Tesis Ingeniería Civil Oceánica
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Ítem Aplicación de modelos numéricos para el estudio de agitación y resonancia en el Puerto de Valparaíso - Chile(Universidad de Valparaíso, 2010) Flores Pérez, Cristian Jean Pierre; Winckler Grez, PatricioEl presente documento, denominado “Aplicación de Modelos Numéricos Para el Estudio de Agitación y Resonancia en el Puerto de Valparaíso”, tuvo por objetivo determinar las condiciones de agitación para la situación actual del Puerto de Valparaíso y dos configuraciones futuras, con el fin de evidenciar su efecto en la operatividad del mismo. Para la situación actual se consideraron los 8 sitios del Puerto de Valparaíso que están actualmente en funcionamiento. La primera configuración futura analizada, frente costanera, contempla 7 sitios de atraque, de los cuales los sitios 1, 2 y 3 mantienen una ubicación similar a la actual. La segunda configuración considera el frente costanera junto con la expansión de la dársena hacia playa San Mateo, lo cual generaría 3 sitios de atraque adicionales. Para la determinación del clima de oleaje al interior de la dársena, se realizó una propagación desde aguas profundas a un punto ubicado frente al puerto, mediante el uso del modelo STWAVE. Una vez obtenido el clima de oleaje frente al puerto, se procedió a determinar las condiciones de oleaje al interior de la dársena, mediante el uso del modelo de propagación del tipo Boussineq, denominado MIKE 21 BW. Como resultado de este estudio se pudo inferir que, las tipologías planteadas para los nuevos sitios de atraque y las futuras configuraciones consideradas para el puerto, disminuyen la operatividad en los Sitios 1, 2 y 3, sin embargo no son relevantes. Con el objeto de los resultados obtenidos se plantean recomendaciones de futuros estudios tales como el de buque atracado mediante modelo numérico o físico, para determinar con mayor exactitud la operatividad de los sitios, en cada uno de los casos de análisis.Ítem Evaluación del tsunami por remoción en masa en fiordo Aysén(Universidad de Valparaíso, 2010-08) Riquelme Salinas, Francisco; Winckler Grez, PatricioEl día 21 de abril de 2007 la XI Región de Aysén situada al Sur de Chile, fue sacudida por un sismo que alcanzó una magnitud de 6,2 en la escala Richter. En el momento del evento sísmico, a las 13:53 hora local (17:53 UTC), se desencadenó una serie de deslizamientos en diferentes ubicaciones geográficas del Fiordo Aysén, dando origen al primer tsunami por remoción en masa1 que se registra profusamente en la costa de Chile. Para caracterizar este fenómeno tsunamigénico se utilizaron los modelos numéricos Mike 21 BW y Mike 21 HD, basados en las ecuaciones de Boussinesq y Saint Venant, respectivamente. Estos modelos numéricos resuelven sus ecuaciones sobre una malla en dos dimensiones de diferencias finitas, permitiendo simular el tsunami mediante dos modelos matemáticos diferentes, y dos métodos para simular la perturbación inicial. El primer método es a través de un levantamiento inicial de la superficie de agua y el segundo es representado por una deformación vertical dinámica de la batimetría, y la influencia de factores debidos a las fuerzas viscosas y de inercia. Los ajustes hidrodinámicos obtenidos de ambos modelos numéricos, se calibraron con el registro mareográfico ubicado a 10 km al sureste de la zona de los deslizamientos en Puerto Chacabuco, y se ajustaron a los registros de catastro de run-up e inundación generados en algunos sectores de la costa. Esta validación permitió realizar una simulación de un caso extremo hipotético de un posible riesgo de tsunami por remoción en masa en la Bahía Acantilada, situada en el mismo Fiordo Aysén. Los resultados arrojaron un área total de inundación de 9,028 [km2 ], registrándose elevaciones del frente de ola hasta la ciudad de Aysén, ubicada a 15 km de la Bahía Acantilada. Los resultados obtenidos para cada caso, se presentan mediante cartas de inundación por tsunami, diagramas bidimensionales de alturas, campos de velocidades y simulaciones en 3D.Ítem Metodología de análisis estático y dinámico para el cálculo de sistemas de fondeo en balsas jaulas de 30 x 30 metros. Implementación en isla Tahuenahuec, Región de Aysén, Chile(Universidad de Valparaíso, 2012-12) Rivera Lemonao, Romina Roxana; Pérez, VíctorEl presente Proyecto de Título tiene por objeto el plantear una metodología que permita de forma detallada analizar el comportamiento de las líneas de fondeo y dimensionar sus elementos, para balsas jaula, de acuerdo a una adecuada caracterización de las condiciones naturales. Para ello, se recogen conocimientos de la ingeniería de fondeos y marítima de diferentes entidades extranjeras, con el fin de establecer parámetros bajo los cuales futuros centro de cultivos puedan ser fondeados bajo condiciones correctamente establecidas. Este documento