ESTUDIO DE LAS PLAYAS DE TRUJILLO by MARTINELLI BELTRAN

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Asesoramiento y Control de la Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Contrato nº 100-2011-MTC/10 ACTIVIDADES PREVIAS A LA EJECUCIÓN DEL DRAGADO INFORME TÉCNICO

05 de Octubre de 2011

OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

ÍNDICE

1.-

INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 1

2.-

RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO.......................... 3

3.-

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO Y BATIMÉTRICO PREVIO ............................. 8

3.1.-

Levantamiento topográfico .................................................................................. 8

3.1.1.-

Equipo utilizado ............................................................................................. 12

3.1.2.-

Reseña del IGN en la estación de Trujillo ..................................................... 13

3.2.-

Levantamiento batimétrico ................................................................................. 15

3.2.1.-

3.3.-

Equipo utilizado ............................................................................................. 18

Interpretación preliminar del levantamiento topo-batimétrico ............................. 19

4.-

CARACTERIZACIÓN DE LOS SEDIMENTOS NATIVOS EN LOS BALNEARIOS . 25

5.-

ESTUDIO HIDRODINÁMICO ................................................................................. 33

5.1.-

Propagación del oleaje y de corrientes .............................................................. 33

5.1.1.-

Introducción .................................................................................................. 33

5.1.2.-

Modelo de propagación: OLUCA-MC ............................................................ 34

5.1.3.-

Modelo de corrientes: COPLA-MC/SP .......................................................... 37

5.1.4.-

Aplicación de los modelos ............................................................................. 38

6.-

6.1.-

VALORACIÓN PRELIMINAR DE LA EVOLUCIÓN DEL MATERIAL VERTIDO ..... 62

Tipos de regeneración de playa ......................................................................... 62

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6.1.1.-

Recarga en la dirección longitudinal a la costa.............................................. 62

6.1.2.-

Recarga en la dirección perpendicular a la costa .......................................... 63

6.2.-

Motivos de la erosión ......................................................................................... 64

6.3.-

Estudio de los procesos morfodinámicos ........................................................... 64

6.4.-

Diseño del vertido .............................................................................................. 65

6.4.1.-

Forma en planta ............................................................................................ 65

6.4.2.-

Forma en sección.......................................................................................... 67

6.4.3.-

Parámetros de ajuste del volumen de relleno y del tiempo de regeneración . 71

6.4.4.-

Afección a los volúmenes de relleno y al tiempo de regeneración................. 75

7.-

INVESTIGACIÓN ORIENTADA A LA BÚSQUEDA DE BANCOS DE ARENA ....... 78

7.1.-

Ámbito de estudio .............................................................................................. 79

7.2.-

Alcance de los trabajos asociados al estudio geofísico...................................... 81

7.3.-

Retícula o cuadrícula de levantamiento ............................................................. 82

7.4.-

Antecedentes .................................................................................................... 82

7.4.1.-

Contexto geomorfológico .............................................................................. 82

7.4.2.-

Estudio previo de evaluación de sedimentos en la zona de estudio .............. 83

7.5.-

Levantamiento batimétrico en zonas de extracción ........................................... 84

7.5.1.-

Calibración y correcciones ............................................................................ 85

7.5.2.-

Procesado de datos batimétricos. ................................................................. 86

7.5.3.-

Caracterización batimétrica ........................................................................... 87

7.6.-

Morfología de fondos ......................................................................................... 88

7.6.1.-

Calibración y correcciones ............................................................................ 88

7.6.2.-

Procesado de datos ...................................................................................... 90

7.6.3.-

Caracterización morfológica del fondo .......................................................... 91

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7.7.-

Investigación sismo-estratigráfica ...................................................................... 95

7.7.1.-

Calibración y correcciones ............................................................................ 96

7.7.2.-

Procesado de datos ...................................................................................... 96

7.7.3.-

Caracterización estratigráfica de la zona ....................................................... 98

7.8.-

Caracterización del sedimento de regeneración .............................................. 102

7.8.1.-

Toma de muestras ...................................................................................... 103

7.8.2.-

Análisis granulométrico ............................................................................... 104

7.8.3.-

Granulometría del sedimento de regeneración............................................ 106

8.-

RESUMEN DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN .................................................. 113

8.1.-

Balnearios de Las Delicias y Buenos Aires ...................................................... 113

8.2.-

Balneario de Huanchaco ................................................................................. 114

9.-

GENERACIÓN DE PROPUESTAS ...................................................................... 116

9.1.-

Generación de propuestas de actuación de emergencia ................................. 116

9.2.-

Generación de propuestas a medio-largo plazo. Gestión Integrada de la Zona Costera ............................................................................................................ 117

ANEJOS

ANEJO 1 Recopilación de antecedentes ANEJO 2 Caracterización sedimentaria ANEJO 3 Propagación de oleaje ANEJO 4 Corrientes de rotura ANEJO 5 Modelo de "una-línea" ANEJO 6 Equipos de campo ANEJO 7 Especificaciones para los trabajos

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ANEJO 8 Estudio técnico de la explotación de yacimientos ANEJO 9 Reportaje fotográfico ANEJO 10 Volúmenes de relleno

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Detalle del vértice geodésico ubicado en el aeropuerto de Trujillo. ................. 9 Figura 2. Estación de trabajo sobre el vértice geodésico del aeropuerto de Trujillo. ...... 9 Figura 3. Estaciones de trabajo comprobando la nivelación. ........................................ 10 Figura 4. Imagen de la génesis del mapa topográfico del balneario de Las Delicias. ... 11 Figura 5. Imagen de la génesis del mapa topográfico del balneario de Buenos Aires. . 11 Figura 6. Imagen de la génesis del mapa topográfico del balneario de Huanchaco. .... 12 Figura 7. Reseña del IGN para el vértice geodésico situado en el aeropuerto de Trujillo (1 de 2). ........................................................................................................ 13 Figura 8. Reseña del IGN para el vértice geodésico situado en el aeropuerto de Trujillo (2 de 2). ........................................................................................................ 14 Figura 9. Ubicación del mareógrafo en el Puerto de Salaverry y esquema de datos para nivelación. ..................................................................................................... 16 Figura 10. Representación de los datos obtenidos en cada sondeo, en el entorno del balneario de Las Delicias. ............................................................................. 17 Figura 11. Representación de los datos obtenidos en cada sondeo, en el entorno del balneario de Buenos Aires. ........................................................................... 17 Figura 12. Representación de los datos obtenidos en cada sondeo, en el entorno del balneario de Huanchaco. .............................................................................. 18 Figura 13. Ecosonda y transducer instalados en la embarcación. .................................. 19 Figura 14. Representación gráfica en 3D de la topo-batimetría de la playa de Las Delicias. ........................................................................................................ 20 Figura 15. Perfil realizado sobre la topo-batimetría de la playa de Las Delicias. ............ 20 Figura 16. Ampliación del perfil realizado sobre la topo-batimetría de la playa de Las Delicias. ........................................................................................................ 21 Figura 17. Representación gráfica en 3D de la topo-batimetría de la playa de Buenos Aires.............................................................................................................. 21 Figura 18. Perfil realizado sobre la topo-batimetría de la playa de Buenos Aires. .......... 22 Figura 19. Ampliación del perfil realizado sobre la topo-batimetría de la playa de Buenos Aires.............................................................................................................. 22 Figura 20. Representación gráfica en 3D de la topo-batimetría de la playa de Huanchaco. ................................................................................................... 23

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Figura 21. Perfil realizado sobre la topo-batimetría de la playa de Huanchaco. ............. 23 Figura 22. Toma de muestras en playa seca ................................................................. 25 Figura 23. Muestra tomada en mar con ayuda de draga Van Veen ............................... 25 Figura 24. Muestra de sedimento tomada con draga Van Veen ..................................... 26 Figura 25. Secado de muestras y posterior tamizado .................................................... 27 Figura 26. Carta HIDRONAV 211 – Punta Huanchaco a Caleta Coscomba................... 39 Figura 27. Carta HIDRONAV 21 – Puerto Salaverry ...................................................... 40 Figura 28. Mallas de propagación .................................................................................. 41 Figura 29. Mallas principal y de detalle: Caso 06 ........................................................... 44 Figura 30. Resumen de alturas de ola de los distintos casos simulados. ....................... 46 Figura 31. Intensificación de la corriente en las cercanías del Balneario de Huanchaco: Oleaje SW ..................................................................................................... 57 Figura 32. Intensificación de la corriente en las cercanías del Balneario de Huanchaco: Oleaje SSW .................................................................................................. 58 Figura 33. Intensificación de la corriente en las cercanías del Balneario de Huanchaco: Oleaje S ........................................................................................................ 58 Figura 34. Intensificación de la corriente en las cercanías del Balneario de Huanchaco: Temporal....................................................................................................... 59 Figura 35. Esquema de corrientes: remolinos ................................................................ 59 Figura 36. Corrientes de retorno cerca del balneario de Las Delicias (Caso 03) ............ 60 Figura 37. Extracto del gráfico de corrientes del Caso 08: H = 1 m, T = 14 s, Sur.......... 61 Figura 38. Zonificación del perfil de costa ...................................................................... 64 Figura 39. Diagrama esquemático para los modelos de una línea ................................. 67 Figura 40. Variación del parámetro A en función del tamaño del sedimento .................. 68 Figura 41. Pendientes de equilibrio para los diferentes tamaños de grano y grado de exposición al oleaje (Wiegel, 1964) ............................................................... 70 Figura 42. Isolíneas de ajuste del factor RA .................................................................... 73 Figura 43. Isolineas de ajuste para el valor RJ ............................................................... 74 Figura 44. Delimitación inicial de zonas de investigación de bancos de arena. .............. 79 Figura 45. Ampliación de zonas de investigación de bancos de arena........................... 80 Figura 46. Plano de ubicación de estaciones de toma de muestras realizada por CODRALUX. ................................................................................................. 84 Figura 47. Planificación de líneas en ZONA 1 AMPLIADA. ............................................ 85

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Figura 48. Ubicación del mareógrafo en el Puerto de Salaverry y esquema de datos para nivelación. ..................................................................................................... 86 Figura 49. Modelo 3D de la ZONA 1 AMPLIADA. .......................................................... 87 Figura 50. Calibración del posicionamiento del SBL. ..................................................... 89 Figura 51. Eliminación del offset. ................................................................................... 89 Figura 52. Imágenes SBL mostrando las diferentes reflectividades encontradas. .......... 91 Figura 53. Plano morfológico de la ZONA 1 AMPLIADA. ............................................... 92 Figura 54. Sonograma correspondiente a fondo arenoso............................................... 93 Figura 55. Sonograma correspondiente a fondo fangoso. .............................................. 94 Figura 56. Plano morfológico de la ZONA 2 y ZONA 3................................................... 95 Figura 57. Ejemplo de interpretación de registro sísmico. .............................................. 98 Figura 58. Imagen del plano de isopacas de espesor de fango correspondiente a la zona situada al sur del molón retenedor. ZONA 1 AMPLIADA. .............................. 99 Figura 59. Perfil representativo de la zona NE. ............................................................ 100 Figura 60. Perfil representativo de la zona central. ...................................................... 100 Figura 61. Perfil representativo de la zona SO. ............................................................ 101 Figura 62. Imagen del plano de isopacas de espesor de fango correspondiente a ZONA 2 y. ZONA 3 AMPLIADA. ............................................................................ 102 Figura 63. Draga Van Veen sobre la bañera de la lancha “LOBO”. .............................. 103 Figura 64. Muestra de sedimento tomada con draga Van Veen. .................................. 104 Figura 65. Ubicación y granulometría de los tres sectores diferenciados en la ZONA 1 AMPLIADA. ................................................................................................. 106 Figura 66. M89 – Descripción de visu: Fango .............................................................. 108 Figura 67. M90 – Descripción de visu: Arena fina ........................................................ 108 Figura 68. M91 – Descripción de visu: Arena fina ........................................................ 108 Figura 69. M92 – Descripción de visu: Fango .............................................................. 108 Figura 70. M93 – Descripción de visu: Arena fina ........................................................ 108 Figura 71. M94 – Descripción de visu: Arena fina ........................................................ 108 Figura 72. M95 – Descripción de visu: Arena media .................................................... 109 Figura 73. M96 – Descripción de visu: Arena fina ........................................................ 109 Figura 74. M97 – Descripción de visu: Arena fina ........................................................ 109 Figura 75. M98 – Descripción de visu: Fango .............................................................. 109 Figura 76. M99 – Descripción de visu: Fango .............................................................. 109 Figura 77. M100 – Descripción de visu: Arena fina ...................................................... 109

OIST, S.A.

