caracterización morfodinámica y predicción de los cambios

caracterización morfodinámica y predicción de los cambios

CARACTERIZACIÓN MORFODINÁMICA Y
PREDICCIÓN DE LOS CAMBIOS DE PERFIL DE
PLAYA UNIÓN – PUERTO RAWSON
Ing. Ricardo H. del Valle - Ing. Hugo Donini
Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco
Ubicación y breve reseña histórica
A PLAYA
MAGAGNA
PUERTO MADRYN
ESQUEL
ANTIGUA ESCOLLERA
SUR
TRELEW
RAWSON-PLAYA UNIÓN
Puerto Rawson
O
RI
ESCOLLERA
SUR
T
CH U BU
AREA
PORTUARIA
RI
O
CH
I
CO
CAMARONES
ANTIGUA ESCOLLERA
NORTE
1
CALETA CORDOVA
11
RÍO C
HUBU
T
0
O
LIN
CE
AR
.M
AV
RA
NE
TA
OS
.C
AV
ESPIGÓN DE
ROCAS
3
COMODORO RIVADAVIA
ESCOLLERA
NORTE
100Km
200Km
EZ
AL
NZ
GO
N
NIO
AU
AY
PL
2
4
10
9
5
Objetivo principal del estudio
Caracterizar la playa como elemento fundamental del sistema portuario de Rawson,
analizando su evolución y la incidencia de los fenómenos antrópicos con el cálculo
de parámetros para la futura toma de decisiones.
decisiones.
Principales características de la playa
- Emplazada en la Bahía Engaño y dividida en dos por la desembocadura del río
Chubut..
Chubut
- Posee un desarrollo aproximado de 4,5 km.
km.
- La playa cuenta con un perfil superior de fuertes pendientes (1:10)
10) e inferior de
pendientes suaves (1:160)
160).
- Su granulometría es bimodal con material granular grueso (cantos rodados) y fino
(arenas)..
(arenas)
Modificaciones antrópicas de la línea de costa
- 1950 - 1963
1963:: construcción Dique Florentino Ameghino
- 1962 - 1964
1964:: construcción del espigón norte de tablestacas de hormigón.
hormigón.
- 1972 - 1974
1974:: construcción de la escollera sur (Akmon de 3 tn) de 550 m.
- 1977
1977:: construcción de pantallas experimentales.
experimentales.
- 1979
1979:: espigón longitudinal al norte de Playa Unión
Modificaciones antrópicas de la línea de costa
- 04
04//02
02:: fin de la prolongación de la Escollera Sur, extendida 265 m.
- 09
09//02
02:: inicio del dragado.
dragado.
- 05
05//03
03:: fin de la ejecución de la Escollera Norte de 544 metros.
metros.
- 12
12//05
05:: construcción de una protección de rocas y de un espigón corto perpendicular
a la playa
playa..
Campañas de medición y datos utilizados para el
desarrollo del trabajo
Profundidades referidas al cero M.O.P. (0 S.H.N. a 1,63 m por debajo del 0 M.O.P).
P).
Relevamientos taquibatimétricos
taquibatimétricos::
- Junio 1976:
1976: en perfiles iniciales de la playa y hasta una profundidad de -0,60 m.
- Diciembre 1996
1996:: sólo hasta determinadas profundidades
profundidades..
- Junio 2000.
2000.
- Agosto 2001
2001..
- Febrero 2002
2002..
- Junio 2002.
2002.
- Septiembre 2002
2002:: se cuenta con datos sólo a partir del perfil denominado P6.
- Enero 2003
2003..
- Julio 2003.
2003.
- Diciembre 2003
2003..
- Septiembre 2004
2004:: se cuenta con datos sólo a partir del perfil denominado P6.
- Septiembre 2008
2008..
Muestreos granulométricos de playa:
playa:
- LABIEVI – UNPSJB – Año 1996
1996..
- DYOPSA S.A. – Año 2002
2002..
- DHI – Año 2004
2004..
Predictores y modelos morfodinámicos de playa
Predictores morfodinámicos
a) Parámetros que no incluyen la pendiente de la playa
•
Parámetro de Dean.
:
•
Parámetro de Dalrymple.
P0
•
Parámetro de carrera de marea.
CMR
H
w
s
.T
g . H 02
w s3 .T
CM
H b
b) Parámetros que incluyen la pendiente de la playa
•
D
tan
[
H
L
Parámetro de rotura o de Iribarren.
0
0,67
•
Parámetro de Sunamura y Horikawa.
H 0,27 § L0 ·
.m .¨¨ ¸¸
SH
L0
© D50 ¹
•
Parámetro de Hattori y Kawamata.
HK
•
Parámetro de Sayao y Graham.
•
Parámetro de Jiménez y Sánchez-Arcilla.