ha sido abordado en cinco puntos principales. Se comienza de la base de entender el comportamiento de los sistemas de fondeo, desde el análisis de una línea de fondeo de forma estática, a un conjunto de líneas analizadas de una forma dinámica a través del software AquaSim. Para ello se requiere caracterizar el medio, determinando las condiciones naturales presentes que son las forzantes que generan los esfuerzos sobre los sistemas de fondeo, para posteriormente realizar un caso de aplicación en Isla Tahuenahuec, en donde se compara un módulo de 16 balsas jaulas de 25x25 [m] instalado bajo el alero de cálculos estáticos, versus un Módulo de 14 balsas jaulas de 30x30 [m] analizado de forma dinámica a través de AquaSim, de forma poder también analizar desde el punto de vista económico la utilización y/o cambio de módulos de dimensiones más pequeñas a balsas jaulas de 30x30 [m]. En el caso de validación, se propone en el sector de estudio un sistema de fondeo tal que permita la instalación de un módulo de 30x30 [m] calculado en base a la metodología de análisis dinámico de las fuerzas. De acuerdo a esta propuesta, se determinó que los esfuerzos en el módulo de 30x30 [m] (analizado de forma dinámica) son en promedio 2.5 veces1 mayores a los esfuerzos generados en el módulo de 25x25 [m] calculado desde el punto de vista estático. Llevando los esfuerzos generados a costos de instalación debido a los diferentes listados de materiales de fondeo que se tiene y propone de los módulos estudiados, se determinó que desde el punto de vista económico operacional que, si bien los costos de materiales al pasar de un módulo de 25x25 [m] a uno de 30x30 (m] aumentan en un 85. 7%, dadas las proyecciones de precio y costos de producción, la utilidad disminuye tan sólo un 23.9%, por lo que desde el punto de vista de la ingeniada de fondeo, no hay mayor limitaciones que las que puedan tener las diferentes empresas productoras en cuanto a los márgenes de utilidad y riesgos que éstas están dispuestas a asumirÍtem Propuesta de una metología de análisis de riesgo de daños en la maquinaria de un puerto ante la ocurrencia de un Tsunami por sismo de origen cercano, implementado en el puerto de Iquique(Universidad de Valparaíso, 2020-05) Segovia López, Carolina Natalia; Caselli Benavente, FelipeChile se localiza en una zona de subducción de placas y además forma parte del cinturón de Fuego del Pacífico. Situación que lo convierte en un país favorable para la generación de desastre como sismo y tsunamis. Actualmente existen esfuerzos orientados a la protección de las comunidades; asimismo, se identifican metodologías generales para mitigar los daños a la economía, siendo un caso el aseguramiento de la continuidad de las operaciones portuarias. Una organización puede reducir el riesgo de la detención de sus servicios, por motivo de un desastre, a través de la gestión de estrategias de continuidad a partir de un análisis de riesgos y de un análisis de impacto en su negocio; sin embargo, aún hay falta de metodologías que faciliten el desarrollo de estos análisis, en especial considerando los distintos ámbitos en los que se puede ver afectado un puerto. Por este motivo, surge la idea de desarrollar una metodología de análisis de riesgo para la maquinaria de un puerto, que sirva de insumo para el desarrollo de estrategias para una pronta restitución de las operaciones luego de un desastre por tsunami, utilizando como objeto de estudio el Puerto de Iquique Para el desarrollo de esta metodología se identificaron posibles daños en la maquinaria del puerto como consecuencia de un tsunami. Esto, a partir de información de posibles escenarios de ocurrencia de tsunami, características de las maquinarias e información de análisis de riesgo asociado a la amenaza por la vulnerabilidad. Ellas se relacionan para identificar las fallas que puede presentar una máquina: falla por fractura, sulfatación, entre otras, con el fin de cuantificar los efectos de la amenaza por tsunami con las fallas que podría presentar la maquinaria. Posteriormente se diseña un conjunto de matrices de riesgo, entre ellas la tabla “Categorización de los niveles de daños”, para la realización de un análisis y evaluación cualitativa del riesgo de daño en la maquinaria. Este proyecto es relevante, debido que presenta una metodología de fácil acceso para el análisis de riesgo que facilitará a los puertos el proceso de generar estrategias apropiadas para el diseño de planes que permitan gestionar la continuidad de negocios.