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Figura 78. M101 – Descripción de visu: Arena fina ...................................................... 110 Figura 79. M102 – Descripción de visu: Arena fina ...................................................... 110 Figura 80. M103 – Descripción de visu: Arena fina ...................................................... 110 Figura 81. M104 – Descripción de visu: Arena fina ...................................................... 110 Figura 82. M105 – Descripción de visu: Fango ............................................................ 110 Figura 83. M106 – Descripción de visu: Arena fina ...................................................... 110 Figura 84. M107 – Descripción de visu: Arena gruesa ................................................. 111 Figura 85. M108 – Descripción de visu: Fango ............................................................ 111 Figura 86. M109 – Descripción de visu: Arena fina ...................................................... 111 Figura 87. M110 – Descripción de visu: Arena gruesa ................................................. 111 Figura 88. M111 – Descripción de visu: Arena fina ...................................................... 111 Figura 89. M112 – Descripción de visu: Fango ............................................................ 111 Figura 90. M113 – Descripción de visu: Arena fina ...................................................... 112 Figura 91. M114 – Descripción de visu: Arena fina ...................................................... 112 Figura 92. M115 – Descripción de visu: Arena fina ...................................................... 112 Figura 93. M116 – Descripción de visu: Fango ............................................................ 112 Figura 94. M117 – Descripción de visu: Fango limoso ................................................. 112 Figura 95. M118 – Descripción de visu: Arena fina ...................................................... 112

OIST, S.A.

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INDICE DE TABLAS

Tabla 1.

Antecedentes recopilados sobre la zona de estudio, ordenados de forma cronológica...................................................................................................... 3

Tabla 2.

Parámetros de referencia geográfica y altimétrica que rigen en este estudio. . 8

Tabla 3.

Delimitación del ámbito de estudio. ............................................................... 15

Tabla 4.

Serie de Tamices ASTM y clasificación del sedimento por tamaño, según la escala Wentworth.......................................................................................... 28

Tabla 5.

Caracterización de muestras de sedimentos obtenidas en la playa de Las Delicias ......................................................................................................... 30

Tabla 6.

Caracterización de muestras de sedimentos obtenidas en la playa de Buenos Aires.............................................................................................................. 31

Tabla 7.

Caracterización de muestras de sedimentos obtenidas en la playa de Huanchaco .................................................................................................... 32

Tabla 8.

Características de las mallas de propagación ............................................... 41

Tabla 9.

Oleajes propagados ...................................................................................... 43

Tabla 10. Profundidades indefinidas para los periodos usados en la simulación .......... 44 Tabla 11. Alturas máximas ........................................................................................... 46 Tabla 12. Casos para la simulación de corrientes ......................................................... 56 Tabla 13. Volúmenes por tramos y por diámetro medio de partículas ........................... 71 Tabla 14. Resultado del análisis de toma de muestras realizado por CODRALUX. ...... 83 Tabla 15. Serie de Tamices ASTM y clasificación del sedimento por tamaño, según la escala Wentworth........................................................................................ 105 Tabla 16. D50 compuesto obtenido en las zonas de investigación para la búsqueda de bancos de arena. ........................................................................................ 106 Tabla 17. Caracterización de muestras de sedimentos obtenidas en la ZONA 1 AMPLIADA. ................................................................................................. 107

OIST, S.A.

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1.-

INTRODUCCIÓN

La Dirección de Hidrografía y Navegación Marítima de Guerra del Perú redactó un Informe Técnico en Julio de 2010, el cual alertaba de que el proceso de erosión entorno al Puerto de Salaverry, que venía presentándose desde hace más de 30 años, alcanzaba un estado de peligro inminente para las estructuras ribereñas.

En base a la Ley Nº 29640 que declara la necesidad pública para la ejecución de proyectos en relación con la erosión marítima de la Zona Costera Moche en el departamento de La Libertad, las Entidades regionales y municipales de las localidades afectadas solicitaron a diversas instancias del Gobierno Central la prioridad de medidas de urgencia para detener la erosión costera en los balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco.

Asimismo, el Instituto Nacional de Defensa Civil redacto un informe que sustentaba la necesidad de una Declaratoria de Estado de Emergencia por Erosión Marítima, en base a la evaluación de riesgo que efectuó en el área de estudio, deliberando que en la zona urbana existe un peligro inminente con riesgo de pérdidas de vivienda por erosión marina.

El 17 de Marzo de 2011, por razón del Decreto Supremo Nº 022-2011-PCM, se declaró el Estado de Emergencia de los balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco, por un plazo de sesenta (60) días calendario. Posteriormente se aprobó una prorroga de dicho Estado en un plazo de igual cuantía mediante la publicación del Decreto Supremo Nº 043-2011-PCM.

A través del Decreto Supremo Nº 024-2011-MRC publicado el 2 junio de 2011, se encargó al Ministerio de Transportes y Comunicaciones, las obligaciones ambientales para efectuar las actividades de Reposición del Borde Costero en los balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco, ubicados en los distritos de Moche, Víctor Larco Herrera y Huanchaco, de la Provincia de Trujillo en el Departamento de La Libertad, siendo el órgano rector del Sector Transportes con capacidad y recursos para tomar las medidas necesarias para mitigar y reponer la afectación ambiental ocasionada.

1 OIST, S.A.

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Tras el encargo antes señalado y con posterioridad a la tramitación administrativa presupuestaria, el 14 de julio de 2011 mediante la Resolución Ministerial Nº 500-2011MTC/01, bajo situación de emergencia, se licitó a Concurso Público Nº 0010-2011MTC/13 “Asesoramiento y Control de la Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco”.

El 18 de julio de 2011, se público la Resolución Secretarial Nº 174-20111-MTC/04 que aprobaba las Bases del proceso de selección que corresponden a las Bases de la Adjudicación por Exoneración del Concurso Público Nº 0003-2011-MTC/10, siendo adjudicado el Servicio a las empresas INTECSA-INARSA S.A. – OFICINA DE INGENIERIA Y SERVICIOS TÉCNICOS S.A.

El Servicio de consultoría con el fin de efectuar el asesoramiento y control para el cumplimiento de las actividades necesarias para la reposición de arena, además comprende la inspección y control técnico para la ejecución adecuada de las dichas actividades en los balnearios de estudio, cumpliendo los alcances especificados en el Informe Técnico por el Ministerio de Transporte y Comunicaciones (MTC).

La situación de la distribución de los sedimentos en el borde costero que ha supuesto la construcción del Puerto de Salaverry a lo largo de los años, ha repercutido de tal forma que ha ido causando una fuerte degradación de la costa al Norte del puerto, ocasionando una crítica erosión en litoral de la provincia de Trujillo.

Para llevar a cabo un correcto asesoramiento del litoral, es necesario disponer de una información cartográfica tanto del litoral emergido como del sumergido, así como la información y conocimiento de ámbitos temáticos como el morfológico o el hidrodinámico. .

2 OIST, S.A.

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2.-

RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO

Para el asesoramiento y elaboración de los trabajos, se ha recopilado toda la información disponible sobre los antecedentes en referencia a las actuaciones previas que se han realizado en el Puerto de Salaverry y la costa adyacente, incluyendo informes técnicos de la caracterización del clima marítimo y la dinámica litoral de la zona de influencia que abarca el área de estudio.

A continuación, en la Tabla 1, se ordena cronológicamente toda la información recopilada sobre trabajos realizados en la zona de actuación.

Tabla 1.

Antecedentes recopilados sobre la zona de estudio, ordenados de forma cronológica TÍTULO

EMPRESA

AÑO

George Wimpey & CO., Limited

1965

Conclusiones tentativas con particular referencia a los informes de George Wimpey & Co. Ltd.

H. Lundgren

1967

Mediciones y Estudio de la Erosión en Salaverry (La Libertad)

Ministerio de Pesquería

1975

Estudio básico del oleaje en Salaverry

ENAPU (Proyecto Controlamar)

1977

Proyecto de Dragado Integral del Terminal Marítimo de Salaverry y Optimización del funcionamiento de la draga Marinero Rivas

ENAPU (Proyecto Controlamar)

1978

Problemas relacionados con el movimiento de arenas en el puerto de Salaverry

ENAPU (Proyecto Controlamar)

1978

Informe Evaluación del Proyecto Controlamar Programa de estudios y proyectos hidráulicos para el mejoramiento de los puertos de ENAPU

ENAPU (Proyecto Controlamar)

1978

Estudio en Modelo Hidráulico de la Difracción de las olas en el T.M. del Puerto de Salaverry

Ministerio de Agricultura - Dirección General de Iirigaciones - Dirección de Investigación aplicada

1979

ENAPU

1979

Movimiento del Buque - Estudios Hidráulicos adicionales sobre modelos

Estudio del Régimen Anual del Oleaje en el Puerto de Salaverry

3 OIST, S.A.

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TÍTULO

EMPRESA

AÑO

Informe de las alternativas de solución al arenamiento y penetración de olas en el T.M. Salaverry (Volumen II)

ENAPU (Proyecto Controlamar)

1980

Informe de las alternativas de solución al arenamiento y penetración de olas en el T.M. Salaverry (Volumen I)

ENAPU (Proyecto Controlamar)

1980

Espigón retenedor de arena T.M. Salaverry

ENAPU (Proyecto Controlamar)

1980

Estudio en Modelo Hidráulico del arenamiento del Puerto de Salaverry

Ministerio de Agricultura - Dirección General de Iirigaciones - Dirección de Investigación aplicada

1981

Necesidades de dragado en la costa peruana y una política para atenderlas

ENAPU (Proyecto Controlamar)

1981

Estudio de Impacto Ambiental para la segunda prolongación del Molo Retenedor de Arena del T.P. Salaverry

Desarrollo Ambiental S.A.

