Tesis Ingeniería Civil Oceánica

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Cálculo del área de influencia de la pluma de descarga de una desaladora
(Universidad de Valparaíso, 2023-01) Tatán Montecino, Paula Ignacia; Bidart Loyola, Sergio
La memoria se centra en estudiar los procesos de mezcla de la pluma salina descargada al mar mediante emisarios submarinos. Mediante un modelo numérico comercial como MIKE, se simulan distintos escenarios en un cuerpo geométrico simplificado. Se sensibilizan cinco variables propias de la descarga y del medio para evaluar la relevancia que tienen en el proceso de mezcla. El desarrollo se realiza en dos partes: La primera consiste en la configuración e implementación del modelo numérico. Y la segunda, en el análisis comparativo para campo cercano, en donde los resultados obtenidos se contrastan con los de Federici (2017), y otro para campo lejano, en donde se evalúan las variables que tienen una participación más activa en el área de influencia. Del estudio se obtiene que las variables propias de la descarga son en gran parte, las responsables que el proceso de dilución se desarrolle de forma óptima en el campo cercano y, posterior, las variables del medio, como la velocidad o la salinidad culminan con la dilución en campo lejano. Por otra parte, posterior al análisis en campo lejano se recomienda al evaluador de impacto ambiental tomar ciertos consideraciones con los proyectos realizados con MIKE como, solicitar un test de convergencia espacial y temporal para asegura que no hayan variaciones en los resultado, y para un análisis cercano a los difusores, utilizar un software que sea capaz simular la trayectoria y geometría.
Desarrollo preliminar de un modelo operacional para pronósticos de oleaje en el Seno de Reloncaví, Región de Los Lagos
(Universidad de Valparaíso, 2023-01) Pérez Silva, Jorge Andrés; Bidart Loyola, Sergio
El Seno de Reloncaví corresponde a un sistema semicerrado, delimitado por una línea de costa casi circular, por lo que el mar de viento es preponderante en el sector. Debido a esta configuración son importantes las condiciones locales a la hora de tomar decisiones ante situaciones de mal clima, donde las Capitanías de Puerto están facultadas para declarar el cese de operaciones si las condiciones climáticas son peligrosas. Por este motivo, el objetivo de este proyecto consiste en la elaboración preliminar de un modelo operacional para generar pronósticos de oleaje que contribuyan a la toma de decisiones en el Seno de Reloncaví, mediante la utilización del modelo SWAN. El oleaje se genera debido a la acción del viento gracias a dos mecanismos; un mecanismo lineal de acuerdo con la teoría Phillips (1957) y un mecanismo exponencial según la teoría de Miles (1957). El mecanismo lineal fue formulado por Cavaleri & Malanotte-Rizzoli (1981), y el exponencial posee una formulación hecha por Komen et al. (1984) y otra por Janssen (1989, 1991). En SWAN, cada una de estas formulaciones posee de forma predefinida parametrizaciones para la disipación por whitecapping. Para la implementación del modelo se utilizaron datos de viento del modelo GFS perteneciente a NOMADS, se elaboró un modelo digital de elevación a partir de cartas náuticas del SHOA, y se estudiaron las parametrizaciones del modelo SWAN. Con esta información, se realizó la calibración del modelo y el estudio de las formulaciones que utiliza. A partir de la calibración se concluyó que el warming up del modelo oscila entre uno y dos días de simulación, junto con que la resolución temporal debe ser menor o igual a 10 minutos al ejecutar SWAN en modo no estacionario. El modelo no presentó buen ajuste con las mediciones, por lo que se recomienda evaluar otra base de datos de viento, utilizar registros de oleaje en zonas abiertas del Seno de Reloncaví, utilizar información batimétrica de mayor calidad y utilizar un mejor hardware. Por otra parte, al analizar las formulaciones de los mecanismos de generación por viento y las parametrizaciones para el whitecapping, se determinó que la formulación de Janssen es más disipativa que Komen para modelar mar de viento.
Efectos del cambio climático en el oleaje y viento operacional que se presenta en el puerto de San Antonio
(Universidad de Valparaíso, 2023-01) Bruna Torres, Antonia Alexandra; Bidart Loyola, Sergio
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.