H
.m
w s .T
H 0 ,5
D50 .L0 0,25
SG
m.
JS
§ H ·
¨¨
¸¸
w
.
T
© s ¹
Modelo de evolución para playa macromareal
0 ,5
.m
Comparación de curvas batimétricas
Se combinaron las curvas batimétricas de los relevamientos para las cotas +4,00
00;;
0,00 y -2,00
00,, de manera de efectuar comparaciones y mediciones
mediciones..
Evolución de las isolíneas referidas a Dic. de 1996
Evolución isolinea +4.00 respecto del relevamiento de Dic-96
-40 m
Retroceso
-20 m
0m
500 m
1000 m
1500 m
2000 m
2500 m
Variación de la linea batimétrica
0m
20 m
40 m
Avance
Jun-76
60 m
Jun-00
Feb-02
80 m
Jun-02
Sep-02
Ene-03
100 m
Jul-03
Dic-03
120 m
Sep-04
Sep-08
140 m
Posición espigón corto
Progresiva
3000 m
3500 m
4000 m
4500 m
80
90
Relevamiento
Espigón corto
Refulado
Tormenta 22-08-02
Influencia de las obras
70
Avance
30
40
50
60
ago-08
feb-08
ago-07
mar-07
sep-06
mar-06
sep-05
mar-05
sep-04
mar-04
sep-03
mar-03
sep-02
mar-02
oct-01
abr-01
oct-00
abr-00
oct-99
abr-99
oct-98
abr-98
oct-97
abr-97
oct-96
-10
Inicio de obras
Promedio de desplazamientos referidos a 1996 (m)
Evolución histórica de las isolíneas referidas a Dic. de 1996
Evolución anual de la isolínea +4.00
-20
Retroceso
0
10
20
Progresivas 300-2000
Progresivas 2000-3500
Progresivas 3500-4500
Imágenes generadas por triangulación comparativa
de los relevamientos
Dic. de 1996 y Sept. de 2008
(rojo: erosión – verde: sedimentación – blanco: sin datos para 1996)
Cálculo de parámetros morfodinámicos
Perfil
Progresiva respecto
Escollera Norte de
tablestacas
Pendiente media en
zona superior
D50
[
Tipo de rotura
:
Estimación
P
Estimación
10
12
16
21
26
584.8 m
830.6 m
1429.1 m
2381.7 m
3388.9 m
7.20
13.45
12.18
12.22
11.67
19.10 mm
18.20 mm
4.00 mm
3.00 mm
3.50 mm
1.16
0.62
0.69
0.69
0.72
Plunging
Plunging
Plunging
Plunging
Plunging
0.44
0.45
0.97
1.12
1.03
Acreción
Acreción
Acreción
Acreción
Acreción
38
41
399
615
488
Acreción
Acreción
Acreción
Acreción
Acreción
30
13.95
3.60 mm
0.60
Plunging
1.02
Acreción
468
Acreción
Pendiente media en
zona inferior
D50
[
Tipo de rotura
:
Estimación
P
Estimación
10
12
4106.7 m
Progresiva respecto
Escollera Norte de
tablestacas
584.8 m
830.6 m
190.00
193.20
0.35 mm
0.35 mm
0.04
0.04
Spilling
Spilling
6.04
6.04
Erosión
Erosión
97494
97494
Erosión
Erosión
16
1429.1 m
185.60
0.10 mm
0.05
Spilling
24.24
Erosión
6289406
Erosión
21
2381.7 m
227.59
0.10 mm
0.04
Spilling
24.24
Erosión
6289406
Erosión
26
30
3388.9 m
4106.7 m
247.28
210.05
0.90 mm
1.30 mm
0.03
0.04
Spilling
Spilling
2.19
1.70
Acreción
Acreción
4627
2155
Acreción
Acreción
Perfil
Perfil
Progresiva respecto
Escollera Norte de
tablestacas
SH
Estimación
HK
Estimación
SG
Estimación
JS
Estimación
Avance/retroceso línea de playa
(línea +4.00 Dic 1996-Sep 2008)
Avance/retroceso línea de playa
(línea +4.00 1976-Sep 2008)
10
12
16
21
26
584.8 m
830.6 m
1429.1 m
2381.7 m
3388.9 m
4.46
3.89
11.03
13.36
12.20
Acreción
Acreción
Acreción
Acreción
Acreción
0.061
0.034
0.080
0.091
0.089
Acreción
Acreción
Erosión
Erosión
Erosión
0.17
0.09
0.15
0.16
0.16
Erosión
Acreción
Erosión
Erosión
Erosión
0.090
0.050
0.080
0.090
0.090
Acreción
Acreción
Acreción
Acreción
Acreción
-40.50
25.20
13.20
-6.30
43.80
-38.90
-5.40
-
30
11.41
Acreción
0.073
Acreción
0.14
Acreción
0.070
Acreción
61.00
-
SH
Estimación
HK
Estimación
SG
Estimación
JS
Estimación
Avance/retroceso línea de playa
