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EDITORIAL UNIVERSITAT POLITCNICA DE VALNCIA

XIV Jornadas espaolas de ingeniera de

Costas y Puertos

Alicante, 24 y 25 de mayo de 2017

Editora cientfica

M. Esther Gmez-Martn


Congresos UPV

XIV Jornadas espaolas de ingeniera de Costas y Puertos

Editora cientfica M. Esther Gmez-Martn

de los textos: los autores

imagen de portada: Hidra imagen area (hidraimagen.com)

2018 Editorial Universitat Politcnica de Valncia www.lalibreria.upv.es / Ref.: 6401_01_01_01

ISBN: 978-84-9048-619-1

La Editorial UPV autoriza la reproduccin, traduccin y difusin parcial de la presente publicacin con fines cientficos, educativos y de investigacin que no sean comerciales ni de lucro, siempre que se identifique y se reconozca debidamente a la Editorial UPV, la publicacin y los autores. La autorizacin para reproducir, difundir o traducir el presente estudio, o compilar o crear obras derivadas del mismo en cualquier forma, con fines comerciales/lucrativos o sin nimo de lucro, deber solicitarse por escrito al correo [email protected].

Patrocinadores

Colaboradores

Organizadores

XIV Jornadas Espaolas de Ingeniera de Costas y Puertos Alicante 24 y 25 de mayo de 2017

I

Comit Permanente

Adolfo Uriarte Villalba, AZTI TECNALIA

Gonzalo Gmez Barqun, Puertos del Estado

Jos Manuel Gonzlez Herrero, ACCIONA Ingeniera, S.A.

Jos Mara Grassa Garrido, CEDEX

Josep Ramon Medina Folgado, Universitat Politcnica de Valncia

Paloma Lorente Velzquez-Gaztelu, Direccin General de Sostenibilidad de la Costa y del Mar

Ral Medina Santamara, Instituto de Hidrulica Ambiental IH Cantabria

Comit Organizador

Presidentes Gabriel Echvarri Fernndez, Alcalde del Ayuntamiento de Alicante

Juan Antonio Gisbert Garca, Presidente de la Autoridad Portuaria de Alicante

Jos Miguel Saval Prez, Subdelegado del Gobierno en Alicante

Rosa de los Ros Jimeno, Jefa del Servicio Provincial de Costas en Alicante

Secretaria M. Esther Gmez-Martn, Universidad de Alicante / Universitat Politcnica de Valncia

Vocales Andrs Francisco Rico Mora, Representante Provincial de Alicante del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos

Carlos Eleno Carretero, Director de la Autoridad Portuaria de Alicante

Luis Aragons Pomares, Coordinador de Grado en Ingeniera Civil de la Universidad de Alicante

M. Auxiliadora Jord Guijarro, Jefa de Proyectos del Servicio Provincial de Costas en Alicante

M. Pilar lvarez Montero, Sub. DG de Puertos, Aeropuertos y Costas de la Conselleria de Vivienda, Obras Pblicas y Vertebracin del Territorio de la Comunidad Valencia


III

Temas

Las Jornadas Espaolas de Ingeniera de Costas y Puertos son unos encuentros bienales, de carcter cientfico-tcnico, que renen a los mejores expertos tanto de las universidades como de las administraciones y empresas, en los que se abordan a travs de Ponencias y Sesiones de Psteres temas de mximo inters, relacionados con las infraestructuras portuarias y con la gestin y proteccin del litoral.

Las decimocuartas Jornadas se celebrarn en Alicante y su organizacin ha sido asumida por un comit local que trata de representar a los diferentes sectores involucrados, como son, el Ayuntamiento de Alicante, la Subdelegacin del Gobierno, la Autoridad Portuaria de Alicante, el Servicio Provincial de Costas en Alicante, la Conselleria de Vivienda, Obras Pblicas y Vertebracin del Territorio de la Comunidad Valenciana, la Universidad de Alicante y el Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.

En estas Jornadas, estarn presentes las instituciones, empresas y entidades ms relevantes en las actuaciones que se llevan a cabo en la zona portuaria y costera, a travs tanto de la exposicin comercial como de las ponencias que se desarrollarn en 5 salas simultneas. Con una asistencia prevista de ms de 400 profesionales del sector, la XIV edicin de estas Jornadas va a ser un punto de encuentro imprescindible durante el ao 2017.

Clima Martimo. Oceanografa Fsica

Medio Ambiente, Vertidos y Calidad del Agua Marina

Obras y Estructuras Martimas

Procesos Litorales y Actuaciones en la Costa

Planificacin y Gestin de Puertos

Gestin del Litoral

Riesgos de Inundacin y Cambio Climtico

Planificacin Espacial Marina y Estrategias Marinas Europea


V

ndice

PRUEBA DE TIRO DE DUQUE DE ALBA CON MEDIOS MARTIMOS. PUERTO DE MA

1

Cesare A. Mosca; Antonio Ginard Lpez

AMPLIACIN DE LA LNEA DE ATRAQUE MEDIANTE LA EJECUCIN DE DUQUES DE ALBA EN LA TERMINAL DE TRANSBORADORES DE BOUZAS

9

Miguel ngel Lpez; Jos Enrique Escolar; Santiago Povedano

OBRA AUMENTO DE CALADO DEL MUELLE RAOS 1 EN EL PUERTO DE SANTANDER

25

Alberto Rodrguez-Solrzano; Nstor Urrutxua-Miguel

TRASLADO Y MONTAJE DE UNA RAMPA RO-RO FLOTANTE DESDE EL REA COMERCIAL A LA ESTACIN MARTIMA EN EL PUERTO DE SANTANDER

33

Rubn Surez-Lpez; Mara Luisa Magallanes-Fernndez; Manuel Biedma-Garca; Julin Murillo-Bolado

ALGECIRAS SAFEPORT: NUEVAS HERRAMIENTAS MET-OCEAN PARA EL DISEO Y EXPLOTACIN PORTUARIA

43

Pablo Rodrguez-Rubio; Francisco J. de los Santos; Rafael Molina; Christian Mans; Gabriel Daz-Hernndez; Antonio Toms; Javier L. Lara; Jos Mara Terrs-Ncoli; Iigo J. Losada; Enrique lvarez

HERRAMIENTAS PARA EL DIAGNSTICO Y GESTIN DE LA AGITACIN PRODUCIDA POR EL PASO DE EMBARCACIONES EN REAS PORTUARIAS

51

Gabriel Daz-Hernndez; Antonio Toms; Javier L. Lara; Beatriz Rodrguez; Rafael Molina; Pablo Rodrguez-Rubio; Francisco de los Santos

INTERACCIN ENTRE LA REFLEXIN DE LA GENERACIN DE FORMAS DE LECHO

63

Manuel Cobos; Mara Clavero; Sandro Longo; Asuncin Baquerizo; Miguel ngel Losada

TIPOLOGAS DE PERFILES DE PLAYAS EN EL LITORAL DE LA PROVINCIA DE CDIZ

71

Antonio Contreras; Gregorio Gmez-Pina; Juan Jos Muoz-Prez; Gabriel Chamorro

MAPAS DE PELIGROSIDAD POR MAREMOTO EN LA COSTA ESPAOLA COMO APOYO PARA EL ESTABLECIMIENTO DE LOS PLANES DE ACTUACIN DE C.C.A.A.

83

Mauricio Gonzlez; igo Aniel-Quiroga; Pablo Garca; Omar Quetzalcoatl; Patricia Fernndez

MAPAS DE PELIGROSIDAD FRENTE A MAREMOTOS EN LAS COSTAS ESPAOLAS 91 ngela Palao-Domnguez; Mara Crespo; ngela Tintor-Parra; Luis Lacoma-Aller; Ana Mara Fernndez-Espinosa

BARRERAS NATURALES PARA LA DEFENSA DE LA COSTA: MARCO ESTRATGICO Y APLICACIONES

101

Pelayo Menndez; igo J. Losada; Michael W. Beck; Borja G. Reguero

ENSAYO EN MODELO FSICO A GRAN ESCALA DE LAS OPERACIONES DE REPERFILADO DE PLAYAS PARA LA PROTECCIN DEL TERRITORIO FRENTE A TEMPORALES DE OLEAJE

103

Jos Francisco Snchez-Gonzlez; Melva Martn-Hidalgo; Jos Manuel de la Pea-Olivas


VI

ESTUDIOS DE DISPERSIN PARA EL VERTIDO DE LOS PRODUCTOS DE DRAGADO. CASOS: ENTORNO DE SLVORA

115

Juan Antonio Rodrguez-Pardo; Miguel ngel Vigo-Baz; Fernando Lpez-Mera HERRAMIENTAS DE APOYO A LA GESTIN DE CONTINGENCIAS POR VERTIDOS MARINOS EN EL PUERTO DE BILBAO (BILBOIL)

127

Jorge Arce-Marcos; Andrea Del Campo-Pena; Manuel Gonzlez-Prez; Luis Ferrer-Rodrguez; David Gutirrez-Barcel; Alberto Ojanguren-Bergaz