2004

Levantamiento Batimétrico desde Punta Huanchaco a Caleta Coscomba

Ministerio de Defensa - Marina de Guerra - Dirección de Hidrografía y Navegación

2005

Levantamiento Batimétrico del Puerto de Salaverry

Ministerio de Defensa - Marina de Guerra - Dirección de Hidrografía y Navegación

2007

Royal Haskoning

2008

Marina de Guerra del Perú - Dirección de Hidrografía y Navegación Departamento de Oceanografía

2010

ENAPU

2010

Pre estudio Salaverry - Huanchaco (Propuesta técnica y Propuesta económica:Cotización)

SIC Skagen Innovations Center (Paul Jakobsen)

2010

Presentación diapositivas "Erosión Costera en Trujillo" Alternativas de Solución según Sistema de Drenaje vertical de playas (PEM)

SIC Skagen Innovations Center (Paul Jakobsen)

2010

Consultores Hidrográficos y Ambientales SAC (CODRALUX SA)

2011

Instituto Nacional de Defensa Civil Dirección Nacional de Prevención

2011

Berenguer Ingenieros

2011

Estudio de sedimentación en Salaverry

Caracterización de la Dinámica Marina entre Salaverry y Huanchaco Informe Sistema Bypass

Evaluación preliminar de Sedimentos Marinos frente a las Costas de Salaverry y Trujillo Informe que sustenta la necesidad de una Declaratoria de Estado de Emergencia por Erosión Marina Memorandum sobre el Puerto de Salaverry y las Playas de Trujillo

4 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

TÍTULO

EMPRESA

AÑO

Resumen situación del estado de emergencia (Municipalidad distrital de Huanchaco). Carta declaración de emergencia de las playas de Buenos Aires y las Delicias en la Provincia de Trujillo (APN)

Municipalidad Distrital de Huanchaco APN

2011

Solución Total a la situación de emergencia de los Balnearios de Las Delicias y Buenos Aires, en relación al Puerto de Salaverry

SIC Skagen Innovations Center (Paul Jakobsen)

2011

De toda la información recopilada, se ha dado mayor relevancia a aquellos antecedentes relacionados con trabajos similares en la zona de actuación y clima marítimo, en base al objeto del presente proyecto. De carácter divulgativo, se han consultado los antecedentes disponibles sobre la obra portuaria de Salaverry. Se ha de tener presente que la costa es un elemento natural en continuo cambio, sensible a los agentes exteriores que la conforman, constituyendo una diversidad de formas costeras. La interacción de agentes climáticos, geológicos y humanos, son factores determinantes que condicionan el resultado de los procesos costeros.

Desde la construcción del rompeolas en 1955 hasta la actualidad, se han realizado varios informes en cuanto al proceso de sedimentación, análisis y características dinámicas, estudios básicos del oleaje, aplicación de modelos hidráulicos de la difracción oleaje, aplicación de un modelo matemático de la erosión, etc., con el fin de evaluar, asesorar, proponer y recomendar soluciones a los problemas de erosión y sedimentación.

Tras la revisión de la literatura realizada se concluye que el litoral de Perú, presenta una costa abierta constituida por playas planas. La construcción del rompeolas, modificó el entorno costero quedando sin protección natural. Los estudios de transporte de sedimento, han determinado que la aportación principal de sedimentos es originada por las corrientes en la zona de rompientes debido a la acción de las olas proveniente del Océano Pacífico. La obra portuaria obstaculiza la circulación natural de sedimentos, produciendo el bloqueo de los mismos en su cara Sur, resultando en un déficit de volumen de arena que transita hacia el Norte. Las primeras estimaciones de la tasa media de transporte longitudinal de sedimentos, cifraban esta magnitud entre 500,000 m3/año – 1’000,000 m3/año en el año 1967. Una posterior revisión en los años 5 OIST, S.A.

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1973-1980 proporcionó una cifra del orden de 1’000,000 m3/año, y en un estudio del año 2004, se estableció en torno a 1’150,000 m3/año.

La fuente de información sobre los estudios de oleaje frente a la costa peruana se basó, en los primeros momentos, en observaciones visuales de barcos en ruta (Sailling Directions for South América). En el transcurso del tiempo, se ampliaron con la realización de campañas, elaborándose bancos de datos del oleaje e informes de estudios básicos del oleaje tales como: Proyecto CONTROLOMAR en ENAPU, NOAA (Administración Nacional Oceanográfica y Atmosférica), Estudio del régimen anual por ENAPU, estudios de Dirección de Hidrografía y Navegación de La Marina, etc.

Para la determinación de las direcciones predominantes del oleaje, no se consideraron las direcciones que no llegaban a la costa (N, NE, E y SE) ni las direcciones de donde provenía un oleaje con baja frecuencia (NW), reduciéndose solamente a dos direcciones: S y SW. De diversos estudios se obtiene que el oleaje que ataca la costa peruana se puede dividir en dos tipos: “sea” y “swell”. El oleaje de tipo “sea” es causado por vientos locales, caracterizados por una velocidad en torno a 5-9 m/s, generando olas de periodo y altura de ola de menor magnitud que las de tipo “swell”. La influencia de este tipo de ola se desprecia porque las corrientes generadas por el viento son insignificantes en cuanto al transporte de materiales.

El oleaje de tipo “swell” generalmente suele ser de mayor altura y periodo. La zona de generación del oleaje de tipo “swell” en la zona de estudio se encuentra frente a la costa de Chile, coincidiendo con los registros de olas que establecían, que éstas se aproximan a la costa prácticamente uni-direccionales, provenientes de la dirección SSW, con periodos de alrededor de 14 s, y con altura de ola significante comprendida entre 1.0 m y 2.0 m durante casi el 90 por ciento del tiempo. La información registrada muestra que las olas significantes más altas y con periodos promedios máximos, proceden de esta dirección y se presentan en los meses de junio, julio y agosto, siendo el período de invierno, época en la que el centro de generación se encuentra más cerca a la costa peruana.

Los estudios de las corrientes determinaron que son de pequeña magnitud y no son contribuyentes de forma activa en el transporte de material. Las características mareales 6 OIST, S.A.

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(Tablas Mareales editadas por la Dirección de Hidrografía y Navegación de La Marina) son de tipo semi-diurno. Debido a las características generales de líneas de costa casi rectilíneas, son insignificantes.

Existe escasa información sobre estudios granulométricos, y la escueta información existente determina que las playas cerca de Salaverry consisten en arena mediana hasta gruesa, donde la zona de Buenos Aires tiene la granulometría más gruesa.

Todos los estudios anteriores determinan que la dirección del oleaje es casi constante y que el transporte litoral se realiza del sureste al noroeste. Los estudios de erosión más recientes establecen que los cambios morfológicos pueden derivar cambios de refracción en la dirección predominante, el cambio de un grado en la dirección equivale a un cambio en el transporte de sedimentos de alrededor de 150,000 m3/año.

La pérdida estimada de arena en el tramo de costa comprendido entre Salaverry y Huanchaco, en el periodo de tiempo desde 1956-2011, es de 50’000,000 m3, y se puntualiza que el retroceso promedio de Las Delicias ha sido del orden de 9 a 11 metros por año.

En el ANEJO 1 se recoge un resumen de los documentos más relevantes.

7 OIST, S.A.

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3.-

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO Y BATIMÉTRICO PREVIO

Con objeto de conocer el estado de las playas a regenerar, se han efectuado trabajos de campo para la realización de un levantamiento topográfico y batimétrico en el entorno de los balnearios objeto de estudio. Estos trabajos son necesarios para conocer el grado de erosión y determinar el volumen de material de relleno a aportar, a partir del perfil de playa existente y del perfil de playa de diseño.

Para ello se han efectuado medidas en perfiles de playa emergida y sumergida, hasta una profundidad máxima de unos 15 m. Los perfiles realizados durante el levantamiento topográfico tienen una separación nominal de 100 m entre perfiles, mientras que para el levantamiento batimétrico se han realizado perfiles cada 200 m. Ocasionalmente, cuando las circunstancias así lo han aconsejado, esta separación se ha reducido en aras de una mejor definición de las playas.

A continuación se detalla el datum, nivel de referencia vertical y tipo de coordenadas que rigen el desarrollo de los levantamientos topográficos y batimétricos, así como al resto de tareas a desarrollar en el contexto de este estudio.

Tabla 2.

Parámetros de referencia geográfica y altimétrica que rigen en este estudio.

DATUM

WGS84

NIVEL DE REFERENCIA

Nivel Medio De Bajamares De Sicigias Ordinarias (NMBSO)

VERTICAL SISTEMA DE COORDENADAS

3.1.-

Proyección Universal Transversal Mercator (U.T.M.) correspondiente a la Zona 17

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO

El levantamiento topográfico incluye la toma de datos de planimetría y altimetría. Para ello se ha generado una red de vértices, enlazados con la Red Geodésica Nacional establecida por el IGN (Instituto Geográfico Nacional) Toda la información está referida al 8 OIST, S.A.

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datum WGS84 en la proyección Universal Transversal Mercator (U.T.M.) correspondiente a la Zona 17.

Se ha tomado como punto de control, el vértice geodésico de primer orden establecido por el IGN en el aeropuerto de Trujillo (Figura 1 y Figura 2). Su descripción es la de un disco de bronce de 9 cm de diámetro, incrustado en un bloque de concreto, a 4.5 m sobre el nivel del suelo. La reseña con los datos a los que están referidas las coordenadas altimétricas se muestra al final de este punto del índice en la Figura 7 y Figura 8.

Se han arrastrado 47 vértices en total: 9 en el balneario de Las Delicias, 29 en el balneario de buenos Aires y 9 en el balneario de Huanchaco, a partir de los cuales se ha realizado el levantamiento de detalle de cada balneario, realizando un perfil cada 100 metros. Figura 4, Figura 5 y Figura 6.

Figura 1.

Detalle del vértice geodésico ubicado en el aeropuerto de Trujillo.

Figura 2.

Estación de trabajo sobre el vértice geodésico del aeropuerto de Trujillo.

En cuanto a la nivelación vertical, se ha seguido la metodología de la llamada “nivelación cerrada”. Esta metodología parte de un punto dado y termina en el mismo punto, después de recorrer todos los puntos a nivelar. En este caso se parte de la nivelación realizada desde A a B, para inmediatamente realizar la nivelación desde B hasta A, por vía de comprobación. Convenientemente, se ha utilizado una vía alternativa para el cierre del circuito (ver Figura 3). 9 OIST, S.A.

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La comprobación global de la nivelación cerrada, se obtiene verificando si la suma de todas las lecturas hacia atrás es igual a la suma de todas las lecturas hacia delante. Se ha elegido este método por la certeza en los resultado obtenidos, cerrando con un error menor a 0.003 m.

El levantamiento topográfico incluye la franja intermareal y la parte sumergida más cercana a la costa. En la realización de este trabajo se han ubicado puntos en mar utilizando portaprismas especialmente adecuados de 6 m de altura.

Finalmente hay que indicar que todas las cotas están referidas al Nivel Medio De Bajamares Sicigias Ordinarias (NBSO). Para ello se ha utilizado la información aportada por la Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina de Guerra del Perú (DHN). En el apartado de batimetría se hará referencia a esta nivelación.

Figura 3.

Estaciones de trabajo comprobando la nivelación.

10 OIST, S.A.

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Figura 4.

Imagen de la génesis del mapa topográfico del balneario de Las Delicias.

Figura 5.

Imagen de la génesis del mapa topográfico del balneario de Buenos Aires.

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Figura 6.

Imagen de la génesis del mapa topográfico del balneario de Huanchaco.

