Efectos del cambio climático en el oleaje y viento operacional que se presenta en el puerto de San Antonio
Fecha
2023-01
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Profesor Guía
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Universidad de Valparaíso
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Departamento o Escuela
Escuela de Ingenieria Civil Oceanica
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Nota general
Resumen
El Puerto de San Antonio se encuentra totalmente expuesto al viento y oleaje reinante generado en el Océano Pacífico. Las horas de cierre del puerto debido a condiciones meteorológicas adversas han generado pérdidas del orden de millones de dólares tanto para la cadena logística como para la economía del país. En este trabajo se efectúa un análisis de largo plazo, considerando los efectos del cambio climático, en dos variables relevantes que considera la Autoridad Marítima para emitir un cierre de puerto: el viento en la dársena principal del puerto de San Antonio y el oleaje en la zona de embarque de prácticos.
El estudio se basa en el cálculo estadístico del downtime operacional a partir de una serie de modelos de circulación general (GCMs) en tres horizontes de evaluación: un periodo histórico (1985-2004) que sirve de base comparación, y dos proyecciones a horizontes a mediados de siglo (2026-2045) y a fin de siglo (2081-2100). El downtime operacional se define en este trabajo como el porcentaje de tiempo en que una operación portuaria no puede hacerse debido a condiciones desfavorables de viento u oleaje, y se asume como un estimador de las horas de cierre de puerto emitidos por la Autoridad Marítima.
Para el viento se utilizan 4 GCMs disponibles en el escenario SSP5-8.5 del CMIP6, el cual corresponde a un escenario conservador (esto es, asociado a un cálculo del downtime comparativamente alto), donde el desarrollo económico y social se combina con la explotación de abundantes recursos de combustibles fósiles. Para el oleaje se utilizan 6 GCMs asociados al escenario RCP8.5 del CMIP5, cuyo procesamiento fue desarrollado por la Escuela de Ingeniería Civil Oceánica en el marco de varios estudios previos. La selección de una base de datos más antigua para el oleaje se basa en la nula disponibilidad de estos datos en el CMIP6.
En términos metodológicos, el cálculo del downtime operacional se basa en el cruce de las curvas de excedencia asociadas a una cierta magnitud para cada variable (magnitud del viento y altura significativa de oleaje) con los umbrales de operación establecidos por la Autoridad Marítima en la Resolución de Operaciones C.P.S.A ORDINARIO N°12.600/91 VRS, que habilita las Instalaciones Portuarias del Puerto de San Antonio en función de las dimensiones y tipo de nave. El cálculo se efectúa tanto para el periodo histórico como para ambas proyecciones, en forma independiente para el viento y para el oleaje. A modo de comparación, se utilizan también umbrales admisibles de operación disponibles en las recomendaciones de obras marítimas ROM 3.1 (PPEE, 1999), que son bastante más rigurosos -y por tanto generan valores bastante menores en el downtime- para el caso de San Antonio.
Los resultados indican que para un umbral de operación de 7,71 [m/s] de la magnitud del viento, el puerto aumentaría el downtime a mediados y fin de siglo respecto al periodo histórico, con 24 horas y 42 horas de diferencia respectivamente. Esto solo si se considera como criterio de cierre el viento operacional. La probabilidad de excedencia de este umbral ronda en los 5%.
En cuanto al oleaje operacional en la zona de espera de práctico, la probabilidad de excedencia de la altura significativa tiende a disminuir, obteniendo una disminución downtime de 14 horas para mediados de siglo y 85 horas para fin de siglo en comparación al periodo histórico. Sin embargo, estas diferencias se consideran despreciables, pues la probabilidad de tiempo que excede la altura significativa en muy alto (cerca del 71%). Esto significa, aunque se proyecte una disminución del downtime por oleaje, todavía existe una alta probabilidad de interrupción en la operatividad del puerto debido a las condiciones de esta variable.
Finalmente, se esbozan (pero no analizan) algunas medidas de adaptación que podrían ser adoptadas para reducir el downtime operacional en las operaciones de transferencia de carga y en la zona de embarque de prácticos. Y para el viento es necesario considerar otros criterios para definir el umbral, como los movimientos de la nave.
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Auspiciador
Palabras clave
OLEAJE, VIENTOS, CAMBIO CLIMATICO, PUERTO SAN ANTONIO