REFUERZO DEL DIQUE DE ONDARROA TRAS EL TEMPORAL DEL 9 DE FEBRERO DE 2016

135

Elena Quevedo-Baquerizo; Lorenzo Quevedo-Negrete; Saioa Rezabal-Arocena DISEO INTEGRAL OPTIMIZADO DE DEFENSAS COSTERAS Y MARINA CON EL USO DE XBLOC

145

Jorge Gutirrez-Martnez; Richard De Rover; Pieter Bakker; Johan Sebastiaan Reedijk; Erik ten Oever, Tamara Eggeling; John Rae Manaois; Michael Van de Koppel

DISEO Y CONSTRUCCIN DE LA MARINA BAIE DALGER 151

Juan Ignacio Grau-Albert; Juan Lazzari-Gutirrez; Vicente Pardo METODOLOGA PARA LA OPTIMIZACIN DE LA MANIOBRA DE FONDEO DE CAJONES EN INFRAESTRUCTURAS MARTIMAS

155

Luca Meneses; Daniel de Los Dolores; Javier Sarmiento; David Blanco; Ral Guanche; igo J. Losada; Mara F. Rodrguez de Segovia; Manuel J. Ruiz; Miguel ngel Martn; Mara Jos Conde; Francisco Esteban

PLOCAN: REFLOTE, TRANSPORTE Y FONDEO DE OBRA MARTIMA SINGULAR 167

Natividad Snchez-Lpez; Jos Manuel Gonzlez-Herrero; P. Bautiste Villanueva SIMULACIN DEL PROCESO DE REMOLQUE DE CIMENTACIONES PARA AEROGENERADORES MARINOS. PROYECTO I+D+i CAPEMA

179

Jess Fernndez-Prisuelos; Jos Mara Montero-Montalvo; Miguel Vzquez-Romero; Laura Freire-Bermdez

BARCOS PARA LA CONSTRUCCIN DE PARQUES ELICOS OFFSHORE: VENTANAS TEMPORALES Y CLASIFICACIN COVEMA

189

Jorge Luengo; Javier Garca Barba; Vicente Negro; Jos Santos Lpez-Gutirrez; Mara Dolores Esteban Prez

VALIDACIN PRE-OPERATIVA Y PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA OPERACIONAL DE AGITACIN PORTUARIA DEL PROYECTO SAMOA

199

Gabriel Daz-Hernndez, Beatriz Rodrguez, Enrique lvarez-Fanjul, Jose Mara Garca-Valdecasas, Javier L. Lara, Ral Medina, Antonio Toms

NUEVOS RETOS EN LA OBSERVACIN Y PREDICCIN DE RIESGOS ASOCIADOS AL NIVEL DEL MAR

211

Begoa Prez Gmez; Irene Prez Gonzlez; Marcos Garca Sotillo; Enrique lvarez Fanjul

NUEVA GUA DEL PIANC SOBRE ADAPTACIN AL CAMBIO CLIMTICO PARA PUERTOS MARTIMOS Y DE INTERIOR E INFRAESTRUCTURA MARTIMA (PIANC WG178)

213

Susana Lizondo; Iigo Losada Rodrguez; Jan Brooke; Charles Haine; Ben Hodgkin EXPERIENCIA EN EL TRASLADO DE EJEMPLARES DE NACRA DE ROCA (PINNA RUDIS) AFECTADOS POR ACTUACIONES PORTUARIAS EN AGUAS DE SERVICIO DEL PUERTO DE ALGECIRAS

221

Francisco Jos Gonzlez; Mario Barrientos; Sergio Mestre; Carlo Tidu; Susana Dez; Manuel Moreno; Juan Pablo Prez; Alfredo Carrasco; Juan Antonio Patrn


VII

REUBICACIN DE 75 EJEMPLARES DE PINNA NOBILIS PREVIA A LA INSTALACIN DE UN CABLE SUBMARINO EN EL PARQUE NATURAL DEL DELTA DEL EBRO

229

Vicente Castaer-Franch y Javier Martn-Fernndez

ANLISIS DE LAS TENSIONES TRMICAS EN CUBIPOD. PROYECTO CEMAT 241 Vicente Pardo; Daniel Di Capua; Carmen Andrade; Lus Saucedo y Jos Milln

ANLISIS DE ESTABILIDAD ANTE TSUNAMI DE DIQUES ROMPEOLAS DE MATERIALES SUELTOS BASADO EN ENSAYOS DE LABORATORIO

251

igo Aniel-Quiroga; Csar Vidal; E. M. Gonzlez; Javier Lpez Lara

FORMA EN PLANTA DE EQUILIBRIO EN PLAYAS ENCAJADAS: INFLUENCIA DE LA VARIABILIDAD DIRECCIONAL DEL OLEAJE

261

Ahmed Ibrahim Elshinnawy; Ral Medina; Mauricio Gonzlez

LA EVOLUCIN DE LA LNEA DE COSTA EN LAS PLAYAS DE ARENA DEL LEVANTE MEDITERRNEO

273

Jos Ignacio Pagn Conesa; Luis Aragons Pomares; Isabel Lpez beda; Jos Cristobal Serra Peris

DISEO DE UN ARRECIFE ARTIFICIAL DE SURF ARTIFICIAL EN LA PLAYA DE SOMO-LOREDO

283

Jared Ortiz-Angulo Cantos; Gabriel Daz-Hernndez; Javier Lpez-Lara

EL CLCULO DEL LIMITE INTERIOR DE LA ZONA MARTIMO-TERRESTRE EN LA NUEVA NORMATIVA DE COSTAS: UN PROBLEMA DE GESTIN

291

Jos Ramn Martnez-Cordero; Christian Jess Montero-Llerandi

CONSIDERACIONES PARA UNA METODOLOGA NICA EN LA ESTIMACIN DEL ALCANCE DE UN TEMPORAL. APLICACIN PARA LA DELIMITACIN DE LA ZONA MARTIMO TERRESTRE

305

Pablo Cabrera; Juan Jos Muoz; Gabriel Chamorro

EL PATRIMONIO CULTURAL DEL PAISAJE COSTERO EN LA PROVINCIA DE ALICANTE

313

Jos Luis Menndez Fueyo; M Auxiliadora Jord Guijarro

INNOVACIONES EN LA CONSTRUCCIN DEL TERCER JUEGO DE ESCLUSAS DEL CANAL DE PANAM

325

Sergi Ametller

ESTIMACIN NUMRICA DE LA VELOCIDAD LMITE DE VIENTO PARA LA PERMANENCIA DE MEGACRUCEROS EN LA TERMINAL ADOSADA AL DIQUE DEL OESTE DEL PUERTO DE PALMA. COMPARACIN CON EL PROCEDIMIENTO DE LA ROM

329

M Jess Martn-Soldevilla; Marta Jimnez-Saavedra; Ana Lope-Carvajal; Antonio Ginard-Lpez; Vctor Darder-Gallardo

ESTABILIZACIN DEL ENTORNO NATURAL DE LA PLAYA DE SANT SEBASTI. SITGES (BARCELONA)

339

Ana Mara Castaeda-Fraile; Francisco Javier Escartn-Garca

INFLUENCIA DE LOS CONVERTIDORES DE ENERGA DEL OLEAJE EN LA MORFODINMICA DE PLAYAS HETEROGNEAS

351

Rafael J. Bergillos; Adolfo Garca-Garca; Alejandro Lpez-Ruiz; Miguel Ortega-Snchez


VIII

METODOLOGA PARA LA TRAMIFICACIN DE ZONAS DE TRANSICIN BASADA EN LA INTERACCIN DE AGENTES

359

Juan Del Rosal-Salido; Pedro Folgueras; Miguel Ortega-Snchez; Miguel ngel Losada LAS ESTRATEGIAS MARINAS DE ESPAA: UNA VISIN DE CONJUNTO TRAS LA FINALIZACIN DEL PRIMER CICLO

369

M Sagrario Arrieta Algarra; Ainhoa Prez Puyol; Marta Martnez-Gil Pardo de Vera; Jose Luis Buceta Miller; Laura Daz Domnguez; Paula Isabel Valcarce Arena; Jorge Alonso Rodrguez; Ana Ruiz Sierra; Itziar Martn Partida; Cristina Dans de Castro

ESTUDIO DE UNA SOLUCIN PARA LA REDUCCIN DEL REBASE EN EL DIQUE SUROESTE DE LA DRSENA DE ESCOMBRERAS

383

Jos Maria Valds; Jos Mara Grassa; Ramn M. Gutirrez-Serret; Jos Lozano; Maria Jess Martin-Soldevilla; Paloma Aberturas; Martn Juregui

VALIDACIN EXPERIMENTAL DE LA RED NEURONAL DE CLASH PARA DIQUES REBASABLES A ROTURA POR FONDO

395

Gloria Argente; Maria Piedad Herrera; Mara Esther Gmez-Martn; Josep Ramn Medina EL FACTOR DE RUGOSIDAD EN LA ESTIMACIN DE REBASE 403

