Clase 3

Características Físicas

Versión 1.0

2

Diagrama de Flujo

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Características Físicas

• Importancia de los datos de base• Fuentes de información

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Características Físicas

• El conocimiento de las características físicas permite diseñar el canal y además pensar en una gestión dinámica del mismo.

• Los operadores portuarios buscan reducir al máximo el downtime, o sea, cuando los buques no pueden utilizar el canal. Esto requiere que el canal sea navegable en todas las condiciones de marea y meteorológicas. Tiene incidencia en las dimensiones requeridas del canal.

5

Downtime• El buque para ingresar al canal debe realizar una serie de

operaciones específicas que están afectadas de manera diferente por las condiciones meteorológicas y/o las condiciones marítimas o fluviales. Es suficiente que una sola de esas condiciones esté por fuera del límite de operación para que el ingreso del buque se vea afectado. Puede suceder que se de al mismo tiempo el nivel crítico en mas de una condición.

• Es necesario conocer además no solamente que una condición puede tomar su nivel crítico sino también cuanto tiempo va a durar esta situación.

• Hay que tener en cuenta que no solo deben operar los buques sino también las embarcaciones de apoyo como ser remolcadores, lancha de prácticos. La imposibilidad de operar de estas embarcaciones menores es también un motivo de downtime

6

• Además de determinar las características estadísticas de cada parámetro debe determinarse también cual es la condición límite con la que se va a operar. Por ejemplo, hay una condición de oleaje a partir de la cual no se va a autorizar a los buques a operar. Esa condición se debe producir un número de veces tal que no afecte la economía del puerto. Por ejemplo, una vez por año. O sea, si una vez por año el puerto está cerrado por una condición de oleaje, no debería incidir en la ecuación económica. Reducir la probabilidad significa aumentar el tamaño del canal y por ello los costos de dragado.

• No siempre las autoridades responsables hacen un seguimiento de las condiciones especificadas en el proyecto de ingeniería en la regulación a la navegación.

7

Condiciones ambientales límite

• El diseño de canales de navegación se efectúa para tener un canal que suministre condiciones de navegación seguras para el “buque de proyecto” elegido bajo las “condiciones ambientales límite” elegidas.

• De cada característica se elige la condición mas desfavorable dentro de lo razonable para realizar el diseño de las dimensiones del canal

• Tanto el “buque de proyecto”como las “condiciones ambientales límite”se eligen para representar una situación de condiciones adversas creíble. Estas son la peor combinación de condiciones bajo las cuales el proyecto se sigue desenvolviendo en condiciones normales.

• Para buques menores y/o condiciones mas benignas el proyecto funciona con un grado de seguridad mayor

8

Buques mayores al buque de proyecto• Eso significa que para condiciones menos desfavorables el

pasaje es más seguro o sea las dimensiones mas generosas• Buques de dimensiones mayores que el buque de proyecto

pueden navegar por el canal en los periodos en los cuales las condiciones ambientales son menos exigentes que las condiciones límites. O aplicando alguna modificación a las reglamentaciones: modificación de la velocidad máxima, etc.

• Un ejemplo es la navegación de buques tipo Cape Size por el Canal Martín García

9

CARACTERISTICAS FISICAS

• El canal puede encontrarse en una zona marítima, de estuario o fluvial

• Ejemplos: Punta Médanos, Buenos Aires, Rosario• La información que se obtenga sirve para otras áreas de

diseño: obras de abrigo, obras de atraque, operación• Para cada parámetro el proceso es el mismo: recopilación de

información, análisis de información existente, proyecto de campaña, elección y compra de instrumental, campaña de instlación, mediciones, análisis.

• Es un proceso que insume tiempo y recursos• Ver ficha con el proceso ejemplificado para un parámetro tipo• Las condiciones ambientales varían a lo largo de la traza del

canal por lo que hay que determinarlas en un número adecuado de posiciones.

• Para ello se divide el canal en segmentos donde se pueda considerar constante el parámetro estudiado

10

Variabilidad de los procesos• Cuando se está realizando la caracterización física de un lugar

es importante:– Incluir todos los aspectos que hacen al sistema– Reconocer la variación temporal que presentan los procesos

físicos– Reconocer la variación espacial de los procesos, factores

climáticos, etc. Mediciones realizadas en un lugar pueden no sertotalmente válidas en otro lugar, aunque se encuentre relativamente cerca.