Ítem Evaluación de prefactibilidad técnico-económica de implementar un dispositivo de captación de energía undimotriz En Chile(Universidad de Valparaíso, 2021-11) Díaz Piccardo, Pablo Ignacio; Meneses Zúñiga, ManuelEn el presente trabajo se estudia la prefactibilidad técnico-económica de implementar un dispositivo de captación de energía undimotriz en Chile. El dispositivo seleccionado para el estudio es el WaveStar y el lugar de ubicación es en la costa de Lebu, Región del Biobío. A partir de esto se realizan distintas labores, dentro de las cuales se encuentran, por ejemplo, la caracterización del clima de oleaje, estimación de costos de construcción, entre otros. Una vez definidos todos los aspectos técnicos y económicos del proyecto se procede a realizar una evaluación económica mediante un flujo de caja. Los resultados obtenidos muestran que el proyecto es inviable debido a que no es rentable, con un VAN de, aproximadamente, -37,9 millones USD, una TIR de -1% y un PRI de más de 20 años (horizonte del proyecto)Ítem Efectos de la agitación y resonancia de los sitios de atraque debido a la construcción del frente N°3, Puerto de Iquique(Universidad de Valparaíso, 2016-08) Cosio Toledo, Eduardo Andrés; Hernández Toro, ClaudioEl Puerto de Iquique está situado en la Región de Tarapacá, Chile, su ubicación geográfica lo posiciona como una puerta natural de exportación e importación para productos manufacturados y materias primas, producidas en el Cono Central de Sudamérica hacia los mercados internacionales y viceversa. El año 2014 el recinto portuario transfirió 2.2 millones de toneladas y se proyecta hacia el año 2030 en un escenario conservador y otro favorable 5.5 y 7.0 millones de toneladas respectivamente, donde el 75% corresponderán a contenedores. Por lo anterior, la Empresa Portuaria de Iquique (en adelante EPI) proyecta la construcción de un nuevo terminal marítimo denominado Frente N°3 con capacidad de atender una nave tipo New Panamax. Para verificar los efectos de la construcción del Frente N°3 en la agitación de oleaje y resonancia del recinto portuario se utilizó el modelo numérico MIKE 21 BW, desarrollado por Danish Hydraulic Institute (DHI) el cual está basado en las ecuaciones de BOUSSINESQ desarrolladas por Madsen et al. (1991) y modificadas por Madsen & Sɸrensen (1992). La herramienta fue validada de acuerdo a lo indicado en el instructivo SHOA, Pub. N°3201, empleando mediciones de campo para verano e invierno de 2015. Posteriormente el modelo se explotó para dos escenarios de SIMULACIÓN. El primero correspondió a la situación actual y el segundo a la construcción del Frente N°3, este último analizado para la denominada Alternativa 1 (tipología de escolleras de protección) y Alternativa 2 (tipología de cajones de hormigón armado). Se determinó que actualmente todos los sitios de atraque presentan excedencias de olas menores a 0.75 [m] y que para la construcción del Frente N°3, la Alternativa 1 genera mejores condiciones de agitación, donde las alturas no excederían los 0.30 [m] para todos los sitios de atraque. Con relación a la resonancia se obtuvieron las frecuencias naturales de los sitios de atraque mediante la implementación de espectros sintéticos de ruido blanco (white noise). La metodología está contenida en el estado del arte (Giervelvse et al. (2001) y Koef-Hansen et al. (2005)) con lo cual se determinó que para la situación actual y escenario de expansión, los períodos de oscilación están contenidos entre 0.5 y 4 minutos. El modo de oscilación más bajo (Helmholtz) se encuentra asociado a una longitud de onda de 6780 [m], el cual provocaría un movimiento vertical de la superficie del agua de pocos centímetros. En general, los períodos que podrían hacer resonar el Puerto de Iquique se encuentran entre 33 y 81 [s] (0.030 a 0.0127 [Hz]), sin embargo se desconoce si forzantes de dichas características (grupos de ondas u ondas largas libres) se presentan en la zona de estudio ni la forma en que podrían ingresar al recinto portuario.Ítem 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, SergioEl 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.Ítem Manejo de arenas contaminadas para el diseño de la playa artificial el Salitre, Tocopilla.(Universidad de Valparaíso, 2014-01) Venenciano Vivanco, Mario Alejandro; Hernández Toro, ClaudioHistóricamente el borde costero de la ciudad de Tocopilla ha sido afectado por procesos de contaminación con metales pesados y material particulado de origen minero, perjudicando directamente a la playa El Salitre, presentando en sus arenas altas concentraciones de metales pesados (Cobre y Zinc), las cuales superan ampliamente los límites establecidos por las normativas internacionales. Para mejorar las condiciones ambientales y la calidad de vida de los habitantes de la ciudad, el Ministerio de Obras Públicas (MOP) adjudicó a la Empresa GHD, el desarrollo de un proyecto que permita habilitar una playa artificial en el sector El Salitre. Las elevadas concentraciones de metales pesados, los altos volúmenes de arenas que se encuentran depositados en la playa y los importantes costos que significa el manejo de las arenas contaminadas, generan una problemática ambiental y económica compleja para el proyecto, provocando