Riesgos Hidrodinámicos y Meteorológicos en Proyectos de Ingeniería Marítima

Impacto de las Corrientes Marinas en la Ingeniería Costera

La importancia de las corrientes en la construcción marítima es fundamental, ya que sus efectos hidrodinámicos afectan directamente la seguridad y la operatividad de las obras.

Efectos de las Corrientes en Estructuras y Operaciones

• Perturban el movimiento de las embarcaciones, estructuras flotantes y anclajes.
• Modifican (por refracción) el oleaje.
• Generan cargas de arrastre y sustentación en las estructuras.
• Generan vórtices alrededor de las estructuras, provocando procesos de erosión del fondo.
• Así, se generan fuerzas alternantes de vibración en las estructuras en modos resonantes, lo que provoca fatiga.
• Alteran los tiempos de remolcado, cambiando el tiempo de travesía planificado.

Medición y Dinámica

Las medidas de velocidades en aguas profundas deben realizarse en toda la columna de agua y de las tres componentes. La combinación de oleaje y corrientes resulta crítica, siendo las fuerzas de arrastre y sustentación proporcionales al cuadrado de la suma vectorial. Además, las corrientes influyen significativamente en el transporte de sedimentos en la zona de rompientes y en la interacción con el oleaje.

Flota Especializada para Obras Marítimas

Para la ejecución de proyectos complejos, se requiere el uso de embarcaciones especiales diseñadas para tareas específicas:

• Mytilus: Utilizada para aumentar la densidad y resistencia de los sedimentos del fondo.
• Cardium: Diseñada para transportar y colocar las mantas de escollera que protegen el fondo.
• Ostrea: Empleada para levantar los pilares de las compuertas. Posee una capacidad de hasta 10.000 toneladas (tn).
• Macoma: Destinada a la limpieza de la manta de apoyo y al soporte en la puesta en posición de los pilares.

Ejemplo de Problemas Generados por las Corrientes

Un caso notable es la inmersión de un tanque de hormigón en el Golfo de Vizcaya. La rotura del oleaje sobre la cubierta produjo corrientes que generaron un efecto Venturi. La fuerza ascensional resultante detuvo el descenso del cajón, lo que obligó a la adición de más lastre. Posteriormente, el cajón se volvió demasiado pesado y su descenso fue excesivamente rápido, demostrando la complejidad de la interacción hidrodinámica.

Factores Ambientales Críticos en la Construcción Naval

El Oleaje y la Construcción Marítima

El oleaje es, en general, la principal solicitación de las obras marítimas exteriores, requiriendo una planificación rigurosa de la seguridad durante todas las fases de la construcción.

Sistema PATO

El sistema PATO proporciona las condiciones a corto y medio plazo (24 y 96 horas) del oleaje y su interacción con las obras durante las distintas fases del proceso constructivo.

Fenómenos Meteorológicos Adversos

La lluvia, nieve, niebla, rociones, helada y rayos representan riesgos significativos para la seguridad y la operatividad:

• Lluvia, Nieve y Niebla: Limitan la visibilidad. El uso de Radar y GPS es crucial para reducir riesgos operacionales.
• Nieve: Provoca acumulación y congelación. Si la temperatura del agua de mar es superior a 0°C, se pueden emplear medios mecánicos para su eliminación.
• Rociones: Arrastran agua, arena y piedras a grandes distancias, inundando y dañando las infraestructuras. En ciertas zonas, la congelación de los rociones altera la estabilidad de las embarcaciones y puede superar la capacidad resistente de las estructuras.
• Hielo Marino: El hielo marino en movimiento genera cargas dinámicas sobre las estructuras, un factor que debe ser obligatoriamente incluido en el diseño de las obras.