Estudio de prefactibilidad de la construcción de un puerto de gran escala en la Quinta Región
(Universidad de Valparaíso, 2018-09) Barrientos Arteaga, Ives; Bidart Loyola, Sergio
En el siguiente documento el autor presenta el método de análisis multicriterio A.H.P utilizado para desarrollar un estudio de prefactibilidad técnico de la construcción de un megapuerto en la zona central, estimando la mejor ubicación respecto a los 2 escenarios actuales Valparaíso y San Antonio. Mediante al uso de la metodología de Delphi es factible obtener una valorización de los atributos, para posteriormente aplicar el método multicriterio descrito anteriormente con el cual se establece la ubicación más favorable teniendo en cuenta las ventajas y desventajas de cada uno de los lugares. El documento enfatiza en el detalle y análisis de los atributos y la importancia que tiene la metodología para la resolución de problemas de esta índole. Los resultados muestran que los atributos asociados a las condiciones naturales poseen una alta ponderación, pero atributos de otra índole como la conectividad y la aprobación de la ciudadanía respecto al proyecto, pueden influenciar significativamente en la toma de decisión final, por lo que la ciudad de San Antonio goza de mejores cualidades, alcanzando 52% de preferencia respecto al 48% de Valparaíso.
Estudio del impacto económico social de la actividad marítima portuaria, en la ciudad puerto de Quintero, Chile.
(Universidad de Valparaíso, 2016-01) Lazo Pino, Ignacio Andrés; Bidart Loyola, Sergio
La presente Memoria de Titulo, consiste en el proyecto: "Estudio del Impacto Económico Social de la Actividad Marítima Portuaria , en la Ciudad Puerto de Quintero, Chile". En él se aplicó una metodología descriptiva, que permitió identificar y catastrar (20 14-2015), el sector industrial marítimo y portuario en la comuna de Quintero, se consideraron dimensiones como: Impacto Económico Social; y Responsabilidad Social Empresarial. Y variables simples como: Tributación, Rubro de Empresa, Movimiento de Carga, Nivel de Remuneraciones y Empleabilidad. La ciudad de Quintero tuvo una época de esplendor que aún hoy se recuerda. De Quintero se recuerda que fue residencia de Lord Cochrane, de la familia Cousiño, de elegantes casas construidas por generaciones de veraneantes, y que allí vivieron famosos artistas y escritores, como Francisco Coloane. Esta imagen, es también, la de un lugar que fue paulatina y sostenidamente decayendo, en paralelo con el proceso de industrialización. En la actualidad, casi la totalidad del borde costero de la bahía de Quintero, está asignada a las actividades marítimas y portuarias, siendo considerada como el principal puerto granelero de Chile, en ella recalan cientos de embarcaciones para abastecer a las principales industrias de graneles del país. No obstante aquello, es una de las comunas con más altos índices de pobreza. Declarada zona saturada mediante el D.S. W 252/93. El pasado 24 de septiembre del 2014, la bahía fue afectada por un derrame de petróleo, dejando bajo la óptica ciudadana y de autoridades nacionales y locales, una insatisfacción respecto a los beneficios económicos y sociales que aporta está actividad a la comuna de Quintero. Finalmente la investigación de esta memoria, permitió cuantificar: los empleos que la actividad marítima y portuaria otorga a la comuna; los volúmenes de transferencia de carga; los niveles de remuneraciones; los tributos a la Ilustre Municipalidad de Quintero, el aporte al comercio local, entre otras. Lo anterior, permitió reflexionar sobre los distintos destinos alternativos de uso del borde costero y la importancia de la actividad marítima y portuaria, en el desarrollo económico actual y futuro de la Ciudad Puerto.
Evaluación técnica económica de una licitación de servicio de transporte marítimo para la interconectividad de la zona austral de Chile.