11

Ficha general• Recopilación de información• Análisis• Revisión de procedimientos disponibles para obtener el dato • Requerimiento de las diferentes áreas de proyecto• Proyecto de campaña de mediciones

– Lugares, frecuencia, duración– Presupuesto

• Selección y compra de instrumental• Instalación de equipos de medición• Organización de la logística de obtención de los datos• Análisis de los datos• Presentación de información que responda a los diferentes

requerimientos• Técnicas o modelos de propagación de los datos al resto del

área

12

Ambiente Fluvial

• Batimetría• Niveles de agua• Velocidad y dirección de la corriente• Sedimentología

– Transporte en suspensión– Arrastre de fondo– Formas de fondo

• Meteorología– Viento– Niebla– Días de lluvia

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Ambiente Fluvial

• Densidad del agua• Aspectos geotécnicos• Aspectos ambientales

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Ambiente Marítimo• Batimetría• Niveles de agua*

– Mareas– OLP– Mareas meteorológicas

• Olas*• Velocidad y dirección de las corrientes de marea*• Sedimentología

– Transporte litoral• * Pueden definir las condiciones límites de operación

del canal – Ventana de mareas (tidal windows)– Límite para abordaje de prácticos– Límite para operación de remolcadores

16

Ambiente Marítimo

• Meteorología– Viento *– Niebla *– Días de lluvia

• Densidad del agua• Aspectos geotécnicos• Aspectos ambientales

17

Batimetría

• Se obtiene de cartas náuticas, relevamientos batimétricos existentes o a realizar

• Permite conocer donde se encuentran las zonas de mayor profundidad

• Permite calcular el volumen de dragado de apertura• Tengo dos límites. El superior es el nivel de agua, el inferior es

el fondo del lecho. La diferencia entre ellos dos me da la profundidad

• Definir: calado, calado de diseño del buque, profundidad• Parte fluvial: talweg. Perfil longitudinal Ver Fig III.2 y III.9

18

SAN MARTIN-SANTA FE

VIA NAVEGABLEHidrovía

19

San Martín- Santa Fe. Perfil Longitudinal

-105

-100

-95

-90

-85

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

Pro

fund

idad

r/ce

ro lo

cal [

pies

]Perfil LongitudinalPlano de referenciaProfundidad garantizada 22 pies (22+2)Profundidad proyectada 28 pies (28+2)

plano de referencia

cero local

San Martín Km 460

Paranacito TacuaníAbajo

Diamante

DiamanteKm 533

Santa FeKm 584

22 pies (22+2)

Km 494 Km 510 Km 48

Km 574Km 474

Hidrovía S.A.

28 pies (28+2)

20

Batimetría

• En la zona de estuario es mas uniforme – Figura con indicación de perfiles

• En la zona marítima zona de playa, rompiente y playa mas tendida

• El conocimiento batimétrico me sirve para buscar la parte más profunda y también para elegir donde volcar el material dragado. El acceso ( o falta de acceso) a un lugar fácilmente disponible y económico para el depósito de material dragado puede encarecer un proyecto de manera tal de hacerlo inviable

• Es importante realizar la comparación de relevamientos de diferente antigüedad. Me indica las zonas de sedimentación y las zonas de profundidades estables

21

Batimetría – Canal Punta Indio

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##

km 121.0

km 143.9 "El Codillo"

km 158.0 km 172.0 km

22

Precisión de los relevamientos

Para consultar sobre relevamientos batimétricos

EM 1110-2-1003 Hydrographic Surveying adjunto

23

24

Fuentes para batimetría

• EM 1110-2-1003 Hydrographic Surveying

• Servicio de Hidrografía Naval– Cartas náuticas

– Relevamientos anteriores

• DNVN – SSPyVN– Archivo de relevamientos

25

Cascos a pique• Como parte del relevamiento batimétrico podemos incluir el

rastreo de los cascos a pique – Ver Figuras

26

27

28

29

30

Niveles de agua fluviales• Debo elegir un nivel de agua a partir del cual computar la

profundidad. Para una profundidad dada, mientras mas alto es el nivel elegido, menor es el dragado a realizar. Por otra parteeste nivel se produje menos veces a lo largo del tiempo y me obliga a esperar con los buques. La elección del nivel de referencia es un compromiso