incluso que su ejecución sea inviable. El presente Proyecto de Título tiene como propósito contribuir en el diseño de la playa artificial El Salitre, mediante el análisis de alternativas de manejo para las arenas contaminadas que se encuentran actualmente depositadas en la playa. Las primeras alternativas que se estudian se relacionan con los volúmenes de arenas que se podrían extraer de la playa, analizando la extracción de la totalidad de las arenas, las que sólo se intervienen con el proyecto de playa o bien la extracción de una parte de éstas, las cuales buscan disminuir los volúmenes de arenas a manejar y consisten básicamente en extraer una fracción de las arenas y depositar sobre éstas una capa de arenas limpias. Se analizan alternativas de manejo que consideran variadas formas de disposición de las arenas contaminadas: traslado de las arenas a un botadero en tierra (planta de tratamiento), vertido de las arenas en el mar y reutilización de las arenas en obras del mismo proyecto de playa artificial, donde se analiza reutilizar las arenas como material de relleno de las obras terrestres, nivelar la playa y confinarlas en geotubos para generar los núcleos de los rompeolas. De las alternativas estudiadas, se destacan las alternativas de extracción parcial y las alternativas de reutilización de arenas, en las cuales se incorporan soluciones limpias e innovadoras, obteniendo menores costos para el manejo e importantes ventajas ambientales, permitiendo que el proyecto de playa artificial resulte ambiental y económicamente factible.Ítem Metodología de cálculo del transporte terrestre de sedimento mediante espectro de oleaje en la zona de rompiente.(Universidad de Valparaíso, 2012-11) Rodríguez Argandoña, Leonardo Andrés; Quezada Labra, MatíasEn este proyecto de título se busca desarrollar una metodología de cálculo para el transporte longitudinal de sedimentos en la zona de rompiente, para ello se utilizó espectros de energía de oleaje y criterios de saturación espectral en aguas reducidas, con la finalidad de cuantificar la tasa de transporte de sedimento, aplicando condiciones espectrales a las ecuaciones clásicas de gabinete y expandiendo las formulaciones de transporte, representadas como Q1=f(s(B, f)) y de esta forma hacerlas compatibles con los espectros de oleaje en la zona de rompiente. Finalmente se presentan las comparaciones de las tasas de transporte de sedimentos utilizando las ecuaciones tradicionales de gabinete en base a parámetros de resumen de oleaje, y características batimétricas experimentales (lineales) versus la tasa de transporte de sedimento utilizando los espectros de oleaje y la expansión de las ecuaciones clásicas de transporte longitudinal representadas en función de la frecuencia y la dirección, evaluadas en la zona de rompiente.Ítem 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, SergioLa 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.Ítem Alternativas de anclaje para embarcaciones en la Bahía de Hanga Roa, para mitigar la destrucción de los arrecifes de coral(Universidad de Valparaíso, 2018-05) Averill Astroza, Pamela Carolina; Winckler Grez, PatricioEsta investigación busca dar a conocer la destrucción de los arrecifes de coral en la Bahía de Hanga Roa, en Isla de Pascua, debido al excesivo anclaje de embarcaciones especialmente yates y veleros. En base a esto, se propone una solución, que consiste en un sistema de anclaje fijo para así mitigar el deterioro del arrecife debido a las anclas. Para hacer posible lo explicado se realizaron varios estudios los cuales se comentan a continuación. En primera instancia se analizó la correntometría del sector con el fin de saber si las corrientes son causadas principalmente por las mareas o el oleaje. Para realizar dicho estudio fue necesario el uso de derivadores los cuales fueron monitoreados a través de un bote y GPS en los diferentes estados de marea (cuadratura y sicigia). Posteriormente se estudiaron los datos de oleaje otorgados a través del 'Atlas de Oleaje' de la Universidad de Valparaíso (Beya, 2016) y se complementaron con las cartas náuticas del SHOA y modelaciones realizadas con el programa SWAN. A partir del estudio de las condicionantes naturales se analizan distintas alternativas de diseño de anclajes de embarcaciones, con el fin de obtener la mejor sol ución que se ajuste a las condiciones de la Bahía de Hanga Roa.