(línea -2.00 Dic 1996-Sep 2008)
Avance/retroceso línea de playa
(línea 0.00 Dic 1996-Sep 2008)
10
12
4106.7 m
Progresiva respecto
Escollera Norte de
tablestacas
584.8 m
830.6 m
26.87
26.75
Erosión
Erosión
0.03
0.03
Acreción
Acreción
0.02
0.02
Acreción
Acreción
0.01
0.01
Acreción
Acreción
31.60
37.40
-70.10
0.00
16
1429.1 m
62.59
Erosión
0.13
Erosión
0.02
Acreción
0.03
Acreción
-8.40
-20.70
21
2381.7 m
59.24
Erosión
0.11
Erosión
0.02
Acreción
0.02
Acreción
-57.40
-
26
30
3388.9 m
4106.7 m
13.29
10.86
Acreción
Acreción
0.01
0.01
Acreción
Acreción
0.01
0.01
Acreción
Acreción
0.01
0.01
Acreción
Acreción
-77.30
98.30
-
Perfil
Cálculo de parámetros morfodinámicos
Se calcularon distintos parámetros morfodinámicos y se graficaron los resultados para
clasificar y predecir el comportamiento de la playa
playa..
Ajuste según la ecuación de Dean
y
A .x
Sector del perfil
2 / 3
Inferior
Medio
Superior
Cotas (MOP)
-7,00 a -1,00
-1,00 a 0,00
0,00 a +7,00
0,94
50
D50 0,4 mm
Progresivas
1460 m a 160 m
160 m a 140 m
140 m a 60 m
0,32
50
A 0,23.D
0,4 mm D50 10 mm
D50 ajustado
0,11 mm
0,31 mm
10 mm
0, 28
A 0,23.D50
10 mm D50 40 mm
Parámetro A
0,0515 m1/3
0,1357 m1/3
0,5926 m1/3
y = 0,0515 m1/3 . (x(x-160)2/3 – 1
y = 0, 1357 m1/3 . (x(x-140)2/3
y = 0, 5926 m1/3 . x2/3
A 0,41.D
0,11
A 0,46.D50
D50 40 mm
Perfil de Dean
10.00
Sector superior del perfil (reflejante) D50=10mm
10mm
8.00
6.00
NMPM
4.00
NMP
2.00
Sector de transición del perfil D50=0,31
31mm
mm
0.00
0
-2.00
200
400
600
800
1000
1200
NMB
-4.00
-6.00
-8.00
Sector inferior del perfil (disipativo) D50=0,11
11mm
mm
-10.00
Perfil de ajuste según la Ecuación de Dean
1400
1600
Principales conclusiones
1) La playa se compone de tres sectores:
sectores:
a) Entre las progresivas 300 m y 2000 m, se tiene una tendencia erosiva, mitigada por la
existencia del espigón corto construido
construido..
b) Entre las progresivas 2000 m y 3500 m, con un comportamiento dispar de acuerdo a la
granulometría del perfil y al período analizado
analizado..
c) Más allá de la progresiva 3500 m, existe acumulación de sedimentos, en especial, de los
de mayor granulometría
granulometría..
2) Posteriormente al refulado del material del río a la playa, se produjo una recuperación en las
cotas +4,00 y 0,00,
00, y un retroceso de la línea -2,00.
00.
3) Vulnerabilidad de la playa ante tormentas provenientes del sudeste, asociadas a niveles
elevados de marea
marea..
4) Dificultad para la recuperación del material más fino de la playa, ante la acción erosiva de las
barreras al transporte sedimentológico
sedimentológico..
5) En Playa Unión es posible aplicar los parámetros predictores de Dean y Dalrymple para el
sector inferior del perfil de playa y los de Sayao
Sayao--Graham para el superior.
6) En función de los análisis realizados y los datos disponibles, Playa Unión se comporta como
reflejante, y de acuerdo a la progresiva analizada, reflejante con terraza de bajamar
(clasificación de Masselink y Short - 1993
1993)).
Resumen de los resultados
obtenidos para Playa Unión
REFERENCIAS:
UBICACIÓN DE SEDIMENTACIONES LOCALIZADAS
UBICACIÓN DE EROSIONES LOCALIZADAS
PERFIL BAJO LA ACCIÓN DE PROCESOS DE SEDIMENTACIÓN
PERFIL BAJO LA ACCIÓN DE PROCESOS EROSIVOS
PERFIL DE TRANSICIÓN
DIRECCIÓN DEL TRANSPORTE NETO DE SEDIMENTOS
Gracias por su atención