Tras la finalización de la toma de datos se ha procedido al oportuno procesamiento de datos mediante el software especifico, y una vez integrada toda la información y realizadas las correcciones oportunas se ha realizado el curvado tal y como se muestra en el plano correspondiente adjunto en este informe.

3.1.1.-

Equipo utilizado

El equipo utilizado en la realización del levantamiento topográfico se relaciona a continuación: •

01 Estación Total SOUTH NTS-352R

•

03 Prismas

•

03 Porta prismas

•

03 Bastones

•

02 GPS PROMARK 3 RTK (MAGELLAN) ANTENA NAP100

•

04 Radios para Comunicación

•

01 Nivel Automático Topcon (2” de Precisión)

•

01 Mira de madera plegable de 4m 12 OIST, S.A.

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3.1.2.-

Reseña del IGN en la estación de Trujillo

Figura 7.

Reseña del IGN para el vértice geodésico situado en el aeropuerto de Trujillo (1 de 2).

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Figura 8.

Reseña del IGN para el vértice geodésico situado en el aeropuerto de Trujillo (2 de 2).

14 OIST, S.A.

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3.2.-

LEVANTAMIENTO BATIMÉTRICO

El estudio batimétrico comprende la realización de una serie de líneas de sondeo mediante ecosonda bifrecuencia, desde el punto más próximo posible a la línea de costa, buscando el solape con el área estudiada mediante topografía, hasta la profundidad de 15 metros.

El ámbito de estudio comprende el frente litoral de los balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco. (Ver Tabla 3) en un área aproximada de 59 km2. La Tabla 3 muestra la longitud de cada una de las tres zonas de estudio, la profundidad a alcanzar, y la distancia aproximada, medida desde la costa hasta situarse en la cota -15 m.

Tabla 3.

Delimitación del ámbito de estudio.

ZONA DE ESTUDIO

LONGITUD

PROFUNDIDAD

LONGITUD DEL PERFIL

(m)

Las Delicias

2,600

6,900

Buenos Aires

3,600

6,100

Huanchaco

2,200

6,400

El levantamiento batimétrico se ha realizado mediante la toma de datos de profundidad georreferenciados, a lo largo de perfiles perpendiculares a costa separados 200 m entre sí, salvo en lugares excepcionales en los que se ha reducido la separación entre líneas para lograr mayor exactitud, además de una o dos líneas paralelas a costa. (Figura 9, Figura 10, Figura 11).

En la realización del trabajo se han seguido las premisas que se indican a continuación: •

En cada recorrido de navegación se ha registrado el número de línea, coordenadas, y puntos de control de forma periódica, así como registros continuos georreferenciados. Todos los recorridos han sido registrados mediante el sistema integrado de navegación HYPACK.

15 OIST, S.A.

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•

La navegación durante la toma de datos se ha realizado a velocidad lenta y constante (velocidad aproximada 3- 4 nudos).

•

Se ha realizado la calibración de la sonda con plancha o sondaleza cada día, al inicio y a la finalización de los trabajos de toma de datos.

•

El datum de referencia es el WGS 84 y el nivel de referencia en la vertical es el NMBSO (Nivel Medio de Bajamares de Sicigias Ordinarias).

•

Sistema de coordenadas: Proyección Cartográfica UTM (Universal Transversal de Mercator).

•

Se han utilizado los datos de nivel del mar del mareógrafo instalado en el Puerto de Salaverry para corregir el efecto de la marea.

La corrección de la marea se ha realizado a partir de la información aportada por la Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina de Guerra del Perú (DHN). Dado que el instrumento se encuentra en periodo de prueba se comprobaron los datos tomando medidas cada 10 minutos mediante una regla, durante tres de los días de trabajo de toma de datos mediante sonda, obteniéndose una correlación aceptable. (ver Figura 9).

3.72

4.96

NMM NMBSO

Figura 9.

Ubicación del mareógrafo en el Puerto de Salaverry y esquema de datos para nivelación.

Las imágenes que se muestran a continuación representan los datos obtenidos en cada sondeo de forma georreferenciada obtenidos en cada una de las zonas de trabajo. Se

16 OIST, S.A.

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observa así la gran densidad de puntos obtenidos y las líneas de trabajo realizadas. (ver Figura 10, Figura 11, Figura 12).

Figura 10. Representación de los datos obtenidos en cada sondeo, en el entorno del balneario de Las Delicias.

Figura 11. Representación de los datos obtenidos en cada sondeo, en el entorno del balneario de Buenos Aires.

17 OIST, S.A.

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Figura 12. Representación de los datos obtenidos en cada sondeo, en el entorno del balneario de Huanchaco.

3.2.1.-

Equipo utilizado

La realización del estudio batimétrico ha requerido el uso del siguiente equipo específico: •

Equipo de posicionamiento tipo DGPS SeaSTAR 8300HP

•

Ecosonda monohaz bifrecuencia Bathy 500

•

Sonda o sondaleza para calibración

•

Software de navegación tipo HYPACK

•

Embarcación adecuada

18 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 13. Ecosonda y transducer instalados en la embarcación.

3.3.-

INTERPRETACIÓN

PRELIMINAR

DEL

LEVANTAMIENTO

TOPO-

BATIMÉTRICO

El análisis de la información adquirida revela que las playas se encuentran en un estado crítico de erosión, mucho mayor que el que se manifiesta de manera ostentosamente en la parte emergida de las mismas, mostrando una gran pendiente desde la orilla hasta los 8-10 m de profundidad. (Figura 14 a Figura 21).

Las décadas durante las cuáles este tramo de costa se ha visto privado de su alimentación natural principal de sedimentos, provenientes del SE, ha provocado que el nivel de base batimétrico haya descendido en gran magnitud.

Este hecho tiene consecuencias muy relevantes para el caso que aquí se examina, ya que tiene las siguientes implicaciones: •

Por lo que respecta a la propagación del oleaje, las olas llegan hasta muy cerca de la costa sin haber reducido progresivamente su energía.

•

La presencia de estructuras verticales reflejantes (muros, escolleras longitudinales de protección) sobre las que ataca el oleaje, ocasiona erosiones del fondo que se ven incrementadas por el efecto conjunto del oleaje incidente y del reflejado. 19 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

•

Esta interacción se realimenta provocando el colapso de las estructuras y profundizando cada vez más el fondo.

•

Por lo que respecta a la reposición del borde costero, incrementa dramáticamente los volúmenes necesarios para pa restaurar la costa.

Se muestra a continuación una serie de imágenes que muestran el alto grado de erosión alcanzado en las playas de los balnearios objeto de estudio. (Figura (Figura 14 a Figura 21).

Figura 14. Representación gráfica en 3D de la topo-batimetría topo batimetría de la playa de Las Delicias.

Figura 15. Perfil realizado sobre la topo-batimetría batimetría de la playa de Las Delicias.

20 OIST, S.A.

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Figura 16. Ampliación del perfil realizado sobre la topo-batimetría de la playa de Las Delicias.

Figura 17. Representación gráfica en 3D de la topo-batimetría de la playa de Buenos Aires.

21 OIST, S.A.

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Figura 18. Perfil realizado sobre la topo-batimetría topo batimetría de la playa de Buenos Aires.

Figura 19. Ampliación del perfil realizado sobre la topo-batimetría topo batimetría de la playa de Buenos Aires.

22 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 20. Representación gráfica en 3D de la topo-batimetría topo batimetría de la playa de Huanchaco.

Figura 21. Perfil realizado sobre la topo-batimetría topo batimetría de la playa de Huanchaco.

23 OIST, S.A.

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Debe mencionarse que, las restricciones temporales debidas a la urgencia en la realización de los presentes trabajos de campo han implicado efectuar los mismos en la época invernal.

La información adquirida revela cómo las playas de los balnearios de Las Delicias y Buenos Aires presentan unos perfiles de playa de tipo reflectivo, muy erosionados en su nivel de base batimétrica, producto conjunto de la escasez de aporte sedimentario longitudinal y de la acción del oleaje frente a estructuras reflejantes rígidas (muro) o flexibles (defensa de escollera). Por el contrario, el balneario de Huanchaco, muestra un perfil de playa de tipo disipativo, como corresponde a las condiciones menos desnaturalizadas en las que se encuentra.

24 OIST, S.A.

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4.-

CARACTERIZACIÓN DE LOS SEDIMENTOS NATIVOS EN LOS BALNEARIOS

La caracterización del material nativo de los balnearios desde el punto de vista granulométrico (distribución de tamaños de grano), se ha efectuado per medio de la toma de muestras de arena procedentes tanto de la playa emergida como de la playa sumergida, y de su análisis granulométrico por tamizado.

Se han tomado y analizado un total de 118 muestras de arena de playa emergida y sumergida, distribuidas de la siguiente manera entre balnearios: 41 muestras en el Balneario de Las Delicias, 43 muestras en el Balneario de Buenos Aires, y 34 muestras en el Balneario de Huanchaco.

La toma de muestras se ha realizado sobre perfiles separados 200 m entre sí, a lo largo de las playas de los tres balnearios objeto de estudio. Se han tomado un mínimo de 5 muestras por perfil, comenzando en playa seca y avanzando hasta los 9 metros de profundidad.

Figura 22. Toma de muestras en playa seca

Figura 23. Muestra tomada en mar con ayuda de draga Van Veen

25 OIST, S.A.

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Posteriormente se realizó el análisis granulométrico correspondiente sobre las muestras recogidas. Las fichas correspondientes a cada una de las muestras, así como las fichas por perfiles se encuentran en el anejo de planos adjunto a este informe.

4.1.1.-

Toma de muestras en playa sumergida

Esta tares se realiza utilizando una cuchara Van Veen. La cuchara Van Veen es una semiesfera dividida en dos partes iguales que se abre en superficie y es bloqueada con un dispositivo para evitar su cierre. Se baja al fondo suspendida de un cabo y al llegar al fondo ésta penetra en el sedimento en función de la velocidad de caída y de las características litológicas del mismo (puede llegar a penetrar veinte centímetros). (Ver Figura 24).

Se realiza un pequeño tirón del cabo para desbloquearla, y posteriormente es izada a la superficie. La muestra representativa obtenida contiene todas las características originales de la misma, ya que la pérdida de finos es prácticamente nula, y no se producen vibraciones durante el muestreo.

Figura 24. Muestra de sedimento tomada con draga Van Veen

26 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Una vez en superficie, la muestra es depositada en un recipiente cerrado en su totalidad. Un técnico especializado realiza una descripción de visual. Se le atribuye un código de muestreo y todo su contenido (incluyendo el agua del recipiente ya que contiene finos en suspensión) se introduce en bolsas cerradas herméticamente con su código asignado.

4.1.2.-

Análisis granulométrico

Se ha realizado el análisis granulométrico de todas las muestras obtenidas. Para ello se toma una cantidad de muestra representativa y se recalculan todos los pesos retenidos en los tamices, en porcentaje del cien por cien de la muestra. Previamente las muestras han sido lavadas y secadas convenientemente. (Ver Figura 25).

La serie de tamices ASTM utilizada para el análisis ha sido la siguiente: 4, 10, 18, 25, 35, 40, 60, 80, 120, 200 y 230. (ver Tabla 15).

En base al tamizado, la clasificación de sedimentos se realiza según la Wentworth Scale of Sediment Size Classication. (Ver Tabla 15).

Figura 25. Secado de muestras y posterior tamizado

27 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Tabla 4.