• Fluvial Ver Fig III.12, III.13 y III.16

31

Alturas Hidrométricas en ParanáPeríodo 1997- 2001

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Ene-97 Ene-98 Ene-99 Ene-00 Ene-01 Ene-02

AÑO

Altu

ras

[cm

]

1997 19981999 20002001 80% (253)

32

Alturas Hidrométricas en ParanáPeríodo 1992 -1996

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Ene-92 Ene-93 Ene-94 Ene-95 Ene-96 Ene-97

AÑO

Altu

ras

[cm

]1992 19931994 19951996 80% (253)

33

ParanáAlturas Hidrométricas

(serie 1992 -1999)

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

6.00

6.50

7.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

Semana

Altu

ras

r/ c

ero

loca

l [m

]Alturas Promedio

Plano de referencia

Hidrovía

Plano de referncia

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

6.00

6.50

7.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

Creciente 1998

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

6.00

6.50

7.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

Bajante 1996

34

Datos DNCPyVN

• Estadística de niveles DNCPyVN

35

36

37

MAXIMA

MINIMA

38

39

Mareas• Cuando la vía navegable tiene influencia de mareas se debe

tomar una decisión acerca de si la misma se va a utilizar durante todo el ciclo de mareas o durante una parte del mismo. Si la decisión es operar solamente a partir de determinados niveles, entonces se debe elegir una “ventana” (tidal window) adecuada teniendo en cuenta los aspectos económicos de los tiempos muertos, de espera. La “ventana” debe ser compatible con la profundidad, velocidad del buque y efectos de squat. Si se achica la “ventana” es necesario aumentar la velocidad, resultando en problemas de squat, resistencia y anchos adicionales del canal.

• Si la vía de navegación es larga es importante conocer como se mueve la marea a lo largo del canal. Lo usual es establecer “ventanas” de manera tal que los buques naveguen el canal con marea creciente (se montan a la onda de marea) Si no es posible y si el buque tiene que navegar con marea bajante puede llegar a ser necesario un perfillongitudinal con escalones (profundidad variable)

• Es muy interesante leer como se trataron las mareas en Bahía Blanca

40

Nùmero de Froude• La velocidad màxima que puede desarrollar un buque depende

de la potencia del mismo y de la resistencia que le opone el medio

• Se utiliza para determinar la velocidad limite el nùmero de Froude– Fnh=v//gh

• v=velocidad del buque• h=profundidad

– Los valores màximos que puede alcanzar Fnh son:• 0,6 para buques tanque• 0,7 para buques portacontenedores• Cuando el valor de Fnh se acerca a 1 la resistencia al movimiento es muy grande

y la potencia del buque no es suficiente para vencerla

• La velocidad del buque debe ser permitir mantener maniobrabilidad y tambièn permitir al buque recorrer el canal en el tiempo que le otorga la tidal window

41

Ventana de mareas• En la figura “Vertical Tidal window” tenemos la curva de marea

al comienzo del canal y la curva en el Puerto, o sea, al final del canal. La línea horizontal que une las dos curvas representa la distancia en Km del canal de acceso, en este caso 60 Km. Si el buque navega a 12 nudos (21 km/hora) necesita casi 3 horas para navegar el canal. Si navega mas despacio necesita 4 horas. La trayectoria espacio temporal del buque la representamos con la línea que une las dos curvas de marea. Saliendo a –2 horas PM llega a +2 horas PM aproximadamente. Esto me indica cuanto puedo aprovechar de marea sin tener que hacer parar al buque para que espere la próxima marea.