(Universidad de Valparaíso, 2008) Larrea Pérez, Maricruz; Bidart Loyola, Sergio
El presente trabajo se centra en el análisis y evaluación de un proyecto de conectividad marítima en la Zona Sur Austral de Chile, en base a la licitación por parte del Gobierno regional. Esto implica un detallado estudio de las características de la zona, tanto físicas como climáticas y también de la infraestructura disponible en los puertos. Se ha utilizado como base el actual servicio que ofrece ''Navimag" dada la complejidad en torno a la búsqueda de información referente a la nave. En el estudio se da cuenta de los resultados a desarrollar en los próximos años en base a la demanda actual y su proyección de crecimiento, determinando la necesidad de aplicación de subsidios del Estado a fin de hacer financieramente atractiva la inversión de empresas privadas en estos destinos dado que el nivel de inversión requerido es muy alto y que, producto de las condiciones extremas de operación y un flujo que no garantiza la plena utilización de la nave, se hace imposible que dichas rutas sean vistas como un rentable negocio por lo que pocas empresas se prestan para competir en estas rutas. Es tan relevante el poco interés comercial de la zona que la obtención de datos estadísticos que puedan sostener el análisis se hace muy difícil en vista que solo 1 empresa presta el servicio requerido de manera regular, mientras que la mayor parte de las compañías que navegan por dichas aguas, se dedican fuertemente al desarrollo turístico y de transporte de pasaje por sobre el movimiento de carga y rodado. Teniendo en cuenta lo expuesto, se llevó a cabo un acabado análisis de las bases de la licitación, las cuales se presentan en el anexo 6.1, determinando el enfoque con que se desarrollará el proyecto. Se creo una empresa ficticia, la constitución de la sociedad se encuentra en el anexo 6.4, capaz de prestar los servicios solicitados jurídica y financieramente. Se determinó que la nave será, arrendada por tiempo debido a que el contrato es solo por 4 años, mandar a construir una embarcación de estas características toma años, comprar una es una inversión de proporciones mayores para el tamaño de la empresa y no sería conveniente debido a que no hay seguridad que el contrato se renovará al término de los 4 años. Así fue que se busco una nave real disponible en el mercado, adecuada para la zona de acción y que cumpliera con los requerimientos mínimos de servicio. Paralelamente se hizo una caracterización de la zona geográfica, climática y servicios portuarios disponibles, para determinar el itinerario más conveniente, la ruta y los tiempos. Con estos antecedentes se desarrollaron los estudios de la factibilidad técnica y factibilidad económica del proyecto. Existe la factibilidad técnica para llevar a cabo proyecto, considerando las horas de llenante y vaciante de los canales de la zona como uno de los factores supeditantes en el diseño del derrotero y teniendo claro tanto por el proponente como por el licitante la 8 complejidad del clima que obligará a suspender esporádicamente el servicio cuando sea necesario. En la medida en que se entregue el 100% del subsidio ofrecido por la Intendencia de la Región de Magallanes y la Antártica Chilena, existe factibilidad económica para desarrollar el proyecto, si es que no aparecen nuevos competidores en el mercado. Con las condiciones actuales la demanda es cautiva y no se presentaran competidores si no cuentan con el subsidio, siendo prácticamente imposible que se de esta condición ya que el subsidio es único. A continuación se desarrollan la factibilidad técnica y económica para llevar a cabo el servicio de transporte en la zona austral, el que se resume en la Propuesta Técnica en el anexo 6.2 y la Oferta de Servicio en el anexo 6.3.
Factibilidad técnina y económica para abastecer de agua desalinizada a campos agricolas en la comuna de Petorca, Chile
(Universidad de Valparaíso, 2018-12) Salas Cordero, Carlos Rodrigo; Bidart Loyola, Sergio
El presente estudio muestra la factibilidad técnica y económica para abastecer de agua desalinizada a campos agrícolas en la comuna de Petorca, el proyecto presenta las problemáticas que tiene el sector de la agricultura, de hace más de una década hasta la fecha, con el fin de buscar una solución no convencional para la escasez hídrica que somete a esta zona del país. Los análisis en cuestión, para la toma de decisiones, se basan en las estadísticas que existen hoy en día que hacen que la Comuna de Petorca sea declarada zona de catástrofe. El análisis muestra el caudal requerido que necesita la Comuna de Petorca para abastecer el 100% del déficit que existe a la fecha, para así poder determinar el tamaño de la planta que se necesita. Los parámetros que conllevan las alternativas para determinar, que la Osmosis Inversa, es la tecnología más adecuada para la realización de dicho proyecto, además de los costos necesarios que van de la mano con la implementación de una planta desaladora en la localidad de Pichicuy. La factibilidad técnica, demostraron los costos en los que se incurrirán, para una posible toma de decisión de la puesta en marcha de un proyecto de esta envergadura, para un proyecto que es social, esto por los beneficios que otorgaría a la localidad ya mencionada para su desarrollo comunal, regional y nacional. Se realizaron flujos de caja que demostraron los costos asociados de lo que es poner un metro cúbico en la comuna de Petorca, desde la costa de Pichicuy, llevados a través de camiones aljibes. Se muestra que la localidad de Pichicuy, es la más apropiada para el proyecto, debido a la cercanía del sector, además de contar con los permisos para poder colocar plantas industriales o plantas desaladoras. Se analizaron las variables que hacen que, al día de hoy, no sea posible efectuar el traslado del déficit de agua a través de camiones aljibes, esto por los costos elevados en los cuales se incurriría y la poca demanda de los mismos.