Serie de Tamices ASTM y clasificación del sedimento por tamaño, según la escala Wentworth. Nº TAMIZ

ESCALA WENTWORTH

PASO DE MALLA (mm) 63.5

Very fine gravel

Very coarse sand

0.71

Coarse sand

0.5

Medium sand

0.42

Medium sand

0.25

Fine sand

0.177

Fine sand

120

0.125

Very fine sand

200

0.074

Very fine sand

230

<0.063

Fango

Very coarse gravel

Una vez realizado el análisis granulométrico los parámetros determinados más característicos son los siguientes: •

Curva granulométrica en milímetros y escala phi, expresando la retención en tamiz en porcentaje en peso

•

Porcentajes de gravas, arenas, finos y bioclastos

•

Clasificación por Moda

•

Percentiles D50

4.1.3.-

Granulometría del sedimento de regeneración

Desde el punto de vista granulométrico, se concluye que las playas están constituidas por arena fina y muy fina, media y gruesa, en su matriz, si bien con diferencias en el estado particular de cada balneario.

28 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Hay que señalar que los vertidos de material realizados al mar que se han venido realizando con la pretendida intención de obtener algún tipo de protección frente a la acción erosiva del oleaje, unido al comportamiento estacional de la playa, que presenta en la época de estudio su perfil de invierno, ha interferido en el análisis granulométrico, alternado la granulometría natural de la playa emergida, especialmente en las playas de los Balnearios de Las Delicias y Buenos Aires.

29 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Tabla 5.

Caracterizaci贸n de muestras de sedimentos obtenidas en la playa de Las Delicias

ID MUESTRA 28-DE01 29-DE02 30-DE03 33-PD17 34-PD17 34-DE07 35-PD15 35-DE08 35-DE10 36-PD15 36-DE09 37-PD13 38-PD13 39-PD11 39-DE13 40-PD9 40-DE14 42-PD11 43-PD7 44-PD7 44-DE18 45-PD5 45-DE19 46-PD5 46-DE20 47-PD3 48-PD3 49-PD1 50-PD1 50-DE24 51-DE25 52-DE26 56-DE30 57-DE31 58-DE32 60-DE34 61-DE35 62-DE36 63-DE37 64-DE38 65-DE39

X (m) 717967 717961 717954 719088 718847 718090 718672 718248 718256 718934 718241 718644 718389 718244 718544 718189 718538 718427 718256 718081 719780 717984 719772 717860 719765 717474 717745 717288 717446 719507 719500 719494 719228 719220 719213 719087 718935 718931 718765 718746 718730

Y (m) 9095898 9095891 9095883 9093385 9093135 9095745 9093649 9095616 9095623 9093807 9095611 9094097 9093898 9094135 9095325 9094235 9095318 9094349 9094465 9094276 9094075 9094674 9094069 9094435 9094065 9094762 9094916 9095028 9095211 9094341 9094334 9094329 9094619 9094614 9094605 9094744 9094857 9094851 9095031 9095016 9095007

D50 (mm) limo/arcilla (%) 0.22 0 0.35 0.15 0.31 0.02 < 0.063 75.69 0.07 48.84 0.25 0 < 0.063 76.22 0.17 0.01 0.2 0.02 0.09 34.44 0.22 0 0.1 20.99 < 0.063 75.43 < 0.063 69.71 0.34 0 < 0.063 73.79 0.28 0 0.07 42.12 0.07 43.66 0.07 40.97 0.35 0 0.11 19.99 0.39 0 0.1 25.99 0.43 0 0.09 28.23 0.1 25 0.09 38.01 0.1 21.1 0.39 0 0.34 0 0.44 0 0.37 0 0.41 0 0.38 0 0.21 0 0.17 0.01 0.22 0 0.2 0 0.34 0.05 0.19 0

30 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Tabla 6.

Caracterizaci贸n de muestras de sedimentos obtenidas en la playa de Buenos Aires ID MUESTRA 4-BA04 5-BA05 5-BA06 8-BA10 9-BA12 9-BA11 12-BA16 12-BA18 12-BA17 13-BA19 13-BA21 13-BA20 15-BA24 15-BA25 15-HU03 17-BA28 17-BA27 18-BA29 19-BA33 19-BA32 19-BA31 21-BA37 22-BA39 22-BA38 25-BA43 25-BA42 51-PB 52-PB8 53PB16 54-PB16 55-PB14 56-PB14 57-PB12 58-PB14 59-PB10 60-PB18 61-PB8 62-PB8 63-PB6 64-PB6 66-PB4 67-PB2 68-PB2

X (m) 713188 713181 713185 713515 713515 713511 713825 713825 713825 714145 714146 714141 714448 714448 706562 714743 714743 714931 715053 715050 715053 715359 715359 715354 715658 715658 715408 715354 714983 715122 714835 714621 714363 714539 714178 714058 713744 714005 713415 713546 713229 712786 712930

Y (m) 9099976 9099969 9099994 9099696 9099713 9099690 9099430 9099450 9099440 9099154 9099170 9099163 9098906 9098916 9108057 9098664 9098655 9098500 9098415 9098418 9098400 9098141 9098160 9098139 9097888 9097888 9097469 9097267 9097584 9097668 9098017 9097737 9098079 9098213 9098536 9098283 9098618 9098790 9098864 9098985 9099250 909346 9099533

D50 (mm) limo/arcilla (%) 0.49 0.01 1.46 0 1.97 0.01 0.77 0.02 >4.75 0 1.51 0 >4.75 0 >4.75 0 2.24 0.02 >4.75 0 1.67 0 0.66 0 1.32 0 1.9 0 0.49 0 >4.75 0 0.78 0.02 0.91 0 3.13 0 0.56 0.45 0.01 0.43 0 1.95 0 0.88 0 3.66 0 0.84 0.01 0.12 0.43 < 0.063 58.78 0.12 0.19 0.13 1.98 0.13 0.24 0.11 0.41 > 4.75 0.01 0.11 0.53 0.11 0.49 0.11 0.93 0.11 0.86 0.11 0.27 0.11 1.17 0.12 0.03 0.14 0.01 0.11 1.37 0.15 0

31 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Tabla 7.

Caracterizaci贸n de muestras de sedimentos obtenidas en la playa de Huanchaco

ID MUESTRA 13-HU01 14-HU02 15-HU03 15-HU13 19-HU07 20-HU08 20-HU15 23-HU11 23-HU17 24-HU12 29-HU23 30-HU24 31-HU26 31-HU25 32-HU27 33-HU28 35-HU31 35-HU33 36-HU32 40-HU37 40-HU39 41-HU38 69-PH11 70-PH11 71-PH9 72-PH9 73-PH7 74-PH-7 75-PH5 76-PH-5 77-PH3 78-PH3 79-PH1 80-PH1

X (m) 706578 706571 706562 706568 706803 706792 706772 706898 706929 707029 707183 707223 707223 707223 706936 706928 706793 706793 706784 706847 706846 706841 706268 706555 705947 706288 705816 706096 705587 706030 705555 706015 705531 705905

Y (m) D50 (mm) limo/arcilla (%) 9108067 0.44 0 9108063 0.46 0 9108057 0.49 0 9108077 0.35 0.01 9107745 0.47 0 9107740 1.62 0.02 9107750 1.07 0 9107616 0.78 0 9107636 3.4 0 9107415 0.98 0.01 9107079 4.31 0 9106968 0.94 0 9106708 2.3 0 9106697 1.19 0 9106437 0.49 0 9106443 0.5 0 9106118 0.41 0.39 9106138 0.46 0 9106120 0.43 0 9105594 0.37 0.2 9105614 1.62 0 9105595 0.84 0 9104976 0.1 1.87 9104977 0.13 0.03 9105132 0.31 1.2 9105323 0.23 0.28 9105593 0.12 0.15 9105954 ROCA 9106001 0.13 0.27 9106268 ROCA 9106447 < 0.063 85.42 9106778 0.11 0.57 9106983 < 0.063 61.23 9107347 < 0.063 59.68

32 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

5.-

ESTUDIO HIDRODINÁMICO

5.1.- PROPAGACIÓN DEL OLEAJE Y DE CORRIENTES

5.1.1.- Introducción

El análisis de propagación del oleaje desde mar abierto hasta el litoral tiene como objetivo la simulación de los fenómenos que transforman el oleaje en su aproximación hasta la costa, con el fin de caracterizar adecuadamente el oleaje que alcanza la zona de rompientes, como agente fundamental desde el punto de vista de la dinámica litoral.

Para el análisis de la propagación del oleaje del borde costero en la provincia de Trujillo, de los balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco, se ha empleado el el Sistema de Modelado Costero (SMC), desarrollado por el Grupo de Ingeniería Oceanográfica y de Costas (GIOC) de la Universidad de Cantabria en 2002, para el Ministerio de Medio Ambiente del Gobierno de España.

El sistema de modelado costero (SMC) es una interfaz gráfica que integra una serie de modelos numéricos que permiten la elaboración de estudios desde diversos enfoques de los procesos costeros. Está compuesto de diferentes módulos que permiten desde la preparación de los datos de entrada hasta su aplicación en el modelo escogido y representación de los resultados.

El modelo de la Universidad de Cantabria, sistema de modelado costero (SMC), ejecuta distintos modelos numéricos permitiendo llevar a cabo el análisis en un corto, medio y largo plazo de una zona de estudio. Los modelos numéricos se basan en modelos teóricos que parten de una serie de hipótesis y se ven sujetos a ciertas restricciones. A continuación se expone los modelos utilizados en el análisis a corto plazo de las playas en planta: OLUCA y COPLA.

33 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

5.1.2.- Modelo de propagación: OLUCA-MC

En el presente caso se ha usado el modelo parabólico de propagación de oleaje monocromático (OLUCA-MC) que permite modelizar los procesos asociados a la propagación de un tren de ondas monocromáticas.

El modelo incluye los procesos físicos de deformación asociados a la propagación del oleaje de refracción, asomeramiento, difracción, disipación por rotura y pos-rotura, pero por el contrario no es aplicable en casos donde la reflexión es un fenómeno importante, como el caso de resonancia y agitación en puertos.

5.1.2.1.- Hipótesis del modelo - OLUCA

Las hipótesis en las que se basa el modelo son las siguientes: •

Fluido - No viscoso - Incompresible - Densidad constante

•

Flujo - Irrotacional - Estacionario

•

Dinámicas - Presión constante en la superficie libre - No se considera la acción del viento - No se considera la acción de la aceleración de Coriolis 34 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

•

Contornos - Fondo con pendiente suave (pendientes máximas de 1:3)

•

Propagación - No linealidad débil - Aproximación parabólica.

5.1.2.2.- Limitaciones por propagación

Entre las principales limitaciones operativas al uso de este modelo se citan:

•

Las pendientes del fondo deben ser menores que 1:3 (18º) para garantizar la condición de pendiente suave.

•

El ángulo de propagación en la primera fila (x = 0) de la malla debe estar dentro del rango ±55º, con respecto al eje de propagación principal, eje x.

•

Se debe tener especial cuidado para que la zona de estudio no se encuentre dentro de ángulos de propagación mayores a ±55º con respecto al eje x, dado que los errores comienzan a ser importantes para estos ángulos. Orientar en lo posible el eje x de la malla en la dirección principal de propagación del oleaje.

El modelo ha sido diseñado principalmente para ser aplicado en zonas costeras donde los fenómenos de propagación dominantes son la refracción, asomeramiento, difracción y rotura en playas. No es aplicable en casos donde la reflexión es un fenómeno importante.