42

Tidal window

43

Ventana de corrientes

• En los canales con influencia de mareas el tránsito de los buques puede limitarse a ciertos periodos de tiempo alrededor de la pleamar. En función del coeficiente de marea el tiempo límite para iniciar la navegación (mas temprano o mas tarde) se puede determinar gráficamente – Ver figura pag 12 Grands Navires – En este caso se ha incluido tambièn la posibilidad de que las corrientes de marea constituyan una limitante a la navegación por lo que hay que tener en cuenta el efecto combinado de ambas (current window

44

Tidal window

45

Niveles de agua – Bibliografía

• Trabajo de los alumnos: usando la Tabla de Mareas determinar el movimiento de la marea en el canal de Punta Indio

• Tabla de Mareas – Publicaciòn SHN H-601• “Estudio de dragado del Canal de Acceso al Puerto de

Bahía Blanca” Consorcio NEDECO – ARCONSULT –Volumen I, II, y III, DNCPyVN, Octubre 1983

• Ligteringen – pp 5-23 Tidal window

46

Niveles de agua

• Mareas meteorológicas

47

Ditribución Geográfica

13 ubicadas en torres metálicas en muelles.6 en balizas tubulares.2 en casillas del SHN.3 en boyas tipo Spar.

Distribución de las 24 estaciones remotas:

49

Bajante Julio 2001

Correlación Tabla de marea - Mareógrafo

-0.25

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

1.75

2

2.25

28-6-01 0:00 29-6-01 0:00 30-6-01 0:00 1-7-01 0:00 2-7-01 0:00 3-7-01 0:00 4-7-01 0:00 5-7-01 0:00 6-7-01 0:00 7-7-01 0:00

Días

Altu

ra (m

)

Tabla de Mareas SHN Mareógrafo

50

Sudestada Marzo 2001

Correlación Tabla de marea - Mareógrafo

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

1.75

2

2.25

18-3-01 19-3-01 20-3-01 21-3-01 22-3-01 23-3-01 24-3-01 25-3-01 26-3-01 27-3-01

Días

Altu

ra (m

)

Tabla de Marea SHN Mareógrafo

51

Niveles de agua

• Ondas de largo periodo– Caso de Mar del Plata

52

Corrientes

• Fluviales– La velocidad y dirección de la corriente– Hay que tener en cuenta que para la navegación la corriente

sigue al cauce

53

Análisis de corrientes y niveles Río Parana Inferior

km 4

29,8

00

km 4

31,0

00km 4

32,1

00

km 4

36,7

00

km 4

37,7

00

km 4

38,9

00

M 1

M 2

M 2

CAPITAN BERMUDEZ

GRANEDERO BAIGORRIA

Corrida de flotadores Canal de Muelles y Borghi - Río Paraná Inferior

54

Corrientes marítimas

• Corrientes de marea– Cross-currents– Ejemplo del Puerto de Karachi – Una corriente de marea en

dirección de la curva, Esta corriente de marea tiende a acortar la curva ya que el buque tiene menos tiempo para negociarla. Efectode las corrientes sobre la geometría.

– Current window• Corrientes litorales

55

Mareógrafo y correntógrafo

56

Fondeo mareógrafo

57

Fondeo correntógrafos

Análisis de mareas y corrientes

ESTACIONES INTERNAS - NIVELES - VELOCIDAD Y DIRECCION DE CORRIENTE

-0.60

-0.40

-0.20

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

19:0

019

:30

20:0

020

:30

21:0

021

:30

22:0

022

:30

23:0

023

:30

24:0

024

:30

25:0

025

:30

26:0

026

:30

27:0

027

:30

28:0

028

:30

29:0

029

:30

30:0

030

:30

31:0

031

:30

32:0

032

:30

33:0

033

:30

34:0

034

:30

35:0

035

:30

36:0

036

:30

37:0

037

:30

38:0

0

nivel

PM

PM-6

PM+6

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

19:0

019

:30

20:0

020

:30

21:0

021

:30

22:0

022

:30

23:0

023

:30

24:0

024

:30

25:0

025

:30

26:0

026

:30

27:0

027

:30

28:0

028

:30

29:0

029

:30

30:0

030

:30

31:0

031

:30

32:0

032

:30

33:0

033

:30

34:0

034

:30

35:0

035

:30

36:0

036

:30

37:0

037

:30

38:0

0

vel.corr.1.0

vel.corr.1.2

vel.corr.2.1vel.corr.3.1

0

45

90

135

180

225

270

315

360

19:0

019

:30

20:0

020

:30

21:0

021

:30

22:0

022

:30

23:0

023

:30

24:0

024

:30

25:0

025

:30

26:0

026

:30

27:0

027

:30

28:0

028

:30

29:0

029

:30

30:0

030

:30

31:0

031

:30

32:0

032

:30

33:0

033

:30

34:0

034

:30

35:0

035

:30

36:0

036

:30

37:0

037

:30

38:0

0

Dir.1.0

Dir.1.2

Dir.2.1

Dir 3.1

ANALISIS DE DISPERSION DE DATOS DE INTENSIDAD Y DIRECCION DECORRIENTES - ESTACION 1.0 - 1ER. PERIODO

Dispersión de la intensidad de corriente respecto la dirección - Evento de Crecida -Periodo perturbado meteorológicamente