Ítem Análisis hidrodinámico y propuesta de diseño de unsifón de captación por medio de la herramienta Openfoam - 2017(Universidad de Valparaíso, 2017-11) Abarca Reyes, Pablo Antonio; Winckler Grez, PatricioA lo largo de nuestro país existe una problemática importante en materia hídrica y energética. Esta problemática radica en el aumento de la desertificación en zonas rurales y urbanas, especialmente en la zona centro norte de nuestro país (Ministerio del Interior - Gobierno de Chile, 2014). Con este nuevo escenario, la industria minera emplazada en la zona norte del país ha sido fuertemente afectada, por lo que ha surgido la necesidad de aumentar las inversiones en nuevas técnicas de abastecimiento de agua y de energía eléctrica. Para combatir esta carencia, es que inversionistas mineros han puesto sus proyectos en forma integrada junto a plantas desaladoras y termoeléctricas (CEPAL, 2009). Este tipo de plantas utilizan sistemas de abastecimiento de agua de mar por medio de sifones de captación, que intervienen el medio marino con un impacto ambiental que puede ser negativo para la flora y fauna. Con el objeto de minimizar el impacto ambiental que provocan los sistemas de impulsión al medio ambiente marino, y generar ideas de diseños de estructuras hidrodinámicamente eficientes para estos sistemas de producción, es que se generó este estudio. Éste consistió en la simulación de una tipología tipo sifón de captación, bajo una modelación 20, por medio de aproximaciones numéricas de las ecuaciones RANS en el programa OpenFOAM. Esta modelación se desarrolló con el fin de reducir los fenómenos turbulentos en la captación, y en consecuencia minimizar las pérdidas de energía del flujo medio. A partir de un proceso iterativo de simulaciones, se obtuvo una optimización de la campana de succión en base al comportamiento de las líneas de corriente del flujo, obteniendo un diseño de una campana con un difusor curvo acoplado a un filtro de aducción. Esta optimización permitió reducir la pérdida de energía de flujo medio por efectos turbulentos, desde 0.0142 [m] a 0.0043 [m] entre el modelo base y optimizado respectivamente, lo que representa una disminución en un 70% aproximadamente. En consecuencia, la velocidad media integrada del flujo medio aumentó desde 0.6 [m/s] a 0.74 [m/s] en la salida del sifón. Por medio del modelo de optimización se obtuvo una idea de diseño de una campana de succión más eficiente, y que además cumple los requerimientos medioambientales, donde las velocidades de arrastre en la captación son inferiores a 0.15 [m/s] (EPA , 2000).Ítem Procesos para la generación de un soporte web para la administración y análisis de datos asociados a la morfología de las playas en las localidades de Valparaíso, Viña del Mar y Concón(Universidad de Valparaíso, 2018-01) Gutiérrez Bozzo, Melissa; Molina Pereira, MauricioLas ciudades de Valparaíso, Viña del Mar y Concón, todas ellas ubicadas en el litoral central de la Región de Valparaíso (Chile), albergan en su borde costero una serie de playas de arena de variadas dimensiones y geomorfología, las cuales constituyen un recurso económico importante para el desarrollo de actividades turísticas, como así también para el emplazamiento de obras marítimas civiles reguladas por la autoridad competente. Aun cuando estas playas son reconocidas por la población local y regional, disponen de accesos expeditos y han sido ocupadas asiduamente durante más de dos siglos, se dispone de información escasa y dispersa sobre su morfología, dinámica y variabilidad temporal. La escasa información existente no está centralizada y, además, es de difícil acceso. Considerando estas falencias, y como una primera aproximación a esta problemática, se establecieron los pasos necesarios para desarrollar una base de datos, basado en una plataforma de Internet (plataforma web) sostenible en el tiempo orientada a almacenar, procesar y visualizar diversa información proporcionada por las playas. El proyecto fue llevado a cabo en la región de de Valparaíso, en las zonas de Valparaíso, Viña del Mar y Concón, basada en la medición de perfiles de las playas ubicadas en las dos primeras localidades y las fotografías correspondientes a las playas de todas las zonas. Se efectuó una recopilación de mediciones de perfiles de playa en las localidades anteriormente señaladas, efectuadas mediante la aplicación de la metodología propuesta por Emery (1961). El procesamiento de estos datos permite el cálculo de diversos parámetros que pueden obtenerse con dicha información. Otro sistema de medición utilizado correspondió a las fotografías históricas de playas las cuales fueron replicadas en la actualidad manteniendo el ángulo y ubicación con el propósito de lograr apreciar cómo ha ido evolucionando la playa a través de los años. A su vez, se utilizó un seguimiento fotográfico que data desde el 2013 que permitió evaluar cómo se comportan las playas frente a las cuatro estaciones del año (verano-otoño-invierno- primavera). Los sedimentos son otro de los parámetros utilizados dentro del proyecto, cuyo objetivo consistió en dar a conocer qué tipo de sedimento presenta cada playa junto con sus respectivas características, (tamaño, clasificación, distribución, etc.). Dentro de las localidades trabajadas en este proyecto se visualizan los resultados de la playa de Reñaca, donde el principal tipo de sedimento