35 OIST, S.A.

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5.1.2.3.- Limitaciones por contornos y condiciones iniciales

Las limitaciones por razones de condiciones de contorno e iniciales son: •

Evitar cambios bruscos de profundidad en la batimetría (pendientes mayores a 1:3), principalmente en la zona de estudio.

•

En la primera fila en x = 0, se definen las condiciones iniciales del oleaje. En esta primera fila se asume el oleaje incidente igual para todos los puntos (amplitud, periodo y dirección). En la medida de lo posible debe tratarse que las profundidades en dicha fila no presenten variaciones sustanciales.

•

El modelo impone unas condiciones de contorno laterales reflejantes o abiertas aplicando la ley de Snell, por lo que debe intentarse mantener el efecto de los contornos laterales lo más alejado posible de la zona de estudio y, dentro de lo posible, intentar que la batimetría en dichos contornos sea lo más paralela al eje y.

•

Evitar los contornos laterales que alternan agua-tierra-agua, porque pueden generar ruidos numéricos en la ejecución.

•

Debido a limitaciones del modelo numérico en los contornos, el modelo propaga las ondas en profundidades mayores a 0.30 m.

•

Por efectos del modelo numérico, internamente el programa limita las batimétricas en tierra a -7.0 m (el sistema de referencia del modelo trabaja con batimétricas positivas, los valores negativos corresponden a tierra).

5.1.2.4.- Limitaciones

por

dimensionamiento

del

código

del

programa

propagación

La malla máxima permitida por el modelo es de 700 x 700 celdas.

36 OIST, S.A.

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5.1.3.- Modelo de corrientes: COPLA-MC/SP

Dentro de los modelos de la Universidad de Cantabria, el Modelo de Corrientes de rotura en playas es un modelo numérico que simula el sistema de corrientes inducido por la rotura del oleaje, asociados a la propagación de un tren de ondas monocromáticas.

Un caso de corrientes (o caso de COPLA) es una serie de parámetros que definen las características de flujo, para las corrientes generadas por un oleaje previamente calculado con el programa OLUCA-(MC/SP). Es por ello que un caso de corrientes no se puede estudiar por separado, siempre debe estar asociado a un caso de propagación de oleaje.

5.1.3.1.- Hipótesis del modelo - COPLA •

Fluido - Fluido homogéneo - Incompresible - Densidad constante

•

Flujo - La variación del fondo del mar con respecto a la horizontal es lenta (aceleraciones verticales muy pequeñas), lo que implica que las principales características del sistema de corrientes en playas estén contenidos en la variación horizontal de las propiedades integradas en la profundidad, por lo que la velocidad de corriente (U, V) es independiente de la profundidad. - Los movimientos asociados a las corrientes de playa son permanentes, permitiendo esto promediar las ecuaciones que los representan en el tiempo (período del oleaje), lo cual significa que para períodos de tiempo mayores al del período del oleaje las variaciones temporales son despreciables. Cada tren de ondas incidente crea su propio sistema circulatorio de corrientes. 37 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

- Los efectos de viscosidad molecular son débiles, excepto en contornos, en consecuencia, se puede admitir que el movimiento oscilatorio es esencialmente irrotacional, Longuet-Higgins y Stewart (1962). - Las fluctuaciones turbulentas debidas al oleaje son despreciables. - Las corrientes son suficientemente débiles como para considerarse su interacción con el tren de ondas. •

Dinámicas - Presión constante en la superficie libre - No se considera la acción del viento - No se considera la acción de la aceleración de Coriolis

•

Contornos - Fondo con pendiente suave (pendientes máximas de 1:3)

5.1.3.2.- Limitaciones

por

dimensionamiento

del

código

del

programa

propagación

La malla máxima permitida por el modelo es de 700 x 700 celdas.

5.1.4.- Aplicación de los modelos

5.1.4.1.- Batimetría

Para la preparación de la batimetría utilizada en la modelización se han usado como fuentes de datos:

38 OIST, S.A.

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•

Cartas náuticas de la Dirección de Hidrografía y Navegación: HIDRONAV 211 – Punta Huanchaco a Caleta Coscomba e HIDRONAV 2111 - Puerto de Salaverry

•

GEBCO_08 Grid. Es un modelo digital de elevaciones global que incluye topografía y batimetría con una resolución de 30'

Las cartas náuticas se han utilizado como batimetría de detalle en la zona de estudio. La profundidad máxima que alcanzan estas cartas son los 100 m. Los periodos del oleaje más habituales en la zona son largos (14 s de periodo medio, según bibliografía consultada) y, como consecuencia, se requiere una batimetría que alcance mayor profundidad para la modelización. Las cartas náuticas se han complementado con los datos de GEBCO para proporcionar los datos de aguas más profundas.

Figura 26.

Carta HIDRONAV 211 – Punta Huanchaco a Caleta Coscomba

39 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 27.

Carta HIDRONAV 21 – Puerto Salaverry

5.1.4.2.- Mallas

Se han elaborado dos mallas, una general y otra de detalle que a su vez se subdivide en función del periodo y, por ello, de la relación h/L, mediante el proceso denominado de “anidado”.

La malla general, de 200 m x 180 m, se utiliza para propagar los frentes direccionales desde profundidades indefinidas hasta el área de estudio.

La malla de detalle, de 31 m x 45 m, es la que permite determinar la evolución del oleaje en la zona de estudio.

40 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

En la Tabla 8 se muestran las características de las mallas general (Malla 01) y de detalle (Malla 02).

Tabla 8.

Características de las mallas de propagación ORIENTACIÓN

LONGITUD

EJE X (º)

EJE X (m)

EJE Y (m)

Malla A1

139,800

Malla A2

20,370

MALLA

Figura 28.

∆x (m)

∆y (m)

80,820

200

180

30,600

Mallas de propagación

41 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

En la Figura 28 se muestran gráficamente las mallas de propagación. En la batimetría se han marcado en rojo las batimétricas que constituyen los límites de aguas profundas para los casos de oleaje que se comentarán a continuación.

5.1.4.3.- OLUCA – MC

5.1.4.3.1.-

Casos

Se ha optado por la propagación de un oleaje medio de altura unitaria. De esta manera, se obtienen directamente los coeficientes adimensionales de propagación (h/h0, donde h es la altura de ola en un punto determinado y h0 es la altura de ola inicial). Se han elegido tres periodos de onda: 11 s, 14 s (periodo medio en la zona) y 19 s. Con ello se modelizarían situaciones medias y extremas.

En cuanto a las direcciones se han propagado las 3 direcciones más habituales en la zona: SW, SSW y S.

En total se han generado 9 casos que combinan los parámetros indicados. Un resumen de los casos se recoge en la Tabla 9.

42 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Tabla 9.

Oleajes propagados CASO

ALTURA DE OLA (m)

PERIODO (s)

DIRECCIÓN

Caso 01

Caso 02

Caso 03

Caso 04

SSW

Caso 05

SSW

Caso 06

SSW

Caso 07

Caso 08

Caso 09

Para cada caso se han obtenido las salidas gráficas correspondientes a los parámetros de altura de ola (también coeficiente de propagación adimensional en este caso), fase, frentes de oleaje y vectores.

5.1.4.3.2.-

Resultados

En el ANEJO 3 se recogen las salidas gráficas del modelo de propagación de oleaje.

Ante una misma dirección, los oleajes de distinto periodo dan lugar a distintos comportamientos. A mayor periodo mayor es la influencia del fondo en la propagación. Esto se debe a que cuanto mayor es el periodo del oleaje antes se empiezan a notar los efectos de la batimetría (Tabla 10). En la Figura 29 se muestra un ejemplo de cómo afecta la batimetría en la propagación del oleaje desde aguas profundas a aguas someras.

43 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 29. Mallas principal y de detalle: Caso 06

Como puede verse las irregularidades de la batimetría afectan a la propagación del oleaje. El ejemplo mostrado corresponde al Caso 06 cuyo periodo es de 19 s. Con dicho periodo la profundidad a la que empieza a verse afectada la propagación por fondo es de unos 282 m (Tabla 10).

Tabla 10.

Profundidades indefinidas para los periodos usados en la simulación PERIODO (s)

PROFUNDIDADES INDEFINIDAS (m)

153

282

Para oleaje más corto propagado (11 s) no se produce una concentración de oleaje significativa en la zona de estudio, sea cual sea la dirección de propagación. 44 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Para el oleaje medio de la zona (14 s) los tres balnearios se ven sometidos a una concentración del oleaje sobre todo para oleajes de dirección SW y SSW.

Para periodos largos (19 s) las zonas de máxima concentración varían en función de la dirección del oleaje. En el caso de oleaje del SW la mayor concentración de energía se produce en la zona del Puerto de Salaverry. El balneario de Huanchaco y el balneario de Buenos Aires acumulan el grueso del oleaje cuando la dirección del mismo es SSW. Finalmente, para oleajes procedentes del S la zona más afectada es la del balneario de Las Delicias.

Las gráficas que ilustran este comportamiento se recogen en el ANEJO 3 tal como ya se ha comentado pero en la Figura 30 se muestra un resumen.

Dirección: SW – Periodo: 11 s

Dirección: SW – Periodo: 14 s

Dirección: SW – Periodo: 19 s

Dirección: SSW – Periodo: 11 s

Dirección: SSW – Periodo: 14 s

Dirección: SSW – Periodo: 19 s

Dirección: S – Periodo: 11 s

Dirección: S – Periodo: 14 s

Dirección: S – Periodo: 19 s

45 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 30. Resumen de alturas de ola de los distintos casos simulados.

En la Tabla 11 se recogen las alturas máximas alcanzadas en los distintos casos.

Tabla 11. CASO

Alturas máximas PERIODO (s)

DIRECCIÓN

ALTURA DE OLA MÁXIMA (m)

Caso 01

1.4

Caso 02

1.9

Caso 03

2.3

Caso 04

SSW

1.3

Caso 05

SSW

1.7

Caso 06

SSW

2.4

Caso 07

2.1

Caso 08

2.1

Caso 09

2.1

Un resumen gráfico del contenido del ANEJO 3 se presenta a continuación.

46 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

CASO 01

Periodo T: 11s / Altura H: 1m / Direcci贸n: SW / Marea: 0m

Altura de ola (m)

Vectores (m)

Frentes de ola

Fase (潞)

Programa desarrollado por

MOPLA 2.0: Intecsa-Inarsa Intecsa S.A.

47 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

CASO 02

Periodo T: 14s / Altura H: 1m / Direcci贸n: SW / Marea: 0m

Altura de ola (m)

Vectores (m)

Frentes de ola

Fase (潞)

Programa desarrollado por

MOPLA 2.0: Intecsa-Inarsa Intecsa S.A.

48 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

CASO 03

Periodo T: 19s / Altura H: 1m / Direcci贸n: SW / Marea: 0m

Altura de ola (m)

Vectores (m)

Frentes de ola

Fase (潞)

Programa desarrollado por

MOPLA 2.0: Intecsa-Inarsa Intecsa S.A.

49 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

CASO 04

Periodo T: 11s / Altura H: 1m / Direcci贸n: SSW / Marea: 0m

Altura de ola (m)

Vectores (m)

Frentes de ola

Fase (潞)

Programa desarrollado por

MOPLA 2.0: Intecsa-Inarsa Intecsa S.A.