(288 datos - 20/7/96 0:00 - 22/7/96 23:59 )

022.5

4567.5

90112.5

135157.5

180202.5

225247.5

270292.5

315337.5

360

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Intensidad (cm/seg)

Dir

(º N

)

Dispersión de la intensidad de corriente respecto la dirección - Evento de Calma - Periodo no perturbado meteorológicamente

(288 datos - 4/7/96 21:00 - 6/7/96 21:00)

022.5

4567.5

90112.5

135157.5

180202.5

225247.5

270292.5

315337.5

360

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Intensidad (cm/seg)

Dir

(º N

)

Ejemplo: zona de alternativas Canal Punta Indio

59

Olas• El oleaje determina los movimientos del barco.• Mas que los valores extremos es importante conocer los valores

mas frecuentes• Es necesario conocer altura, periodo y dirección • Espectro vs Hs, T• Debido a que los movimientos del buque como respuesta al

oleaje incidente son función de la dirección de encuentro entre oleaje y buque, es necesario calcular la dirección del oleaje encada tramo del canal. El procedimiento consiste en medir en un lado y propagar los resultados mediante modelos matemáticos. Modelo de refracción

• Está disponible en la EGIP el modelo MIKE-21

60

Olígrafo Waverider

61

Olígrafo Waverider - 2

62

Fondeo olígrafo

63

Análisis de olasESPECTRO TOTAL 19/7/96 3:46Hmo = 76 cmTp = 11.99 segφ = 146.00 ºSwmax = 11400 cm2/hz=cm2.segmo = 358.05 cm2

m1 = 38.15 cm2/segm2 = 6.18 cm2 /seg2

m4 = 0.65 cm2/seg4

ε = 0.836T0,2 = 7.61 seg

ESPECTRO TOTAL 20/10/96 21:18Hmo = 121 cmTp = 11.03 segφ = 152.00 ºSwmax = 6950 cm2/hz=cm2.segmo = 915.42 cm2

m1 = 173.70 cm2/segm2 = 41.35 cm2 /seg2

m4 = 4.15 cm2/seg4

ε = 0.550T0,2 = 4.71 seg

ESPECTRO TOTAL 17/10/96 4:10Hmo = 166 cmTp = 4.58 segφ = 169.00 ºSwmax = 16700 cm2/hz=cm2.segmo = 1729.94 cm2

m1 = 395.10 cm2/segm2 = 99.48 cm2 /seg2

m4 = 8.29 cm2/seg4

ε = 0.310T0,2 = 4.17 seg

ESPECTRO SWELL PURO

ESPECTRO SWELL PREDOMINANTE

ESPECTRO SEA PREDOMINANTE

Espectro de EnergiaTotal

0

5000

10000

15000

00.

025

0.05

0.07

50.

10.

125

0.15

0.17

50.

20.

225

0.25

0.27

50.

30.

325

0.35

0.37

50.

40.

425

0.45

0.47

50.

50.

525

0.55

0.57

50.

60.

625

w (hz)

Sw (cm2/hz)

Espectro de EnergiaTotal

0

2500

5000

7500

00.

025

0.05

0.07

50.

10.

125

0.15

0.17

50.

20.

225

0.25

0.27

50.

30.

325

0.35

0.37

50.

40.

425

0.45

0.47

50.

50.

525

0.55

0.57

50.

60.

625

w (hz)

Sw (cm2/hz)

Espectro de EnergiaTotal

0

5000

10000

15000

20000

00.

025

0.05

0.07

50.

10.

125

0.15

0.17

50.

20.

225

0.25

0.27

50.

30.

325

0.35

0.37

50.

40.

425

0.45

0.47

50.

50.

525

0.55

0.57

50.

60.