consiste en arena mediana. Los perfiles más cercanos al estero de Reñaca presentan una mayor homogeneidad y el sedimento es mucho más fino, lo contrario sucede al alejarse de este, donde el sedimento es más grueso. La visualización de los perfiles de playa y sedimentos se llevaron a cabo mediante gráficos y tablas, mientras que el análisis fotográfico de manera visual. Con relación a qué tipo de personas utilizarán la plataforma web, se llevó a cabo una encuesta donde fueron identificados 5 posibles usuarios en la que se destacaron sus intereses y conocimientos sobre diversos conceptos del tema de las playas, también fue posible recopilar información acerca de qué tipo de usuario está dispuesto a pagar por una suscripción y qué monto. En donde el 71,8% estaría dispuesto a pagar por una suscripción anual, siendo escogida mayormente la cuota de $1.000 - $2.000. Una vez identificados los usuarios se continuó con la jerarquización de estos, estableciendo no solo la forma en la que pueden contribuir con el sistema, sino que también el acceso que tiene cada uno. En el ámbito financiero se llevó a cabo el modelo de negocios Canvas, que corresponde a un tipo de modelo de negocio que refleja la lógica que se tiene para poder generar ingresos para un proyecto y busca cubrir las cuatro áreas principales de un negocio: clientes, oferta, infraestructura y viabilidad económica. Para finalizar, el proyecto busca dar respuesta a diversas falencias que hoy en día existen, no tan sólo en la administración y análisis de datos relacionados con las playas, si no que también acercar a la comunidad a ser mas participe de qué es lo que sucede con estas. A su vez, se espera que los resultados obtenidos permitan la ayuda en la toma de decisiones en lo que respecta a alteraciones dentro de la playa. De igual manera se espera poder llevar a cabo la materialización del proyecto con la intención de que el impacto y la contribución de esta sea positiva tanto para ambitos de investigación y recreación.Ítem Aspectos técnicos de la realización de dragados de precisión mediante diferentes métodos en el puerto de Valparaíso(Universidad de Valparaíso, 2014-01) Benito Acero, Claudio Andrés; Quezada Labra, MatíasDesde tiempos muy remotos se ha generado la necesidad de construir nueva y mejor infraestructura para la carga y descarga de embarcaciones, las cuales, con el aumento de la especialización de astilleros, ingeniería, tecnologías, aumento de los volúmenes transportados, etc. ha producido una constante especialización de los actores presentes en la cadena productiva. Es dentro de esta especialización que se encajan los proyectos que tienden a generar un aumento de la capacidad productiva. Uno de los proyectos de desarrollo que toma vital importancia corresponde a los dragados de profundización, orientados a generar aumento de las profundidades en los puertos y de este modo conseguir atender naves de mayores dimensiones. El desarrollo del presente documento contempla la elección del equipamiento y maquinaria más idóneo para el desarrollo de un dragado que busca obtener profundidades de -14.5 mNRS a partir de profundidades cercanas a los -12 mNRS, lo que implica la extracción de 51.933 m3 distribuidos en un área de 39.174 m2. Para los diferentes cálculos se utilizaron las formulaciones y recomendaciones entregadas por el PIANC, ROM, Rock manual, British Standard, publicaciones SHOA entre otras fuentes de información, las cuales entregan lineamientos para el desarrollo de los diferentes aspectos relacionados con el documento. También se identifican aspectos relacionados con las condiciones naturales como viento, corriente, marea y batimetría a fin de caracterizar de manera general la región en la que se encuentra inserto el proyecto. Con los resultados obtenidos a partir de los documentos estudiados y procedimientos ejecutados es posible establecer que el dragado de precisión se puede ejecutar con draga Dipper y bombas de succión, equipos que cumplen con las condiciones impuestas para la realización de un dragado de precisión en el Terminal Pacífico Sur Valparaíso.Ítem Evaluación de un modelo de predicción para estimar las horas de cierre de la bahía de Puerto Chacabuco(Universidad de Valparaíso, 2019-12) Gallardo Syriani, Michelle; Caselli Benavente, FelipePuerto Chacabuco es considerado el puerto más importante de la región de Aysén, ya que cubre la necesidad de conectividad marítima de pasajeros y facilita el intercambio comercial de sectores económicos como: pesca, acuicultura, minería, industrial, forestal, agrario, turístico, entre otros. Debido a lo anterior, se realizó este estudio que consiste en la evaluación de un modelo de predicción para estimar las horas de cierre de la bahía de Puerto Chacabuco, esto con el fin de dar respuesta al problema de planificación de las actividades del puerto a partir de las restricciones operacionales generadas por mal tiempo. Para ello se realizó un análisis estadístico donde se identificaron las principales características de la serie temporal y su comportamiento a través de los últimos 10 años, luego se realizó un análisis de series temporales, donde se utilizaron distintos modelos para reproducir la serie temporal y se evaluó cuál de ellos presentó el mejor ajuste. Una vez seleccionado el modelo se realizó la predicción de la serie. El resultado obtenido de este estudio fue una estimación del comportamiento de la variable estudiada (horas mensuales de cierre de la bahía) para los años 2019 y 2020, con el fin de facilitar la toma de decisiones en la planificación de actividades considerando condiciones futuras.