Josep Ramn Medina; Jorge Molines APLICACIN DE LA CARACTERIZACIN MULTIVARIADA DE LOS TEMPORALES A LA VERIFICACIN DEL DISEO CON LOS MTODOS PROBABILISTAS RECOGIDOS EN LA ROM

411

M Jess Martin; Paloma Aberuras; Elena Cristbal; Jos M. Grassa; Obdulio Serrano; Enrique lvarez; Susana Prez

CLCULO SEMIPROBABILSTICO DE LAS OBRAS DE ABRIGO. COMPARACIN DE RESULTADOS DE DIFERENTES MTODOS DE NIVEL I (COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES)

423

F Javier Escartn-Garca ESTUDIO DE LA PLAYA DE SAN LORENZO DE GIJN (ASTURIAS) 433

Jos Manuel de la Pea Olivas; Jos Francisco Snchez Gonzlez REHABILITACIN DE LOS MUELLES QUE CONFORMAN LA MARINA DEL PORT VELL EN EL PUERTO DE BARCELONA

445

Jose Mara Naranjo; Elisa Barrs; Juan Vicente Miana; Joan Gonzlez EL PROBLEMA DE LA GESTIN DE LOS DRAGADOS DE MANTENIMIENTO EN PEQUEOS PUERTOS AUTONMICOS

457

Mara Luisa Magallanes-Fernndez; Juan Casanueva-Arpide; Amador Gafo-lvarez REFLEXIONES SOBRE EL EMPLEO DE MODELOS NUMRICOS USER FRIENDLY EN LA PRCTICA PROFESIONAL DE LA INGENIERA MARTIMA

465

Gabriel Chamorro; Jos Manuel Galn; Vicente Negro; Juan Jos Muoz; Pablo Cabrera; Antonio Contreras

ESTUDIO NUMRICO DEL EFECTO DE LAS BATEAS MEJILLONERAS EN LA PROPAGACIN DEL OLEAJE

473

Gladis Castro-Rodrguez; Gabriel Daz-Hernndez; Javier Sopelana-Peralta RESPUESTA MAREAL Y DE LA DISTRIBUCIN DE LA SALINIDAD EN EL ESTUARIO DEL GUADALQUIVIR POR CAMBIOS EN LA MORFOLOGA DE LA RED DE CANALES

485

Reyes Siles-Ajamil; Manuel Dez-Minguito; Miguel ngel Losada-Rodrguez


IX

ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL TRANSPORTE DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO BAJO LA INFLUENCIA DE VIENTO

495

Andrea Lira-Loarca; Fabio Addona; Mara Clavero; Sandro Longo; Asuncin Baquerizo; Miguel ngel Losada

ESTABILIDAD DE LOS ESPALDONES DE DIQUES EN TALUD CON MANTOS DE CUBOS Y CUBPODOS

501

Jorge Molines; Josep Ramn Medina EVALUACIN DE LA ATENUACIN DE LA RESONANCIA EN PUERTOS MEDIANTE ESTRUCTURAS ANTIRREFLEJANTES

509

Jose Alberto Gonzalez-Escriva; Josep R. Medina; Joaqun M. Garrido RECOMENDACIONES PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE BERMAS DE PROTECCIN EN MUROS DE PASEOS MARTIMOS

519

Jess Gonzlez Moreno; Miguel Figueres Moreno; Joaqun Garrido DISEO DE BERMAS DE PIE CON OLEAJE ROMPIENDO POR FONDO 529

Maria Piedad Herrera Gamboa; Josep R. Medina COMPORTAMIENTO HIDRODINMICO Y SENSIBILIDAD DE LOS ESQUEMAS DE DISEO EN ESTRUCTURAS DE GRAVEDAD APLICADAS A ENERGAS ELICAS MARINAS

539

Adrin Escobar; Jos Santos Lpez-Gutirrez; Mara Dolores Esteban; Vicente Negro MODELO HIDRODINMICO DE ALTA RESOLUCIN DEL PUERTO DE ALGECIRAS - PROYECTO SAMPA2

549

Simone Sammartino; J. Carlos Snchez-Garrido; Cristina Naranjo; Jess Garca-Lafuente; Pablo Rodrguez-Rubio; Francisco de los Santos-Ramos; Marcos Garca-Sotillo; Enrique lvarez-Fanjul

CMO ENTIENDEN LOS CIUDADANOS LA APARICIN DE LOS ESCALONES DE ARENA EN LAS PLAYAS DE CDIZ?

563

Gregorio Gmez Pina; P. Poullet; Juan Jos Muoz; Antonio Contreras LA REGRESIN EN LA COSTA DE VALENCIA ENTRE LOS ROS TURIA Y JCAR: REVISIN HISTRICA Y GESTIN

575

Vicente Ibarra; Jaime Almenar IMPACTO SOBRE LAS PLAYAS AL NORTE Y SUR DEL PUERTO DE VALENCIA TRAS LA FINALIZACIN DE LAS OBRAS DE AMPLIACIN

579

Jos C. Serra-Peris; Manuel Guerra-Vzquez; Maravillas Snchez-Barcaeztegui ACTUACIONES EN EL LITORAL DE A CORUA PARA MITIGAR LOS EFECTOS DE LOS TEMPORALES EXTRAORDINARIOS DEL LTIMO LUSTRO

587

Carlos Gil Villar; Rafael Eimil Apenela; Ignacio Pardo de Vera; Ricardo Babo Arcay SENDA PEATONAL Y RECUPERACIN DE ESTRUCTURAS ARQUEOLGICAS DE LA POCA ROMANA ENTRE LA PLAYA DE LA ALBUFERETA Y EL PUERTO COSTABLANCA, EN EL T.M. DE ALICANTE

599

Rafael Zamorano Rubio; M Auxiliadora Jord Guijarro; Joaqun Pina Mira; Adela Snchez Lardis; Jos Luis Morales Maci

PROPUESTA DE DISEO DE UNA TERMINAL DE CONTENEDORES SEMIAUTOMATIZADA EN LA AMPLIACIN NORTE DEL PUERTO DE VALENCIA

611

Rafael Ignacio Gonzlez-Mateos; Pablo Jimnez-Bayo; Jos Aguilar-Herrando PUERTO DE MOTRIL (GRANADA): TRANSFORMACIN DE UN PUERTO AL SERVICIO DEL TRFICO DE PASAJEROS

623

Mnica Ruiz Seisdedos


X

PREDICCIN METEOROLGICA Y DE DISPERSIN DE CONTAMINANTES DE ALTA RESOLUCIN EN ZONAS PORTUARIAS

633

Elena Padorno-Prieto; Ins Santos-Atienza; Jos ngel Ruz-Pacheco; Mara Allu-Camacho; Vctor Vaz-de Jess; Isabel Martnez-Marco

GENERACIN DEL OLEAJE EN AGUAS SOMERAS: UN ENFOQUE TERICO APLICADO AL SACO INTERNO DE LA BAHA DE CDIZ

643

Pilar Daz-Carrasco; Miguel Ortega-Snchez; Miguel . Losada ONDAS DE PLATAFORMA CONTINENTAL EN EL MAR DE ALBORN Y COSTA LEVANTINA ESPAOLA

655

Maria ngeles Serrano; Manuel Dez-Minguito; Miguel Ortega-Snchez; Miguel . Losada

VERIFICACIN DE VARIABLES METEOROLGICAS DEL MODELO HARMONIE A MUY ALTA RESOLUCIN

661

Jos ngel Ruiz-Pacheco; Elena Padorno-Prieto; Ins Santos-Atienza; Isabel Martnez-Marco

NUEVOS MTODOS COMPUTACIONALES APLICADOS A LA INGENIERA DE COSTAS

671

Mercedes Lpez-Lpez; Isabel Lpez-beda; Yolanda Villacampa-Esteve; Luis Aragons-Pomares

MODELO INTEGRAL PARA LA GESTIN DE CALIDAD DE AGUAS EN ZONAS COSTERAS

677

Celia Murcia; Fernando lvarez ANLISIS DE LOS EVENTOS EXTREMOS DE REBASE Y ESTABILIDAD DE LA CORONACIN DE DIQUES EN TALUD

683

Patricia Mares-Nasarre; Mara Piedad Herrera; M. Esther Gmez-Martn; Josep Ramon Medina

ADAPTACIN DE TERMINALES PORTUARIAS AL INCREMENTO DE TAMAO DE LOS BUQUES

691

Eloy Pita; Mario Snchez-Barriga; Lucas Martn ESTIMACIN DE LA SENSITIVIDAD A PARTIR DE ENSAYOS T-BAR EN SUELOS BLANDOS MARINOS

701

Marcelo Deivinzenci; Amadeu Deu; Norma Prez DISEO DE MANTOS DE CUBPODOS INDESTRUCTIBLES Y NO REBASABLES SOMETIDOS A OLEAJE LIMITADO POR FONDO

707

Mara Esther Gmez-Martn; Mara Piedad Herrera; Josep Ramon Medina APLICACIN DEL TEOREMA DE LA COTA INFERIOR DEL CLCULO PLSTICO AL PREDIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS DE AMARRE PARA EMBARCACIONES DE RECREO