50 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

CASO 05

Periodo T: 14s / Altura H: 1m / Direcci贸n: SSW / Marea: 0m

Altura de ola (m)

Vectores (m)

Frentes de ola

Fase (潞)

Programa desarrollado por

MOPLA 2.0: Intecsa-Inarsa Intecsa S.A.

51 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

CASO 06

Periodo T: 19s / Altura H: 1m / Direcci贸n: SSW / Marea: 0m

Altura de ola (m)

Vectores (m)

Frentes de ola

Fase (潞)

Programa desarrollado por

MOPLA 2.0: Intecsa-Inarsa S.A.

52 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

CASO 07

Periodo T: 11s / Altura H: 1m / Direcci贸n: S / Marea: 0m

Altura de ola (m)

Vectores (m)

Frentes de ola

Fase (潞)

Programa desarrollado por

MOPLA 2.0: Intecsa-Inarsa Intecsa S.A.

53 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

CASO 08

Periodo T: 14s / Altura H: 1m / Direcci贸n: S / Marea: 0m

Altura de ola (m)

Vectores (m)

Frentes de ola

Fase (潞)

Programa desarrollado por

MOPLA 2.0: Intecsa-Inarsa Intecsa S.A.

54 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

CASO 09

Periodo T: 19s / Altura H: 1m / Direcci贸n: S / Marea: 0m

Altura de ola (m)

Vectores (m)

Frentes de ola

Fase (潞)

Programa desarrollado por

MOPLA 2.0: Intecsa-Inarsa Intecsa S.A.

55 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

5.1.4.4.- COPLA – MC

5.1.4.4.1.-

Casos

A los oleajes propagados en el apartado anterior se le han sumado tres casos más para simular condiciones de temporal en las tres direcciones predominantes en la zona de estudio.

En total se han generado 12 casos que se resumen en la Tabla 12.

Tabla 12.

Casos para la simulación de corrientes CASO

ALTURA DE OLA (m)

PERIODO (s)

DIRECCIÓN

Caso 01

Caso 02

Caso 03

Caso 04

SSW

Caso 05

SSW

Caso 06

SSW

Caso 07

Caso 08

Caso 09

Caso 10

Caso 11

SSW

Caso 12

Para cada caso se han obtenido las salidas gráficas correspondientes a los parámetros de magnitud de la velocidad de la corriente, vectores de corriente y variaciones del nivel medio del mar.

56 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

5.1.4.4.2.-

Resultados

De los resultados obtenidos cabe destacar: •

la intensificación de la corriente con dirección norte en las cercanías de Huanchaco en todas las simulaciones (Figura 31)

Caso 01 H = 1 m – T = 11s

Dirección Oleaje: SW Caso 02 H = 1 m – T = 14s

Caso 03 H = 1 m – T = 19s

Figura 31. Intensificación de la corriente en las cercanías del Balneario de Huanchaco: Oleaje SW

57 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Caso 04 H = 1 m – T = 11s

Dirección Oleaje: SSW Caso 05 H = 1 m – T = 14s

Caso 06 H = 1 m – T = 19s

Figura 32. Intensificación de la corriente en las cercanías del Balneario de Huanchaco: Oleaje SSW

Caso 07 H = 1 m – T = 11s

Dirección Oleaje: S Caso 08 H = 1 m – T = 14s

Caso 09 H = 1 m – T = 19s

Figura 33. Intensificación de la corriente en las cercanías del Balneario de Huanchaco: Oleaje S

58 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

H = 3 m – T =19 s Caso 11 SSW

Caso 10 SW

Caso 12 S

Figura 34. Intensificación de la corriente en las cercanías del Balneario de Huanchaco: Temporal

•

la tendencia a la formación de remolinos a lo largo de toda la zona de estudio y con todos los oleajes propagados. En este caso, las zonas donde se producen los remolinos y su intensidad son diferentes para cada caso.

Figura 35. Esquema de corrientes: remolinos

59 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

En cuanto a las direcciones de las corrientes, predomina la dirección NW, es decir, la corriente litoral se dirige fundamentalmente hacia Huanchaco. Sin embargo, la principal excepción a este comportamiento se produce para oleajes procedentes del SW que dan lugar a una corriente en el sentido contrario, hacia Puerto de Salaverry. Hay que tener en cuenta que esta dirección de propagación es la menos frecuente.

La regularidad en la dirección de la corriente longitudinal se ve truncada por la aparición de los remolinos, que a modo de célula convectiva, dan lugar a la alternancia de zonas con sentidos opuestos, así como a zonas en las que la dirección de la corriente es perpendicular a costa (“rip-currents”) (Figura 36).

Figura 36. Corrientes de retorno cerca del balneario de Las Delicias (Caso 03)

En la Figura 37 se observa tanto el patrón regular dirección NW (hacia Huanchaco) de la corriente, como los remolinos, más cercanos al balneario de Buenos Aires.

60 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 37. Extracto del gr谩fico de corrientes del Caso 08: H = 1 m, T = 14 s, Sur.

En el ANEJO 4 se recogen las salidas gr谩ficas de la modelizaci贸n de las corrientes.

61 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

6.-

VALORACIÓN PRELIMINAR DE LA EVOLUCIÓN DEL MATERIAL VERTIDO

En este apartado se expone el estudio realizado referente a la evolución del material vertido exponiendo como premisas iniciales la determinación del tipo de regeneración necesaria, formulación empleada y modelos de evolución tanto en planta como en alzado.

6.1.- TIPOS DE REGENERACIÓN DE PLAYA

El tipo de regeneración de playa puede diferenciarse dependiendo de cómo se vierte la arena en la costa. Podemos diferenciar principalmente: •

Recarga en la dirección longitudinal a la costa

•

Recarga en la dirección perpendicular a la costa

6.1.1.- Recarga en la dirección longitudinal a la costa

La arena vertida en el trasdós o en la cara de las dunas prácticamente nunca está afectada por los procesos litorales en particular de las corrientes o del oleaje, y por ello la arena se vierte en puntos concretos.

De todas maneras, la arena que se vierte en la playa o en la zona costera donde las fuerzas hidráulicas prevalecen el punto de vertido puede variar con respecto del punto concreto donde se necesita. Por lo que se diferencian los siguientes tipos de vertido: •

Vertido directo en el punto concreto donde la arena es necesaria

•

Vertido en un punto concreto en forma de pila. En este caso los fenómenos litorales son los encargados de transportar y redistribuir la arena. 62 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

•

Vertido continuo entre dos puntos. Como en el caso anterior los fenómenos litorales ayudarán a alcanzar el perfil de equilibrio de la playa.

6.1.2.- Recarga en la dirección perpendicular a la costa

Dentro de la recarga perpendicular a la costa existen a su vez: •

Recarga en el trasdós o en la cresta de las dunas, donde la arena no está sometida a la actuación del oleaje, salvo que una parte importante de las dunas se erosione de forma excepcional debido a condiciones de temporal severo. (Zona A de la Figura 38)

•

Recarga en la cara de las dunas donde la arena eventualmente sufre los efectos del oleaje durante periodos de temporal. (Zona B de la Figura 38)

•

Recarga en la playa donde el relleno está continuamente afectado por el oleaje y las corrientes, exceptuando la parte de la arena que se sitúa en la parte alta de la playa. (Zona C de la Figura 38)

•

Recarga en la zona costera donde la arena está continuamente sometida a las fuerzas del oleaje y las corrientes. (Zona D de la Figura 38)

El tipo de recarga dependerá del objetivo que se desee alcanzar, en el caso que nos ocupa, el objetivo es el de ampliar el ancho de playa por lo que se propone la recarga en la zona C (Figura 38) de la playa. En ciertas condiciones la ampliación del ancho de la playa se puede realizar mediante el vertido de arena en la Zona D (Figura 38) con el ánimo de que parte de la arena vertida sea llevada por el oleaje hacia la playa.

63 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 38.

Zonificación del perfil de costa

6.2.- MOTIVOS DE LA EROSIÓN

El motivo de la erosión condiciona en gran manera la manera en la que la regeneración se debe llevar a cabo.

En el caso que nos ocupa está claramente determinado que la causa de la erosión de las playas es debida a la interrupción del transporte longitudinal de sedimentos. La erosión costera que resulta de la interrupción del transporte debido a estructuras creadas por el hombre producen erosiones importantes en la zona de sombra creada y acumulaciones de un orden de magnitud similar en la zona protegida. En estos casos los métodos que se recomiendan son los de regeneración longitudinal a la costa mediante el proceso de recarga a través de una pila distribuible por los procesos litorales o la recarga continua entre dos puntos. Dada la experiencia adquirida se recomienda de estos dos métodos la recarga continua entre dos puntos ya que se ha observado que aumenta la permanencia de la arena vertida así como la estabilidad de la zona regenerada.

6.3.- ESTUDIO DE LOS PROCESOS MORFODINÁMICOS

Para el planeamiento de una regeneración de playas es necesario el conocimiento de los procesos morfodinámicos que afectan a la zona de estudio. Estos procesos no solo

64 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

afectan al tipo de regeneración, sino también al perfil y al volumen de arena necesario para conseguir los resultados esperados.

No solo los procesos actuales han de ser evaluados, si no que es a su vez importante el análisis de los procesos futuros una vez que se haya realizado la regeneración para así poder evaluar el comportamiento de la playa y poder establecer acciones futuras en el caso de resultar estas necesarias.

A lo largo de esta parte del documento se analizarán las condiciones morfodinámicas actuales y en particular en el presente apartado se determinará el estado futuro de las actuaciones a partir de modelos teóricos de evolución, tanto en planta como en alzado.

6.4.- DISEÑO DEL VERTIDO

Una de las cuestiones principales a la hora de diseñar la regeneración de una playa es la determinación del volumen de vertido y el tiempo que éste permanece. Como resultado del transporte litoral el perfil regenerado cambiará de forma y probablemente la arena se desplazará de la zona de vertido, por lo que se ha de entender que la regeneración tiene un periodo de vida limitado.

Para el diseño del relleno es conveniente remarcar la diferencia entre transporte transversal y longitudinal. El transporte transversal es el responsable de variar el perfil de playa regenerado hasta que la playa alcance el perfil de equilibrio, es importante comentar que durante este proceso se puede producir un retroceso de la línea de costa. El transporte longitudinal es principalmente el agente que produce un cambio en la forma en planta de la playa.

6.4.1.- Forma en planta

Durante las operaciones de relleno y después de un corto periodo de tiempo, la variación de la sección del perfil de la línea de costa es el aspecto más remarcable. A pesar de eso 65 OIST, S.A.

ReposiciĂłn del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

y aunque sea menos perceptible en primera instancia, el transporte longitudinal tambiĂŠn se produce. Este transporte genera un desplazamiento longitudinal de la lĂnea de costa, de modo que ĂŠsta se mueve desde la zona regenerada a las zonas adyacentes que no han sido regeneradas en funciĂłn de la direcciĂłn del oleaje predominante en ese momento, esto causa evidentemente que se produzca un proceso erosivo en la direcciĂłn opuesta a la que se estĂĄ moviendo la arena.

Esta modificaciĂłn de la forma en planta es una funciĂłn del tiempo y puede ser calculada a partir de modelos analĂticos. En este documento se analizarĂĄ la variaciĂłn de la forma en planta de las playas mediante una soluciĂłn analĂtica que considera que la forma en planta de la playa, una vez regenerada, adopta una forma rectangular y que la lĂnea de costa original es rectilĂnea.