Ítem Evaluación de las condiciones hidrodinámicas y parámetros medio ambientales para el diseño ambiental de un emisario submarino en la zona Este de la bahía de Pargua, X Región, Chile(Universidad de Valparaíso, 2019-10) Lecaros Muñoz, Sofía Francisca; Winckler Grez, PatricioEl proyecto en estudio, corresponde a una piscicultura de recirculación para smoltificación en tierra de peces, que se ubica en el sector este de la bahía de Pargua, región de Los Lagos, aproximadamente a 64 Km de la Ciudad de Puerto Montt. Actualmente la piscicultura descarga sus aguas residuales a la bahía mediante dos emisarios con un mismo punto de descarga en común. A causa de las corrientes del sector y a una mala instalación de ambos emisarios, uno de ellos se vio desplazado hacia el norte y otro hacia el sur, quedando fuera de la concesión otorgada y se encuentran separados por una distancia de aproximadamente 131 m, uno del otro. A modo de mejorar la disposición final de estos emisarios y volverlos a su punto original sin dañar el medio marino, el objetivo de la presente memoria es realizar una caracterización hidrodinámica, para luego realizar la modelación de la pluma de dispersión generada a la salida del emisario, a fin de conocer la capacidad de dilución sobre la bahía de Pargua. Se utilizaron los datos de concentración de DBO5 presente en el efluente vertido, entendiendo que la capacidad de dilución del emisario será la misma para cualquier otro elemento o parámetro constituyente del efluente. Todo esto para cumplir con la normativa ambiental vigente y proponer el diseño ambiental y sanitario para un nuevo emisario submarino que realizará su descarga de efluentes en el punto original, autorizado para el funcionamiento del emisario. Para caracterizar la hidrodinámica del sector se realizó una estadística descriptiva y se utilizó un modelo 3D forzado por mareas y vientos adquiridos de la zona en estudio. Para calcular el área de influencia de la pluma de dispersión del efluente asociado a la descarga del emisario propuesto, se utilizó el software Visual Plumes para representar el campo cercano y proponer el diseño del tramo final del emisario llamado difusor. Luego se determinó la evolución de la pluma de dilución en el campo lejano mediante el software MOHID studio.Ítem Análisis de transferencia intermodal de carga contenedorizada en el puerto de Valparaíso, a través de la simulación en Promodel(Universidad de Valparaíso, 2020-06) Pozo Silva, Dángela; Caselli Benavente, FelipeEl Puerto de Valparaíso se encuentra ubicado en la región de Valparaíso. Es uno de los principales puertos de la zona central y del país, que transfiere alrededor de 11 millones de toneladas de carga anual, donde el 99% es transferida a través del modo rodoviario y solo el 1% a través del sistema de ferrocarril. Con la consideración de la proyección de carga estimada para el puerto, es necesario estudiar y optimizar la conexión de este con su hinterland, incluyendo al ferrocarril en la transferencia de carga. Esto junto con la optimización y aumento de transferencia de carga ferroviaria en Chile impulsado por el Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones (MTT) hace necesario estudiar el comportamiento del ferrocarril de carga en Valparaíso. Por lo que este proyecto propone el análisis del sistema ferroviario en el puerto de Valparaíso, identificar sus beneficios, cadena logística y actores relevantes en el sistema, para generar recomendaciones de mejora al sistema en un corto tiempo, que puedan satisfacer las necesidades del puerto a la espera de la construcción del Terminal Intermodal Yolanda. Para llevar a cabo este análisis se realizó la investigación del sistema, a través de reuniones con actores de la cadena logística ferroviaria, Empresa de Ferrocarriles del Estado, Empresa Portuaria de Valparaíso y Metro de Valparaíso. Con los datos recabados se generó la modelación del sistema actual y se experimentó con diferentes modificaciones en el software ProModel. En primera instancia se generó un registro de la situación actual del sistema de ferrocarril de carga en el puerto de Valparaíso, considerando las datas del año 2016 de carga