715

Alfonso vila; Carlos R. Snchez-Carratal EL CONCEPTO DE PAISAJE A TRAVS DE LOS INSTRUMENTOS DE PLANIFICACIN PORTUARIA: APLICACIN A LA NUTICA RECREATIVA EN LA PROVINCIA DE GRANADA

727

Ricardo Martn-Polo; Fernando Copado-Garca METODOLOGA PARA LA SIMULACIN DE LA OPERATIVIDAD EN CANALES DE NAVEGACIN: EL CASO DE PUNTA UMBRA

739

Miguel . Reyes-Merlo; Pedro Otiar-Morillas; Juan Del-Rosal-Salido; Rafael J. Bergillos; Miguel Ortega-Snchez


XI

LA REGENERACIN DE LOS ESPACIOS COMO REA DE OPORTUNIDAD URBANA: APLICACIN A LOS PUERTOS DE COMPETENCIA AUTONMICA

745

Fernando Copado-Garca; Ricardo Martn-Polo

ANLISIS DE IMPLANTACIN DE UNA ZONA FRANCA EN LA PROVINCIA DE ALICANTE

755

Joaqun Melgarejo-Moreno; Francisco Llopis-Va; Armando Ortuo-Padilla; Patricia Fernndez-Aracil

OBRAS DE EMERGENCIA EN EL ACANTILADO EN LA PLAYA DE FUENTE DEL GALLO (CDIZ)

763

Natalia Nacle Lpez; Patricio Poullet Brea; Gregorio Gmez Pina; Jos Manuel Gonzlez Herrero

SEGUIMIENTO AMBIENTAL DURANTE LA EJECUCIN DE LAS OBRAS DEL PROYECTO DE REHABILITACIN MEDIOAMBIENTAL DE LA FACHADA COSTERA DEL CASCO URBANO DE ALTEA (PARTE MARTIMA). T.M. DE ALTEA (ALICANTE). CELDA NORTE (EL CHARCO)

773

Francisco Luna Martnez; M Auxiliadora Jord Guijarro; Carlos A. Villena Hernndez; Andrea Martnez Garca Del Real

ALTERACIONES EN EL FLUJO DE ENERGA MAREAL EN LAS BAHAS POR EL IMPACTO DE NUEVAS CONSTRUCCIONES: BAHA DE CDIZ

781

Carmen Zarzuelo; Alejandro Lpez-Ruiz; Manuel Dez-Minguito; Andrea Lira-Loarca; Miguel Ortega-Snchez

ESTABILIZACIN CON MALLAS DE ALAMBRE DE ACERO DE ALTO LMITE ELSTICO TECCO Y DELTAX DEL ACANTILADO DE LA PLAYA DE PEARRUBIA (GIJN ASTURIAS)

787

Julio Prieto Fernndez; Jos Luis Gutirrez Garca; Luis Garca-Arango Veiga; Hugo Menndez Rodrguez

REMEDIACIN DE SEDIMENTOS MARINOS ANXICOS 797 Borja Ferrndez; Cesar Bordehore; Antonio Snchez; Eva S. Fonfra; Mar Cerdn

CARACTERIZACIN MORFOLGICA DE LOS RIDOS PARA SU EMPLEO EN REGENERACIN DE PLAYAS DE GRAVA (ESTUDIO DE PLAYAS DE CANTOS RODADOS EN LA PROVINCIA DE ALICANTE)

809

David Cano Gimnez; Adolfo Gea Pacheco; M Auxiliadora Jord Guijarro; Juan Antonio Guillamont Hurtado


Esta obra est bajo una Licencia Creative Commons CC BY-NC-ND 4.0


Modelo hidrodinmico de alta resolucin del Puerto de Algeciras Proyecto SAMPA2 Sammartino, Simonea; Snchez-Garrido J. Carlosa; Naranjo Cristinaa; Garca-Lafuente Jessa; Rodrguez-Rubio Pablob; de los Santos-Ramos Franciscoc; Garca-Sotillo Marcosd; lvarez-Fanjul Enriqued aGrupo de Oceanografa Fsica, Universidad de Mlaga, Campus de Teatinos s/n, 29071 Mlaga, [email protected], bPortel Servicios Telemticos, EEMM Puerto de Algeciras, Local C7, 11207 Algeciras, Cdiz, cAutoridad Portuaria de la Baha de Algeciras, Avda. Hispanidad 2, 11207, Algeciras, Cdiz, dPuertos del Estado, Dpto. de Medio Fsico, Avda. del Partenn 10, 28042, Madrid

Resumen El nuevo modelo hidrodinmico SAMPA2 consta de un sistema de tres dominios anidados capaces de reproducir la dinmica regional del Estrecho de Gibraltar y cuencas aledaas y llegar a resolver la circulacin de pequea escala del Puerto de la Baha de Algeciras. El modelo presenta una validacin muy satisfactoria en la Baha y una notable mejora en las soluciones del dominio regional al local, dentro del puerto homnimo, derivadas del considerable incremento de resolucin (de hasta 30 m). Las corrientes superficiales de los tres dominios alimentan un mdulo de evaluacin de la calidad ambiental del Puerto, desarrollado para analizar la capacidad de renovacin de las estructuras civiles en su interior. Un algoritmo de clculo de trayectorias Lagrangianas de partculas virtuales especialmente adaptado al tipo de mallado del modelo y optimizado para la interaccin entre partcula y contornos rgidos del Puerto, se aplica al estudio de la renovacin de 8 drsenas sometidas a diversas condiciones externas de viento y fase e intensidad de la marea. Los resultados reflejan una predominancia clara del viento como factor determinante para la ventilacin de las drsenas, con el Poniente responsable de una renovacin uno o dos rdenes de magnitud ms efectiva que el Levante.

Palabras clave: Baha de Algeciras, Puerto de Algeciras, modelado numrico, oceanografa operacional, trayectorias Lagrangianas, calidad de agua.

1. Introduccin

En 2010, la Autoridad Portuaria de la Baha de Algeciras (APBA) y Puertos del Estado (PdE) junto con el Grupo de Oceanografa Fsica de la Universidad de Mlaga (GOFIMA) comenzaron un proyecto para la puesta en marcha de un Sistema Autnomo de medicin, prediccin y alerta por variables ocano-meteorolgicas en la Baha de Algeciras, con el acrnimo de SAMPA. En el marco de este proyecto, GOFIMA desarroll un modelo hidrodinmico de alta resolucin que pudiera predecir el estado del Ocano (nivel del mar, velocidad y direccin de la corriente, temperatura y salinidad) con un horizonte a 72h vista, en un dominio que engloba el Golfo de Cdiz y el Mar de Alborn. El mallado curvilneo de resolucin variable y mxima en el rea del Estrecho de Gibraltar Baha de Algeciras, alcanzaba los 400 m de tamao de celda en la misma Baha (Fig. 1).

Fig. 1. Dominio del modelo SAMPA. La escala de color indica la resolucin horizontal del mallado.

549

Modelo hidrodinmico de alta resolucin del Puerto de Algeciras Proyecto SAMPA2

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SAMPA fue proyecto piloto para la integracin de un modelo numrico de ese alcance en un sistema operacional y tuvo una buena acogida por parte de la comunidad oceanogrfica espaola. Los resultados del modelo se difundieron mediante dos productos operacionales servidos por la Autoridad Portuaria de la Baha de Algeciras, con el Cuadro de Mando Ambiental (CMA, https://cma.puertos.es/), y por Puertos del Estado, con el servicio online PORTUS (http://portus.puertos.es). Estos dos productos representaron el primer ejemplo de publicacin de un forecast ocano-meteorolgico accesible tanto al pblico generalizado como al personal tcnico martimo empleado en el puerto. Desde el punto de vista acadmico, con el modelo hidrodinmico que estaba detrs del producto operacional SAMPA se llevaron a cabo diversos estudios cientficos de la dinmica del Estrecho y zonas aledaas, tanto a escala de cuenca en el Mar de Alborn (Snchez Garrido et al. 2013, 2015), como a escala local en la propia Baha de Algeciras (Sammartino et al. 2014; Snchez Garrido et al. 2014), que se publicaron en revistas internacionales indexadas (Q1).

Pocos aos despus, en parte gracias al xito de SAMPA, la APBA experiment un crecimiento cientfico-tcnico muy rpido que desemboc en la puesta en marcha del proyecto conocido como Brain Port, el puerto inteligente. Este proyecto prevea, entre muchos otros objetivos, la implementacin de un modelo numrico de muy alta resolucin que fuera capaz de resolver la dinmica portuaria dentro de las drsenas. El actual modelo SAMPA no cumpla con estos requisitos y entonces en 2015 se inici una nueva colaboracin con la APBA para el Desarrollo de un modelo de alta resolucin en el Puerto de la Baha de Algeciras, el nuevo proyecto SAMPA2.