625

w (hz)

Sw (cm2/hz)

Dispersión Hmo=f(Tp) -Total de datos: 6078Periodo Medición: 20/6/96 -31/1/98

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25Tp (seg)

Hm

o (c

m)

Dispersión ε=f(Tp) -Total de datos: 6078Periodo Medición: 20/6/96 -31/1/98

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25Tp (seg)

ε

Dispersión Dir=f(Tp) -Total de datos: 6078Periodo Medición: 20/6/96 -31/1/98

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25Tp (seg)

Dir

(º)

RUMBOS Y FETCH DESDE EL OLIGRAFO HACIA LA COSTA

Dir (º) N Rumbo Referencia Fetch (km)0 N Zona costa Aerop.Carrasco (R.O.U.) 87

45 NE Ensenada del Potrero (R.O.U.) 11890 E Africa > 4000135 SE Polo sur > 4000180 S Polo sur > 4000225 SW Las Toninas (R.A.) 119270 W Bahia San Borombon (R.A.) 136315 NW Colonia (R.O.U.) 216208 Lim.Extrema Pta.Mogotes (R.A.) 31057 Lim.Extrema La Paloma (R.O.U.) 185

DISTRIBUCION DEL ANCHO DE BANDA ESPECTRAL ε

0

50

100

150

200

250

300

350

0.0000.300

0.3000.350

0.3500.400

0.4000.450

0.4500.500

0.5000.550

0.5500.600

0.6000.650

0.6500.700

0.7000.750

0.7500.800

0.8000.850

0.8501.000

rango de ε

Nº D

E D

ATO

S

0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

% D

E O

CU

RR

ENC

IA

Dispersión Hmo=f(Tp) -Total de datos: 6078Periodo Medición: 20/6/96 -31/1/98 - Filtrado para Dir: >208º y 208º y 208º y

64

Sedimentología

• Fluvial/Estuario– Transporte en suspensión– Transporte de fondo– Formas de fondo: dunas

• Marítimo– Transporte litoral

65

Análisis de Formas de Fondo: Dunas

( )[ ]71.0ln05.5 23.0

50

+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

−

Udh

hH

H: Altura media de dunas

h: Tirante hidráulico

d50: Diámetro correspondiente al 50 % de la muestra desedimento pasante.

U: Velocidad media de la corriente

66

Aspectos geotécnicos• El objeto del conocimiento geotécnico es determinar la

dragabilidad del suelo• Relevamientos geofísicos• Muestras de fondo• Vibrocoring• Perforaciones• Muddy bottom: si el fondo de la vía navegable está cubierto con

una capa líquida de arcilla o limo no consolidado no hay una definición clara de profundidad del canal. En este caso el concepto adecuado a utilizar es el de “nautical bottom”

67

Relevamientos Geofísicos

Hidrovía S.A.

FIG. 3 Antecedente de relevamiento sísmico a rea Cana l Punta Indio-Punta PiedrasEstudio de factibilidad técnica-económica para el aumento de los calados navegables de la ruta Santa Fe-Oceano y para la modificación del trazado del canal Punta Indio

VERONICA

MONTEVIDEO

Zona Beta

Zona Alfa

121

205.3

239

Punta Piedras

143

11.3

1.2

1.3

1.4

1.1 2.1

2.2

2.3

km.158 Canal Punta Indio

N

EW

S

Hidrovía S.A.

FIG.1

5 0 5 10 Kilometers

Relevamiento sísmico y sondeos profundos en el á rea del cana l Punta Indio - Punta Piedras

Lineas de CostaCaminosBatimetríasIntermedioPunta IndioExt.Zona Alfa

Relevamiento Sísmicoalternativa 1alternativa 2

Muetreos ProfundosEjidos Urbanos

REFERENCIAS

En CampañaAntecedente antiguo relevamiento sismico

Localización nuevo relevamiento Sísmico

68

Relevamiento Geotécnico

VERONICA

MONTEVIDEO

Zona Beta

Zona Alfa

121

205.3

239

Punta Piedras

143

11.3

1.2

1.3

1.4

1.1 2.1

2.2

2.3

km.158 Canal Punta Indio

N

EW

S

Hidrovía S.A.