transportada entregadas por EFE, la infraestructura de la red y el funcionamiento de la cadena logística actual. Luego de la recopilación de información se generó el modelo del sistema actual el cual fue comprobado con el promedio de carga transferida para exportación e importación. Ya verificado el modelo, se procedió a generar la experimentación del sistema, variando los tiempos de fiscalización y la carga transferida. A través de la modelación se obtuvo que el sistema actual solo puede movilizar un tren de carga, ida y vuelta, en la ventana horaria restrictiva entre Limache y Valparaíso, pero al disminuir los tiempos de fiscalización, genera la posibilidad de transferir un volumen de carga mayor al promedio actual. Conforme a los resultados obtenidos, se concluye que el sistema ferroviario del Puerto de Valparaíso debe mejorar en un corto plazo su planificación, sistema de información y cadena logística; lo que permitirá la transferencia de mayor volumen de carga, donde si se disminuye el tiempo de fiscalización en el terminal 2, se puede transferir hasta 45 contenedores por viaje en la misma ventana horaria, sin afectar la operación del metro de Valparaíso. Además, el ferrocarril debe generar un calendario de trabajo e itinerarios de paso por las estaciones, mejorando la información entregada al cliente. Con esto se espera que el ferrocarril aumente la transferencia de carga entre el puerto y Santiago, además de ser incluido dentro de la planificación del sistema del puerto de Valparaíso.Ítem Cálculo del área de influencia de la pluma de descarga de una desaladora(Universidad de Valparaíso, 2023-01) Tatán Montecino, Paula Ignacia; Bidart Loyola, SergioLa 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.Ítem Modelación hidrodinámica tridimencionalde los efectivos de la surgencia en bahía de Mejillones(Universidad de Valparaíso, 2021-09) Maturana Morales, Nicole; Quezada Labra, MatíasLa surgencia costera corresponde al afloramiento de masas de agua y sus propiedades físico - químicas desde aguas profundas a la superficie debido al movimiento de masas de aguas superficiales mar adentro. Se necesitan dos mecanismos para que ocurra surgencia; el viento que transfiere momentum a la superficie del océano y la rotación terrestre Marín et al. (1993), procesos que combinados en zonas costeras afectas por la geometría de la línea de costa, batimetría y estratificación del océano (Vergara, 1992), provocan el movimiento vertical de las aguas superficiales. Proceso favorecido por el transporte de Ekman, cuyas aguas se deflectan hacia la izquierda de la dirección predominante del viento. Dicho movimiento vertical de aguas superficiales, que implica cambios físicos y químicos de la zona eufótica, genera un vacío que es ocupado por aguas provenientes desde zonas más profundas las cuales son ricas en nutrientes, pero bajas tanto en temperatura como en oxígeno (Marín et al., 1993). La Bahía de Mejillones y en específico Punta Angamos es uno de los centros de surgencia más importantes en el norte de Chile. En este estudio se caracterizo la oceanografía y meteorología de la zona mediante la recopilación de datos de marea, oleaje y viento, además de campañas levantadas previamente por terceros utilizadas en el proceso de calibración y validación. Se utilizaron los modelos MIKE 21 FM: Spectral Waves y MIKE 3 FM: Hidrodynamics, que permitieron simular la propagación de oleaje y la hidrodinámica del dominio numérica, respectivamente. Basado en lo anterior, el presente trabajo dio una respuesta hidrodinámica a la ocurrencia del afloramiento, identificando las condiciones necesarias para que dicho fenómeno fuese reproducido numéricamente. Para ello, se realizó un estudio basado en el comportamiento teórico a través de un caso ideal, donde se modelo un canal rectangular. Además, se desarrollo la simulación numérica de Bahía Mejillones, efectuando un análisis de sensibilidad a las variables meteorológicas que tienen relevancia en el proceso de surgencia. Adicionalmente, se evaluó un caso ideal y real de El Niño y La Niña permitiendo visualizar variaciones en velocidad de la corriente y temperatura. Los resultados en el canal rectangular, indicaron que la configuración definida para el modelo hidrodinámico permitió contrastar el afloramiento con el cálculo de la pendiente teórico propuesto por Niño (2013). Los modelos C1:24, con variaciones en el perfil de temperatura y en la velocidad del viento permitieron una comparación con experimentos desarrollados por Monismith (1986). Con respecto a la Bahía, el análisis de sensibilidad de la forzante viento indicó que a mayor magnitud, menor es el tiempo de surgencia. Se demostró que la fase cálida y fría modifican la proporción de las masas y variaciones en la TSM.Ítem 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, SergioEl 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.