El presente artculo describe el desarrollo del nuevo modelo numrico llevado a cabo en el marco del proyecto SAMPA2 y detalla la implementacin del mdulo de evaluacin de la calidad de aguas del Puerto de Algeciras, acoplado al propio modelo. La seccin 2 describe el desarrollo, validacin y puesta en marcha del nuevo modelo, la seccin 3 detalla el diseo e implementacin del mdulo de calidad ambiental y finalmente la seccin 4 resume las conclusiones del trabajo.

2. El nuevo modelo SAMPA2

Para poder satisfacer las exigencias de la APBA, de resolver la dinmica portuaria local, el modelo SAMPA2 se ha diseado como un sistema de dominios anidados, donde el notable incremento de resolucin requerido respecto a la versin precedente se ha logrado acoplando tres mallados distintos de resolucin creciente. El primer dominio (REG, Fig. 2a) corresponde en extensin al mallado del anterior modelo SAMPA (Fig. 1), aunque proporciona una resolucin menor (600 m en la zona Estrecho de Gibraltar Baha de Algeciras). Presenta un total de 46 niveles verticales de espesor variable y mnimo en superficie (grosor de la celda superficial = 5 m), por un total de casi 1.6 millones de nodos.

Fig. 2 . Dominios del nuevo modelo SAMPA2: REG (panel a), BAM (panel b) y BAH (panel c). En el panel b) tambin se muestra la extensin del dominio BAH en rojo. El mallado del dominio BAH en el panel c) est representado con una de cada 5 celdas, para su mejor visibilidad. Las drsenas (UGAPs, ver texto) analizadas en el mdulo de calidad de aguas se muestran en el panel c) en color

amarillo.

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Sammartino S., Snchez-Garrido J. C., Naranjo C., Garca-Lafuente J., Rodrguez-Rubio P., de los Santos-Ramos F., Garca-Sotillo M., lvarez-Fanjul E.



Al dominio REG se anida el dominio BAM (acrnimo del ingls Bay of Algeciras Medium resolution), que cubre toda la Baha y se extiende fuera de ella hasta aproximadamente la mitad del Estrecho (Fig. 2b). El dominio presenta una ratio de escalado de 1:4 con el REG, alcanzando una resolucin de unos 150 m dentro de la Baha, una mayor resolucin vertical, con sus 35 niveles distribuidos en una profundidad mxima bastante menor que el REG y una celda superficial de 3 m de espesor, y un total de poco menos de 300.000 nodos. Con este dominio intermedio se alimenta el dominio de muy alta resolucin, BAH (acrnimo del ingls Bay of Algeciras High resolution), que llega a alcanzar una resolucin de 30 m en el interior de la Baha (Fig. 2c). Su ratio de escalado con respecto al BAM es de 1:5 y su resolucin vertical aumenta ulteriormente hasta proporcionar un grosor de la celda superficial de 2 m por 35 niveles totales. El coste computacional de este dominio de ms de 1.7 millones de nodos, es comparable, si no superior, al dominio REG. La Tabla 1 resume algunas estadsticas de los tres dominios.

Dominio Mallado Resolucin en lazona BdA-EdG

Grosor celda superficial

Total de nodos

REG 390x96x46 600 m 5 m 1.589.760 BAM 95x88x35 150 m 3 m 292.600 BAH 312x160x35 30 m 2 m 1.747.200

Tabla 1. Estadsticas de los tres dominios empleados en el modelo SAMPA2. Los acrnimos BdA y EdG indican Baha de Algeciras y Estrecho de Gibraltar, respectivamente.

Las batimetras de los tres dominios se han calculado a partir de distintas fuentes de datos, segn la resolucin de cada uno de ellos. Para el dominio REG, en lugar de reinterpolar la actual batimetra del anterior modelo SAMPA, se ha recalculado la nueva a partir del modelo digital del terreno (DTM) del Observatorio Marino Europeo EMODnet (European Marine Observation and Data Network, http://www.emodnet.eu/) para la mayor parte del dominio, y la Ecocartografa del Golfo de Cdiz, de la Direccin General de Sostenibilidad de la Costa y el Mar, perteneciente al Ministerio de Agricultura, Alimentacin y Medio Ambiente (MAGRAMA), para la zona de plataforma de toda la Provincia de Cdiz (http://www.ecocartografias.com/ecocartografia-de-cadiz/). Especial atencin se ha prestado a la zona del Estrecho y a sus dos principales umbrales (Camarinal y Espartel), cuya batimetra se ha derivado del DTM de alta resolucin del Estrecho de Gibraltar y Golfo de Cdiz realizado por el Instituto Espaol de Oceanografa (IEO). La nueva batimetra presenta mayor nivel de detalle respecto al anterior mallado de SAMPA en toda la zona del Estrecho, y pequeas, pero no despreciables, diferencias en las reas de las dos secciones trasversales correspondientes a los dos umbrales citados. En particular se aprecia un incremento entorno al 1-2% respecto a la superficie original de las secciones del SAMPA, que afecta directamente al tamao de los flujos intercambiados a travs del Estrecho de Gibraltar. Para los dominios BAM y BAH se han interpolado los datos procedentes de tres modelos batimtricos proporcionados por la APBA, que llegan a cubrir gran parte del rea de la Baha con resoluciones de hasta un metro, y para el resto del dominio los contornos digitalizados de la carta nutica nmero 52043 de la Marina Britnica. Tanto para el dominio REG como para los otros dos de mayor resolucin, en los datos batimtricos de profundidad se ha integrado el perfil de alta resolucin de la lnea de costa (cota cero) del proyecto OPENSTREETMAP (http://openstreetmapdata.com/data/coastlines).

El modelo numrico que se aplica a los tres dominios es el MITgcm (Marshall et al. 1997), ya empleado satisfactoriamente para reproducir la compleja dinmica de la zona del Estrecho (Snchez Garrido et al. 2011, 2013), y con pequeas modificaciones adoptadas en cada uno de los dominios para adaptar el cdigo a las distintas resoluciones (verificacin de las condiciones CourantFriedrichsLewy (CFL), esquemas de parametrizacin de la turbulencia, etc.). Los tres modelos se ejecutan de forma secuencial, con un esquema de anidamiento de un solo sentido (one-way) en el cual el de menor resolucin / mayor extensin contiene y alimenta al siguiente. En particular, los dos dominios padre REG y BAM guardan salidas cada 10 minutos y con esas se prescriben las condiciones de contorno de los correspondientes dominios hijos. Los tres dominios estn estructurados para que su ejecucin sea totalmente paralelizada en un total de 40 CPUs. La ejecucin completa del sistema operacional con prediccin a 72h vista en los tres dominios se lleva a cabo en las instalaciones de Puertos del Estado en poco ms de 2 horas.

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2.1 Forzamientos

Para el dominio REG se definen los siguientes forzamientos:

El modelo Copernicus Marine IBI (Iberian Biscay Irish) Ocean Analysis and Forecasting system, CMEMS-IBI(Sotillo et al. 2015) proporciona los campos baroclnicos de temperatura, salinidad y velocidad horizontalprescritos como condiciones de contornos abiertos en los extremos laterales del dominio.

El modelo NIVMAR de Puertos del Estado (Fanjul et al. 2001) proporciona el campo de velocidad normal alos contornos laterales, necesario para aplicar el efecto de la presin atmosfrica sobre el intercambio neto enel Estrecho.

El modelo HIRLAM de la Agencia Estatal de Meteorologa (AEMET, Cats and Wolters 1996; Navascus et al.2013) proporciona el forzamiento atmosfrico superficial, en trminos de stress del viento, radiacin de ondacorta y larga, precipitacin, y humedad y temperatura del aire.

El modelo LEGOS-POC/CLS (Carrre and Lyard 2003) proporciona los armnicos de marea para calcular elforzamiento barotrpico de velocidad mareal en los contornos laterales.

En los dominios BAM y BAH el forzamiento atmosfrico proporcionado por el modelo HIRLAM se interpola a la resolucin superficial del mallado, mientras que los campos baroclinos de las condiciones iniciales y de contorno son proporcionadas por los respectivos modelos padres.

2.2 Validacin

El anterior modelo SAMPA, asimilable al dominio REG del actual SAMPA2, ha sido ampliamente validado durante el desarrollo del anterior proyecto y los resultados se han publicado en los informes tcnicos correspondientes y en diversas publicaciones en revistas indexadas. Ejemplos de estos ltimos son los trabajos de caracterizacin de la dinmica de la Baha de Algeciras a escala mareal (Sammartino et al. 2014) y subinercial (Snchez Garrido et al. 2014), las comparaciones realizadas con observaciones (Soto-Navarro et al. 2016; Jord et al. 2017), e incluso la validacin basada en experimentos de deriva Lagrangiana a escala regional (Sotillo et al. 2016). Los dominios anidados del nuevo modelo SAMPA2, sin embargo, necesitaban una validacin ms fina, que pudiera corroborar la validez de las soluciones a escala portuaria y de la Baha.