Guía para mejorar la cadena logística de la importación aplicada a los puertos de Valparaíso y San Antonio
(Universidad de Valparaíso, 2020-07) Núñez Saavedra, Javiera; Bidart Loyola, Sergio
El presente informe propone realizar una guía para la importación en Chile lo cual tiene como objetivo identificar los elementos que se requieren tener en consideración en la cadena logística de la importación. Actualmente importar es una actividad compleja, ya que sus variables están compuestas por tratados internacionales, leyes aduaneras de cada país y reglamentos y/o normativas variables de las líneas navieras; que sufren modificaciones continuamente. Esta compleja situación da pie para que el usuario no cumpla estas variables provocando mayores costos, pérdidas de posibles negocios y sanciones económicas que pueden llegar a ser muy elevadas. Lo que puede afectar y poner en riesgo su patrimonio y la viabilidad operativa de su importación. Es por esto que el eje principal del presente trabajo de título se basará en realizar una guía para interiorizar a los usuarios en cómo lograr importar de manera óptima, elaborando un documento que explique detalladamente conceptos claves, otorgando estrategias de la cadena logística en el sistema portuario, con la finalidad de orientar al usuario a entender que una buena toma de decisiones al momento de importar es esencial para repercutir en el tiempo de entrega y precio final en la cadena logística de este proceso.
Prefactibilidad técnica-económica de producir energía eléctrica mediante mareomotriz para contribuir al desarrollo de la matriz energética chilena
(Universidad de Valparaíso, 2009) Leyton Espoz, Jaime Francisco; Bidart Loyola, Sergio
A lo largo de la Historia, la humanidad siempre busca recursos que hagan la vida cotidiana más cómoda, saludable y agradable. En esta búsqueda el descubrimiento de nuevas fuentes de energía juega un papel importante en el desarrollo de la sociedad. Las tecnologías de Generación Eléctrica Oceánica (GEO), como la Mareomotriz, son técnicas de obtención de Energías Renovables No Convencionales (ERNC). Este trabajo presenta una factibilidad de evaluación técnico – económica para el proyecto de una central de generación de energía eléctrica por medio de mareomotriz, en la X región del país, entregando una visión general de la industria de generación eléctrica y su estado, actual y futuro, para contribuir al desarrollo de la matriz energética en Chile. En este contexto, se analizan las alternativas de desarrollo de esta tecnología en el país, especialmente la Energía Renovable No Convencional (ERNC), teniendo en cuenta el actual marco regulatorio y las condiciones de infraestructuras disponibles. Se presenta además una metodología para estimar el potencial generador de una determinada zona geográfica y se la aplica al fiordo que se encuentra al costado norte de Castro, Chiloé. Finalmente, se analizan las principales fortalezas que ofrecen esta tecnología y los problemas que ella enfrenta para su posible realización, considerando los factores tecnológicos y geográficos. Se realiza la evaluación económica bajo parámetros utilizados normalmente por la Corporación de Fomento de la Producción (CORFO), dando como resultado un VAN de 239,2 (MMUS$), una TIR de 26,4 (%) para una tasa de descuento del 12 (%) y un período de recuperación de capital de 11 años, en evaluación de tamaño óptimo. La descripción se basa en aspectos generales, que cruzan la industria y permiten tener una idea global del funcionamiento y enfoques de estudio de un proyecto para evaluar en Chile.

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Examinando Tesis Ingeniería Civil Oceánica por Autor "Bidart Loyola, Sergio"

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