FIG.1

5 0 5 10 Kilometers

Relevamiento sísmico y sondeos profundos en el á rea del cana l Punta Indio - Punta Piedra s

Lineas de CostaCaminosBatimetríasIntermedioPunta IndioExt.Zona Alfa

Relevamiento Sísmicoalternativa 1alternativa 2

Muetreos ProfundosEjidos Urbanos

REFERENCIAS

69

Meteorología

• Viento; me produce fuerzas sobre los buques y afecta su maniobrabilidad

• Niebla: condiciona la navegación en el canal• Lluvia: condiciona operaciones -

70

Densidad del agua• La densidad del agua varía de 1,000 kg/dm3 en la zona fluvial a

1,030 kg/dm3 en el océano• Afecta la flotación del buque, y por lo tanto incide en la

determionación del calado• Un buque saliendo con un calado de 34 pies de una zona con

agua dulce al mar llega con un calado de 33 pies.

71

Aspectos ambientalesAspectos ambientales: se encuentran dentro de estos temas tanto el conocimiento de las características físicas como su modificacióny por otra parte en el sentido de protección ambiental con el significado de reducir los impactos negativos que la obra pudiera tener sobre la calidad del agua o la calidad de los habitats marinos o fluviales. Es importante saber que código o reglamentación se va a seguir

• Los cambios en la batimetría pueden producir cambios en las corrientes o en las olas y sus correspondientes efectos.

• Efecto sobre corrrientes– Concentra corrientes en el canal– Disminuye sobre bancos

72

Aspectos ambientales

• Efecto sobre olas– Modifica patrones de refracción– Aumenta altura sobre taludes

• La profundización de canales en estuarios puede modificar la intrusión salina

• La profundización de determinados brazos puede afectar la distribución de caudal

73

Aspectos ambientales - 3• Efecto de Ship-induced waves• Shoreline erosion• Desde el punto de vista ambiental el mayor problema se produce con el

dragado de sedimentos y su disposición en otro sitio– Movimiento de sedimentos

• Zona– de extracción– de depósito

• Calidad– Contaminado– No contaminado

– Efecto sobre la biota

74

Análisis Ambiental: Dispersión de SedimentosVELOCIDAD DE CAIDA DE FLOCULOS

0.000100

0.001000

0.010000

0.100000

100 1000 10000 100000

Concentración (mg/l)

Vel

ocid

ad d

e ca

ída

(m/s

)

OPERACION DE FUENTE A1CONCENTRACION EN LA FUENTE

02000400060008000

100001200014000

0 2 4 6 8 10 12 14Tiempo (hrs)

Con

cent

raci

ón (m

g/l)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

Concentración Velocidad

75

Relevamiento Parámetros Ambientales

76

Bibliografía• “Approach Channels, A guide for design”, Final report of the

joint PIANC-IAPH Working Group II-30 in cooperation with IMPA and IALA pp 29-35

• PIANC - Comisión Internationale pour la reception des grandesnavires – Rapport du groupe de travail I – “Methodes d’analysedes dones concernant le vent, les lames et les houles, en vue d’evaluer sur une base annuelle le nombre de jours et la duréedel a periode la plus longue pendant lesquels l’exploitation maritime et portuaire est genée par des conditions meteorologiques defavorables” – Annexe au Bulletin nro 32 VolI 1979

• Bray R.N., Bates, A.D, and Land, J.M., (1997) “Dredging, a handbook for engineers”, Second edition, John Wiley and Sons, Capítulo 6 Pre-Contract Investigations pp 112-153

77

Bibliografía

• Site investigation requeriments for dredging works – PIANC – PTC II – Report of working group 23 – Supplement to Bulletin Nro 103 (2000)

• ROM 3.1 – 99 – par 7.2.4 “Factores relacionados con el nivel de las aguas pp 218 – 225 Tidal window

• Ligteringen – pp 5-23 Tidal window• Tabla de Mareas – Publicaciòn SHN H-601

78

Bibliografía

• CEM - Chapter 8 - HYDRODYNAMIC ANALYSIS AND DESIGN CONDITIONS - EM 1110-2-1100 (Part II)

• Presenta los métodos de análisis de datos, principalmente para eventos extremos. Refiere a los otros capítulos del CEM para los temas no tratados en este capítulo. Muy bueno

• Waters, J (2001) Survey Ver preguntas D5 y D6 pp 9 - 10

79

80