A este respecto, en Octubre y Diciembre de 2015, con la colaboracin y el apoyo logstico de la APBA, se llevaron a cabo sendas campaas de medida en la Baha (Fig. 3). Por un lado se desplegaron dos parejas de fondeos profundos, una desde Octubre hasta Diciembre de 2015, y otra desde Diciembre hasta Marzo de 2016, ubicados alrededor del can de Algeciras en una profundidad de aproximadamente 250 m, equipados con perfiladores de corriente y sensores de temperatura y salinidad. Por otro lado se desplegaron dos fondeos someros en la batimtrica de 30 metros en el extremo Nornoroeste de la Baha, equipados con un perfilador de corriente de alta frecuencia.

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Fig. 3. Ubicacin de los fondeos desplegados en Octubre y Diciembre de 2015. El fondeo D2 se mantuvo en ambas campaas en la misma posicin.

Esta validacin tiene la doble finalidad de evaluar la fiabilidad de las soluciones de SAMPA2 y de comparar los resultados de los distintos dominios para estimar la mejora introducida por el incremento de resolucin en las reas portuarias de la Baha. Los resultados son generalmente muy satisfactorios y en los fondeos profundos bastante equilibrados entre los tres dominios. Donde el incremento de resolucin se muestra ms efectivo es en los fondeos someros, en los cuales el modelo BAH destaca sobre el REG por proporcionar soluciones notablemente ms afines a las observaciones. Los resultados de los fondeo someros son muy similares y por tanto aqu slo se presentan los obtenidos en el fondeo S1, desplegado entre Diciembre 2015 y Enero 2016, representativos de ambas estaciones.

La Tabla 2 muestra los resultados de la validacin para las constituyentes M2 y S2 (las de mayor peso en la banda predominante semidiurna) de la corriente promediada verticalmente (barotrpica).

OBS. REG BAH

Semieje mayor (cm s-1)

M2S2

2.461.04 0.630.84

3.910.53 1.510.56

1.880.40 0.990.42

Semieje menor (cm s-1) -0.060.18-0.080.270.640.27 0.280.27

0.000.11 -0.010.11

Fase (grados) 52.920.8 287.282.4-11.87.0 44.721.1

-37.513.4 204.323.7

Inclinacin (grados) 1.34.3 15.920.8 -20.24.5

160.110.42.53.0 3.46.2

Varianza explicada (%) 10 62 20 Tabla 2. Constantes armnicas de M2 y S2 de la corriente barotrpica (promediada verticalmente) en S1.

El dominio BAH generalmente presenta una mayor correspondencia con las observaciones en trminos de orientacin y amplitud de las elipses de marea, mientras la fase de M2 muestra una coherencia ligeramente mejor en el REG. Curiosamente el dominio REG muestra una varianza explicada sospechosamente elevada, posible indicio de una contribucin determinstica de la corriente no reflejada en las observaciones.

Dada la notable uniformidad de la corriente en la columna de agua en una zona tan somera, los resultados del anlisis baroclino son muy coherentes con los anteriores (Fig. 4).

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Fig. 4. Perfiles verticales de constantes armnicas para la constituyente M2 en S1.

De nuevo las amplitudes y orientacin de las elipses son mucho ms coherentes en BAH que en REG, mientras que la fase sigue siendo una excepcin. Resulta especialmente notable como el modelo BAH sea capaz de reproducir con tanta fidelidad corrientes tan dbiles, del orden de poco cm s-1.

Finalmente la coherencia entre observaciones y modelos a escala subinercial se ha analizado filtrando la componente zonal de la corriente (predominante en esa zona de la Baha, ver orientacin de las elipses en Fig. 4) para eliminar la contribucin mareal (Godin 1972). La Fig. 5 muestra las series filtradas y los mximos de coeficiente de correlacin (y sus respectivos desfases) obtenidos aplicando el anlisis de correlacin cruzadas entre observaciones y modelos.

Fig. 5. Series filtradas de la corriente zonal y perfiles de mximo coeficiente de correlacin (en negro) obtenidos de la correlacin cruzada entre observaciones y modelos. Tambin se muestran en rojo los desfases correspondientes a estos mximos.

La notable superioridad de los resultados del dominio BAH sobre el REG resulta evidente en un anlisis visual de las series comparadas, y los resultados de la correlacin cruzada lo confirman. La mxima correlacin entre BAH y observaciones es siempre mayor que la obtenida para el REG, con un valor promediado verticalmente de 0.63, contra los 0.24 del dominio regional. Los desfases observados en ambas series se reducen notablemente si se elimina la primera semana de la serie en el anlisis, como consecuencia de que los procesos subinerciales necesitan un tiempo ligeramente mayor del establecido por el spin-up del modelo (una semana) para ajustarse a las condiciones iniciales.

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3. Mdulo de calidad ambiental

Uno de los compromisos del proyecto SAMPA2 es proporcionar herramientas de anlisis de la calidad de aguas del Puerto de Algeciras, para cumplir con los requisitos de las directrices ROM5.1-13 (Rodrguez Snchez-Arvalo 2013). Acoplado al modelo numrico implementado en el proyecto, se ha desarrollado un mdulo de clculo de los tiempos de renovacin de las aguas de la Baha, expresamente orientado a evaluar la calidad de aguas de las drsenas de mayor inters para la autoridad portuaria local.

Algoritmo de seguimiento de trayectorias Lagrangianas

El mdulo de calidad de aguas se basa en el clculo de trayectorias Lagrangianas de partculas virtuales y la posterior estimacin de ciertos ndices de renovacin a partir de esas trayectorias. El algoritmo de clculo de las trayectorias es una versin del esquema Runge-Kutta de 4 orden especficamente adaptado a la integracin en un modelo anidado con mallados curvilneos, y especialmente sensible a la interaccin de las partculas con los contornos rgidos del interior de las drsenas. La posicin de una partcula virtual advectada por la corriente se define como: + = + , +2 (1) donde + es la posicin futura de la partcula, su posicin actual y el trmino 2 una contribucin aleatoria que representa una perturbacin turbulenta que no llega a ser resuelta por el modelo, con el error cuadrtico medio entre la velocidad anterior y posterior al tiempo y un ruido blanco Gaussiano con varianza unitaria (LaCasce 2008). En cada iteracin del algoritmo, el campo de velocidad se obtiene del modelo con mayor resolucin que incluya la posicin de la partcula en su dominio. Una de las caractersticas distintivas de este algoritmo es la estrategia empleada para modelar la interaccin de la partcula con los contornos rgidos de las drsenas del puerto. Cuando la corriente prescriba una trayectoria de la partcula que intersecta el contorno, el vector de velocidad se descompone en las dos componentes paralelas y perpendiculares (con sentido hacia fuera) al contorno (Fig. 6).

Fig. 6. Esquema de clculo de la trayectoria de la partcula en caso de interaccin con los contornos rgidos del dominio.

A ambas se aplican unos pesos con cierta componente aleatoria ( y en la Fig. 6), pero tales que la componente longitudinal contribuya mucho ms que la trasversal, y el vector resultante (en azul en la figura) se obtiene de la media ponderada de ellas. Esta estrategia reduce la posibilidad de que la partcula se quede estancada en los contornos cerrados de las drsenas simulando otros mecanismos, como el oleaje, o la agitacin que la puedan advectar lejos de ellos.

3.1 Experimentos

Para obtener una caracterizacin lo ms representativa posible de toda la casustica de circunstancias ambientales que puedan afectar a la capacidad de renovacin de las drsenas, se ha ejecutado un hindcast de los tres modelos de 61 das, durante los cuales se han buscado e identificado periodos donde se diesen condiciones distintas de:

Viento: Poniente, Levante, Calma Intensidad de marea: viva, muerta Fase de marea: llenante, vaciante

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De la combinacin de estas condiciones externas se han definido 10 escenarios distintos (pues slo se han encontrado calmas durante marea muerta), que se han aplicado como condiciones iniciales de una serie de experimentos de lanzamiento de partculas virtuales en 8 drsenas identificadas como Unidades Portuaria de Gestin Ambiental (UGAPs, Fig. 1c).

Fig. 7. Serie temporal de las dos componentes de velocidad del viento y nivel del mar en Algeciras, observadas durante el hindcast. Las lneas magentas indican los tiempos de comienzo de los experimentos, etiquetados segn el cdigo de 3 letras acorde a: fase de

marea (Flood/Ebb), su intensidad (Spring/Neap) y viento (Poniente, Levante, Calma), vase tambin leyenda en Fig. 8.

Para cada experimento se han lanzado un total de 2400 partculas aleatoriamente distribuidas en la superficie de cada drsena (ver Fig. 1) y sus trayectorias se han seguido durante un periodo de 10 das. Las velocidades superficiales proporcionadas por los tres modelos se han guardado con un intervalo de 15 minutos, mientras que el intervalo de iteracin del algoritmo de clculo de las trayectorias se ha fijado en 3 minutos.

