksomeras en 2DDI, utilizando técnicas numéricas de captura de shock.
El programa es ejecutado en coordenadas planas UTM.
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Modelo de Inundación > Dominio Bahía de ConcepciónModelo de Inundación > Dominio Bahía de Concepción
Grilla de volúmenes finitos:
Tamaño elementos: 500m ; 100m ; 50m
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Resultados > Campos de Velocidad en Bahía de ConcepciónResultados > Campos de Velocidad en Bahía de Concepción
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Resultados > Animación Bahía de ConcepciónResultados > Animación Bahía de Concepción
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Resultados > Series de tiempo en Bahía de ConcepciónResultados > Series de tiempo en Bahía de Concepción
4
6
8
4
6
8
4
6
8
4
-2
0
2
Niv
el (m
)
4
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0
2
Niv
el (m
)
4
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0
2
Niv
el (m
)
Mareografo
0 50 100 150 200-8
-6
-4
Tiempo (min) Post-Sismo
MareografoModelo
0 50 100 150 200-8
-6
-4
Tiempo (min) Post-Sismo
MareografoModeloLirquen
0 50 100 150 200-8
-6
-4
Tiempo (min) Post-Sismo
ModeloLirquenTalcahuano
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MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Otros sitios modelados > ConstituciónOtros sitios modelados > Constitución
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Fuente: Google Earth ©
MODELO TSUNAMI 27-02-2010
Resultados > Animación ConstituciónResultados > Animación Constitución
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CONCLUSIONES
ValidaciónValidación
5
-5
0
Niv
el (m
)
2
4
6
8
0 50 100 150 200
-10
Tiempo (min) Post-Sismo
6
-4
-2
0
2
Niv
el (m
)
Mareografo
0 50 100 150 200-8
-6
Tiempo (min) Post-Sismo
MareografoModelo
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Fuente:SH O A
• Sismo es primera alerta Evacuar sectores costeros inmediatamenteSismo es primera alerta. Evacuar sectores costeros inmediatamente.
• Edge waves Procesos complejos. Costa permanece activa varias horas.
• Efectos locales Amplificación en bahías.
• El modelo representa correctamente el evento 27F.
Muchas Gracias
CONCLUSIONES
Validaciones ANUGAValidaciones ANUGA
Benchmarking of 2D Hydraulic Modelling – Environment Agency UK
Flood and Coastal Erosion risk Managment Researh and Development Programme.
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CONCLUSIONES
Capacidades ANUGACapacidades ANUGA
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Fuente:Geoscience Australia