El ndice que ms realistamente describe la capacidad de renovacin de un volumen de agua semi-cerrado es el tiempo de renovacin. Las directrices ROM (Rodrguez Snchez-Arvalo 2013) determinan que el tiempo de renovacin de las UGAPs muy modificadas se calcula segn: = 100 (2) que describe la variacin de una masa de trazador en el tiempo como una exponencial cuyo trmino indica el tiempo necesario para que la concentracin inicial se reduzca en un factor de . En un sistema Lagrangiano como el empleado en este caso, el nmero de partculas presentes en el interior de las UGAPs y su variacin en el tiempo representa un proxy muy adecuado de la capacidad de ventilacin de la misma y puede ser aproximado por la exponencial (2) para obtener una estima de en cada una de las condiciones definidas anteriormente.

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3.2 Resultados

La Fig. 8 muestra los resultados de los 80 experimentos realizados en las 8 UGAPs del Puerto de Algeciras.

Fig. 8. Diagrama de radar de los tiempos de renovacin obtenidos para los 80 experimentos realizados en el Puerto de Algeciras. Ver leyenda para la correcta interpretacin de las etiquetas. Los valores Inf indican tiempos de renovacin mayores de 1000 das.

El resultado ms evidente es el notable sesgo que presenta el viento en la mayor parte de las UGAPs, especialmente las del margen occidental de la Baha. La mayor parte de ellas presenta valores de tiempos de renovacin un orden de magnitud menor con Poniente que con Levante e incluso algunas como La Galera, El Saladillo o Refinera Este presentan valores superiores a 1000 das (etiquetados Inf en la Fig. 8).

Como ejemplo representativo del efecto el viento sobre la capacidad de renovacin de las drsenas, la Fig. 9 muestra la comparacin de las curvas de abundancia de partculas obtenidas en la UGAP La Lnea en las mismas condiciones de marea (viva, vaciante) y con vientos de Poniente o Levante.

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Fig. 9. Abundancia de partculas observadas en la UGAP La Lnea en marea vaciante, marea viva y viento de Poniente (crculos azules) y Levante (Tringulos rojos).

El Poniente (crculos azules) evaca el 40% de las partculas en los primeros dos das, una pequea fraccin (10%) recircula dentro de la drsena durante el cuarto da y finalmente otro 40% aproximadamente sale durante el quinto da. Desde el sexto da en adelante las partculas siguen circulando dentro de la drsena y su concentracin se mantiene constante, proporcionando un valor asinttico de la curva de abundancia de aproximadamente el 30%. Por otro lado el Levante evaca rpidamente un 10% de partculas en las primeras cuatro horas, durante la marea vaciante, para luego estabilizarse y seguir vaciando la drsena a un ritmo mucho ms lento. Al final del experimento el porcentaje de partculas que quedan recirculando en la UGAP se mantiene alrededor del 85% del total inicial. Los tiempos de renovacin de los dos casos presentados son 7 y 41 das para las condiciones de Poniente y Levante, respectivamente (casos ESP y ESL en Fig. 8).

La marea tiene un efecto secundario y de alguna forma inesperado sobre la capacidad de renovacin de las drsenas analizadas. La intensidad de marea, determinada por el ciclo marea viva-muerta, produce en principio mayores amplitudes de las oscilaciones en los trayectos de entrada y salida de las UGAPs en mareas vivas. Por tanto es esperable que la marea viva (muerta) incremente (disminuya) la ventilacin de las mismas. Mientras esto es cierto a escala de Baha, donde la marea viva aumenta la probabilidad de que las partculas salgan de la cuenca y sean advectadas por el Chorro Atlntico lejos de ella (Snchez Garrido et al. 2014), a escala de drsena sta tiene un efecto contra-intuitivo. La comparacin entre los casos de marea viva y muerta en condiciones de marea llenante y viento de Levante en la UGAP Campamento es un ejemplo esclarecedor (casos FSL y FNL en Fig. 8). Si bien es cierto que la marea viva favorece la evacuacin de partculas durante el primer ciclo de marea llenante (en la cual el flujo haca el interior de la Baha succiona agua fuera de la drsena), tambin empuja las mismas muy al interior de la drsena en la siguiente marea vaciante donde la corriente es ms dbil y las probabilidades de volver a recircular fuera de ella son escasas. En cambio, en marea muerta, aun siendo el primer empuje fuera de la UGAP ms dbil, el segundo hacia dentro tambin lo es, y el resultado final es una mejor ventilacin de la drsena con mareas menos intensas. Los tiempos de renovacin son de 5 y 154 das en condiciones de marea muerta y viva, respectivamente (FNL y FSL en Campamento en Fig. 8).

Finalmente la fase de marea tiene un efecto an menos evidente sobre la ventilacin de las UGAPs. En la Baha de Algeciras la marea barotrpica est en fase con el flujo de la capa ms superficial (caracterizado prevalentemente por agua Atlntica), determinando una corriente superficial entrante en marea llenante y saliente en marea vaciante (Sammartino et al. 2014). A escala de Baha, por tanto, la marea vaciante es la que determina la mayor ventilacin, mientras que a escala de drsena sta depende de la geometra y orientacin de la propia estructura. Adems la corriente de marea afecta sobre todo las primeras 6 horas del experimento, diluyndose sus efectos a lo largo de los diez das sucesivos. No obstante existen algunas excepciones tal y como la de la drsena La Galera en la cual, bajo condiciones de viento de Poniente y marea viva la marea llenante succiona las partculas hacia el contorno abierto favoreciendo el efecto del viento, mientras que la marea vaciante se contrapone, si bien dbilmente, a ste. El resultado es un tiempo de renovacin de 38 y 77 das en marea llenante y vaciante, respectivamente (casos FSP y ESP en Fig. 8).

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3.3 Pgina WEB y fichas de calidad de agua

Con el objetivo de diseminar los resultados de este mdulo de evaluacin de la calidad de agua en el Puerto de Algeciras, GOFIMA ha realizado una pgina web especficamente diseada para eso (http://oceano.uma.es/ugaps.php, Fig. 10a). Una vez seleccionada la UGAP entre las 8 analizadas, y elegidas las tres condiciones iniciales del experimento, se accede a la visualizacin de los resultados tanto en forma de ndices numricos (tiempos de renovacin), como grficas de la abundancia de partculas y mapas de los tiempos de residencia de las mismas. Adicionalmente un cdigo de color, verde o rojo para UGAP con alta ( < 7 das) o baja ( > 7 das) capacidad de renovacin, acorde a lo establecido en la ROM 5.1-13 (Rodrguez Snchez-Arvalo 2013), permite una estimacin rpida e intuitiva de la ventilacin de la drsena. En la misma pgina tambin se visualiza una animacin de las trayectorias en cada experimento, para analizar la propia dinmica de las partculas. Finalmente todos los resultados producidos en cada experimento son resumidos en unas fichas descargables en formato PDF, desde la misma pgina (Fig. 10b).

Fig. 10. Izquierda: pgina web de los resultados del anlisis de calidad de agua. Derecha: ficha de ejemplo.

4. Conclusiones

La nueva versin del modelo hidrodinmico SAMPA, desarrollado en el marco del proyecto SAMPA2, consiste en un sistema de modelos anidados de resolucin variable y creciente, desde la escala regional hasta la portuaria, donde se alcanza una resolucin de 30 m. Tal resolucin es suficiente para resolver la dinmica dentro de las estructuras civiles del Puerto de Algeciras y hace que el modelo est de hecho integrado en el actual cuadro de mando ambiental de la APBA (CMA). A partir de este modelo, se ha desarrollado un mdulo de calidad de aguas del Puerto, basado en el

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seguimiento de trayectorias Lagrangianas de partculas virtuales lanzadas en las drsenas, que ha permitido una evaluacin de la capacidad de renovacin de las mismas en diversas condiciones ambientales de viento y marea.

El viento ha resultado ser el factor predominante, con tiempos de renovacin de uno o dos rdenes de magnitud menor con Poniente que con Levante, mientras que la alternancia marea-viva-muerta y la fase de marea, aun teniendo importancia a escala de Baha, afectan relativamente menos a la ventilacin de las drsenas. Estudios anteriores (Macas et al. 2007; Snchez Garrido et al. 2015) demuestran que la Baha juega un papel importante en el intercambio de materia y biomasa fitoplanctnica con el cercano Mar de Alborn, y este estudio indica como la escala espacial es un factor determinante en este intercambio. En caso de vertidos accidentales de contaminantes flotantes, por ejemplo, segn ste se haya producido en el interior de una drsena o en el medio de la Baha, los protocolos de actuacin de las autoridades locales debern tener en cuenta las distintas respuestas de la Baha y de su Puerto a las diversas condiciones externas: la dinmica mareal afectar mayormente a la propia Baha, mientras que el viento ser factor predominante en la circulacin y la ventilacin de las drsenas. La combinacin de ambos factores determinar el patrn de dispersin de esos contaminantes fuera de la Baha.

Agradecimientos

Los resultados de esta trabajo se han obtenido en el marco del proyecto Desarrollo de un modelo de alta resolucin del Puerto de la Baha de Algeciras, financiado por la Autoridad Portuaria de la Baha de Algeciras. Financiacin parcial procede tambin del Ministerio de Economa y Competitividad en el marco del proyecto ENCIBA CTM2013-40886-P, y de la Junta de Andaluca en el marco del proyecto de Excelencia MOCBASE (P12-RNM-1540).

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PortadaPortadillaCrditosPatrocinadores. Colaboradores. OrganizadoresComit PermanenteComit OrganizadorPresidentesSecretariaVocalesTemasndicePrueba de Tiro de Duque de Alba con Medios Martimos. Puerto de MaAmpliacin de la Lnea de Atraque mediante la ejecucin de Duques de Alba en la Terminal de Transbordadores de BouzasObra Aumento de Calado del Muelle Raos 1 en el Puerto de SantanderTraslado y Montaje de una Rampa Ro-Ro Flotante desde el rea Comercial a la Estacin Martima en el Puerto de SantanderAlgeciras SafePort: Nuevas Herramientas Met-Ocean para el Diseo y Explotacin PortuariaHerramientas para el diagnstico y gestin de la agitacin producida por el paso de embarcaciones en reas portuariasInteraccin entre la reflexin y la generacin de formas de lechoTipologas de Perfiles de Playas en el Litoral de la Provincia de CdizMapas de Peligrosidad por Maremoto en la Costa Espaola como Apoyo para el Establecimiento de los Planes de Actuacin de C.C.A.A.Mapas de Peligrosidad frentre a Maremotos en las Costas EspaolasBarreras naturales para la defensa de la costa: marco estratgico y aplicacionesEnsayo en Modelo Fsico a Gran Escala de las Operaciones de Reperfilado de Playas para la Proteccin del Territorio frente a Temporales de OleajeEstudios de Dispersin para el Vertido de los Productos de Dragado. Caso: Entorno de SlvoraHerramientas de apoyo a la gestin de contingencias por vertidos marinos en el puerto de Bilbao (BILBOIL)Refuerzo del Dique de Ondarroa Tras el Temporal del 9 de Febrero de 2016Diseo integral optimizado de defensas costeras y Marina con el uso de XblocDiseo y construcccin de la Marina Baie dAlgerMetodologa para la optimizacin de la maniobra de fondeo de cajones en infraestructuras martimasPLOCAN: Reflote, Transporte y Fondeo de Obra Martima SingularSimulacin del Proceso de Remolque de Cimentaciones para Aerogeneradores Marinos. Proyecto I+D+i CAPEMABarcos para la construccin de parques elicos offshore: ventanas temporales y clasificacin COVEMAValidacin pre-operativa y puesta en marcha del Sistema Operacional de Agitacin Portuaria del Proyecto SAMOANuevos retos en la observacin y prediccin de riesgos asociados al nivel del marNueva gua del PIANC sobre adaptacin al cambio climtico para puertos martimos y de interior e infraestructura martima (PIANC WG178)Experiencia en el Traslado de Ejemplares de Nacra de Roca (Pinna rudis) Afectados por Actuaciones Portuarias en Aguas de Servicio del Puerto de AlgecirasReubicacin de 75 ejemplares de Pinna nobilis previa a la instalacin de un cable submarino en el Parque Natural del Delta del EbroAnlisis de las tensiones trmicas en Cubipod. Proyecto CEMATAnlisis de estabilidad ante tsunami de diques rompeolas de materiales sueltos basado en ensayos de laboratorioForma en Planta de Equilibrio en Playas Encajadas: Influencia de la Variabilidad Direccional del OleajeLa evolucin de la lnea de costa en las playas de arena del Levante mediterrneoDiseo de un arrecife de surf artficial en la playa de Somo-LoredoEl clculo del lmite interior de la zona martimo-terrestre en la nueva normativa de costas: un problema de gestinConsideraciones para una Metodologa nica en la Estimacin del Alcance de un Temporal, Aplicacin para la Delimitacin de la Zona Martimo TerrestreEl Patrimonio Cultural del Paisaje Costero en la Provincia de AlicanteInnovaciones en la construccion del tercer juego de esclusas del Canal de PanamEstimacin Numrica de la Velocidad Lmite del Viento para la Permanencia de Megacruceros en la Terminal Adosada al Dique del Oeste del Puerto de Palma. Comparacin con el Procedimiento de la ROMEstabilizacin del entorno natural de la playa de Sant Sebasti. Sitges (Barcelona)Influencia de los convertidores de energa del oleaje en la morfodinmica de playas heterogneasMetodologa para la Tramificacin de Zonas de Transicin basada en la Interaccin de AgentesLas estrategias marinas de Espaa: una visin de conjunto tras la finalizacin del primer cicloEstudio de una solucin para la reduccin del rebase en el Dique Suroeste de la Drsena de EscombrerasValidacin experimental de la red neuronal de CLASH para diques rebasables a rotura por fondoEl factor de rugosidad en la estimacin del rebaseAplicacin de la Caracterizacin Multivariada de los Temporales a la Verificacin del Diseo con los Mtodos Probabilistas Recogidos en la ROMClculo semiprobabilstico de las obras de abrigo. Comparacin de resultados de diferentes mtodos de Nivel I (coeficientes de seguridad parciales)Estudio de la playa de San Lorenzo de Gijn (Asturias)Rehabilitacin de los Muelles que conforman la Marina del Port Vell en el Puerto de BarcelonaEl Problema de la Gestin de los Dragados de Mantenimiento en Pequeos Puertos AutonmicosReflexiones sobre el empleo de modelos numricos user friendly en la prctica profesional de la ingeniera martimaEstudio numrico del efecto de las bateas mejilloneras en la propagacin del oleajeRespuesta mareal y de la distribucin de la salinidad en el Estuario del Guadalquivir por cambios en la morfologa de la red de canalesEstudio experimental del transporte de cantidad de movimiento bajo la influencia de vientoEstabilidad de espaldones de diques en talud con mantos de cubos y CubpodosEvaluacin de la atenuacin de la resonancia en puertos mediante estructuras antirreflejantesRecomendaciones para el dimensionamiento de bermas de proteccin en muros de paseos martimosDiseo de bermas de pie con oleaje rompiendo por fondoComportamiento hidrodinmico y sensibilidad de los esquemas de diseo en estructuras de gravedad aplicadas a energas elicas marinasModelo hidrodinmico de alta resolucin del Puerto de Algeciras Proyecto SAMPA2Cmo entienden los ciudadanos la aparicin de los escalones de arena en las playas de Cdiz?La regresin en la costa de Valencia entre los ros Turia y Jcar: revisin histrica y gestinImpacto sobre las playas al norte y sur del Puerto de Valencia tras la finalizacin de las obras de ampliacinActuaciones en el litoral de A Corua para mitigar los efectos de los temporales extraordinarios del ltimo lustroSenda peatonal y recuperacin de estructuras arqueolgicas de la poca romana entre la playa de la Albufereta y el puerto Costablanca, en el t.m. de AlicantePropuesta de diseo de una terminal de contenedores semiautomatizada en la ampliacin Norte del Puerto de ValenciaPuerto de Motril (Granada): transformacin de un puerto al servicio del trfico de pasajerosPrediccin meteorolgica y de dispersin de contaminantes de alta resolucin en zonas portuariasGeneracin del oleaje en aguas someras: un enfoque terico aplicado al saco interno de la baha de CdizOndas de plataforma continental en el mar de Alborn y costa levantina espaolaVerificacin de variables meteorolgicas del modelo HARMONIE a muy alta resolucinNuevos mtodos computacionales aplicados a la ingeniera de costasModelo Integral para la Gestin de Calidad de Aguas en zonas costerasAnlisis de los eventos extremos de rebase y estabilidad de la coronacin de diques en taludAdaptacin de terminales portuarias al incremento de tamao de los buquesEstimacin de la sensitividad a partir de ensayos T-bar en suelos blandos marinosDiseo de mantos de Cubpodos indestructibles y no rebasables sometidos a oleaje limitado por fondoAplicacin del teorema de la cota inferior del clculo plstico al predimensionamiento de sistemas de amarre para embarcaciones de recreoEl concepto de paisaje a travs de los instrumentos de planificacin portuaria: aplicacin a la nutica recreativa en la provincia de GranadaMetodologa para la simulacin de la operatividad en canales de navegacin: el caso de Punta UmbraLa regeneracin de los espacios como rea de oportunidad urbana: aplicacin a los puertos de competencia autonmicaAnlisis de implantacin de una zona franca en la provincia de AlicanteObras de emergencia en el acantilado en la playa de Fuente del Gallo (Cdiz)Seguimiento ambiental durante la ejecucin de las obras del proyecto de rehabilitacin medioambiental de la fachada costera del casco urbano de Altea (parte martima). T.M. de Altea (Alicante). Celda norte (El Charco)Alteraciones en el flujo de energa mareal en las bahas por el impacto de nuevas construcciones: Baha de CdizEstabilizacin con mallas de alambre de acero de alto lmite elstico TECCO y DELTAX del acantilado de la Playa de Pearrubia (Gijn Asturias)Remediacin de sedimentos marinos anxicosCaracterizacin morfolgica de los ridos para su empleo en regeneracin de playas de grava (Estudio de playas de cantos rodados en la provincia de Alicante)
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