La soluciĂłn analĂtica es: ,

2 2 1 1

2 4â&#x2C6;&#x161; 4â&#x2C6;&#x161;

Donde â&#x20AC;&#x153;lâ&#x20AC;? e â&#x20AC;&#x153;Yâ&#x20AC;? son las condiciones iniciales de largo y ancho de la playa regenerada respectivamente, y la funciĂłn de error â&#x20AC;&#x153;erf ()â&#x20AC;? estĂĄ definida como: erf

â&#x2C6;&#x161;

G es un parĂĄmetro que representa la difusividad en direcciĂłn longitudinal y se define como: '(

2'( )*+2, ./ 0

1 sin 2 ,- 5

En la Figura 39 se definen las variables ,- , 5 y las direcciones en la que se consideran positivos los ĂĄngulos.

h* = profundidad de cierre B = altura de la berma 66 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 39.

Diagrama esquemático para los modelos de una línea

A partir de este modelo se ha representado de manera particularizada la evolución de la línea de costa para las diferentes playas estudiadas, los resultados de este análisis se muestran en el ANEJO 5.

6.4.2.- Forma en sección

Existen diversas expresiones para determinar el perfil de equilibrio de una playa basadas en curvas potenciales (Dean, 1977,1991), exponenciales (Bodge, 1992; Komar y McDougal, 1994), considerando la variación del tamaño de sedimento a través del perfil (Larson, 1991), presencia de barras (Inman et al., 1993), etc. La mayor parte de estas expresiones predicen la forma del perfil de la playa de equilibrio en función de las características del sedimento que compone la playa. Aunque algunas de ellas han sido derivadas teniendo en cuenta la física del proceso, el criterio de selección debe basarse en utilizar la curva que mejor ajuste a los datos disponibles si estos existen. Como ésto no siempre ocurre, a continuación se presenta la curva de equilibrio propuesta por Dean (1991), en la que se modifica la clásica expresión potencial propuesta ya por Bruun (1954) para incluir términos gravitacionales.

67 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

. 1 9 9 . ;: 7 8 ;:

siendo “y” la distancia hasta la costa, “h” la profundidad local, “m” la pendiente de la playa en el entorno de la línea de orilla y “A” un parámetro que depende de las características del sedimento (ver Figura 40). En las proximidades de la línea de orilla predomina el primer término de la ecuación, quedando h=m y, es decir una playa con pendiente uniforme, mientras que, a medida que aumenta la distancia a la orilla, predomina el segundo término, quedando h = A y2/3 que es la expresión clásica del perfil de Dean (1977).

Figura 40.

Variación del parámetro A en función del tamaño del sedimento

El valor m de la pendiente se puede obtener a partir del gráfico de la Figura 41 de donde a partir del tamaño medio del grano y el grado de exposición de la playa se puede obtener la pendiente de equilibrio de ésta.

Para determinar los volúmenes de relleno así como el ancho de playa regenerado nos basaremos en la aplicación del perfil de equilibrio a las diferentes secciones transversales planteadas. La superposición de los perfiles de equilibrio con las secciones transversales se puede observar en la serie de planos 6. 68 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

En nuestro caso, los datos que se han tomado para las diferentes playas obtenidos a partir de la campaña de toma de muestras que aparecen en el ANEJO 2 son:

Balneario de Huanchaco: D50 = 0.43 mm Ø84 = 3.04 Ø16 = -0.53 A = 0.182 m = 0.059

Balneario de Buenos Aires: D50 = 0.34 mm Ø84 = 3.23 Ø16 = -1.68 A = 0.149 m = 0.037

Balneario de Las Delicias: D50 = 0.21 mm Ø84 = 3.16 Ø16 = 1.17 A = 0.095 m = 0.015

69 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 41.

Pendientes de equilibrio para los diferentes tamaños de grano y grado de

exposición al oleaje (Wiegel, 1964)

Se ha tenido en cuenta para la determinación de la pendiente de la playa que las playas se encuentran en la zona de playas expuestas, a su vez se han realizado 2 hipótesis, una contando el banco de arena que se ha localizado al sur del puerto de Salaverry, y otra con una arena teórica con un diámetro medio de 0.3 mm.

Como se puede apreciar en los planos, dada la gran erosión existente, la aplicación del perfil generado a partir de la arena que se encuentra en la zona de extracción resulta extremadamente tendido, lo que genera unos volúmenes de relleno totales del orden de 65’600,000 m3, mientras que la aplicación del perfil teórico de diámetro de árido medio 0.3 genera un volumen de relleno total aproximado de 2’300,000 m3 (ver Tabla 13) este descenso notable en los volúmenes necesarios para la regeneración se produce debido a que el tamaño medio de la arena nativa en las playas es de aproximadamente 0.3 mm.

70 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Tabla 13.

Volúmenes por tramos y por diámetro medio de partículas VOLUMEN REQUERIDO 3

(m )

TRAMOS D50=0.12mm

D50=0.3mm

Tramo 1. Balneario de Huanchaco

17’127,685

411,960

Tramo 2. Balneario de Buenos Aires

30’803,734

976,064

Tramo 3. Balneario de Las Delicias

17’694,836

944,225

TOTAL

65’626,255

2’332,249

Una descripción más detallada de cómo se obtienen estos volúmenes se encuentra reseñada en el ANEJO 10. 6.4.3.- Parámetros de ajuste del volumen de relleno y del tiempo de regeneración

En el “Shore Protection Manual” (1984), se recomiendan dos modelos como herramientas de diseño para la regeneración de playas. Estos modelos han sido desarrollados con la condición que la arena de préstamo es diferente de la arena nativa. Los objetivos de los dos modelos son: •

Parámetro de ajuste RA; se usa para determinar el incremento de volumen necesario de arena con respecto al teórico que se ha de aportar para que la playa adopte el perfil de equilibrio deseado.

•

Parámetro de ajuste RJ; se usa para determinar la frecuencia de regeneración relativa.

Los dos modelos utilizan los valores de tamaño medio del grano y su distribución como entrada para determinar tanto el sobre-volumen a aportar como el tiempo de permanencia de la arena. Esto significa que se ha de prestar especial atención en el diseño de las campañas de toma de muestras ya que la calidad de los datos finales dependerá en gran manera de esta campaña.

71 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

6.4.3.1.- Factor de ajuste RA Con el factor de ajuste RA se obtiene una estimación del número de metros cúbicos necesarios para generar un metro cúbico de playa regenerada. El criterio que se toma para ésta determinación es un criterio gráfico desarrollado por James (1975). Ver Figura 42.

MØ=(Ø84+Ø16)/2 que se corresponde al valor medio de Ø δØ=(Ø84+Ø16)/2 que se corresponde con la desviación típica de Ø D=2-Ø donde D es el diámetro de la partícula de arena en mm Ø84=84º percentil en unidades Ø Ø16=16º percentil en unidades Ø -b= el subíndice b indica material de préstamo -n = el subíndice n indica material nativo

Valores elevados de Ø indican material cada vez más fino.

El método asume que tanto la granulometría del material de préstamo como el nativo siguen una distribución lognormal, suposición que es habitualmente correcta.

En nuestro caso, se trabajará con los siguientes parámetros dependiendo de la playa que se esté estudiando en cada momento:

Balneario de Huanchaco: D50 = 0.43 mm Ø84 = 3.04 Ø16 = -0.53 Buenos Aires: D50 = 0.34 mm Ø84 = 3.23 Ø16 = -1.68

72 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Balneario de Las Delicias: D50 = 0.21 mm Ø84 = 3.16 Ø16 = 1.17

Figura 42. Isolíneas de ajuste del factor RA

6.4.3.2.- Factor de ajuste RJ El factor RJ proporciona un valor estimado de la frecuencia de relleno en el caso en el que la arena de préstamo tenga unas características diferentes a la arena nativa. La idea básica es que sedimentos de diferentes tamaños tienen tiempos de permanencia distintos dentro de la dinámica de la playa. Tamaños de arena mayores poseen tiempos de permanencia mayores generalmente. 73 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Para determinar el efecto del tamaño de la arena en la frecuencia en la necesidad de relleno James (1975) definió un factor que establece una relación entre la erosión del material de préstamo y el nativo. Ese factor es:

@AC ∆" DAB" @ >∆ AB FGH DAC : EDAC"

James recomienda ∆=1, para este valor se representa la ecuación de forma gráfica en la Figura 43.

Figura 43.

Isolineas de ajuste para el valor RJ

En nuestro caso, se trabajará con los siguientes parámetros dependiendo de la playa que se esté estudiando en cada momento: 74 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Balneario de Huanchaco: D50 = 0.43 mm Ø84 = 3.04 Ø16 = -0.53 Buenos Aires: D50 = 0.34 mm Ø84 = 3.23 Ø16 = -1.68 Balneario de Las Delicias: D50 = 0.21 mm Ø84 = 3.16 Ø16 = 1.17

6.4.4.- Afección a los volúmenes de relleno y al tiempo de regeneración

A partir de la campaña de campo realizada en el período durante el cual se ha desarrollado el estudio, se ha podido determinar una posible zona de extracción al sur del Puerto de Salaverry, las características de la arena son las siguientes:

Muestras del molón retenedor: D50 = 0.12 mm Ø84 = 3.50 Ø16 = 2.51 A = 0.056 m = 0.008

A partir de estos datos y los anteriores correspondientes a las diferentes playas podemos pasar a determinar los parámetros RA y RJ, para ello necesitamos conocer los parámetros:

75 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

IA- IAJ ,J ,A,AJ

Éstos parámetros dependen de la combinación entre la arena de préstamo y la arena nativa por lo que se generan tres casos posibles: Caso 1, Arena de Huanchaco:

IA- IAJ 0.98 ,J ,A 0.28 ,AJ

Entrando en la Figura 42, obtenemos un valor de RA = 10 Entrando en la Figura 43, obtenemos un valor de RJ = 8 Caso 2, Arena de Buenos Aires:

IA- IAJ 0.91 ,J ,A 0.20 ,AJ

Entrando en la Figura 42, obtenemos un valor de RA = 10 Entrando en la Figura 43, obtenemos un valor de RJ = 8 Caso 3, Arena de Las Delicias:

IA- IAJ 0.84 ,J ,A 0.50 ,AJ

Entrando en la Figura 42, obtenemos un valor de RA = 10 Entrando en la Figura 43, obtenemos un valor de RJ = 4 Estos valores tan extremadamente elevados son producto de que nos encontramos en una obra de regeneración de playas de carácter extraordinario, el valor RA=10 en todos los casos se traduce a que será necesaria la aportación de 10 veces más volumen de

76 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

arena que el te贸rico. El valor de RJ = 8 y 4 se traducen a que la regeneraci贸n prevista se ha de dar 8 y 4 veces en un a帽o.

77 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

7.-

INVESTIGACIÓN ORIENTADA A LA BÚSQUEDA DE BANCOS DE ARENA

Uno de los factores que pueden afectar a la factibilidad de la solución pretendida reside en la disponibilidad de material adecuado y en cantidad suficiente para la aportación a la playa. La búsqueda de bancos de arena de calidad adecuada para la reposición del borde costero es, por tanto, de la mayor trascendencia entre los objetivos de esta parte del trabajo. Esta es una actividad que ha ido progresando sobre la marcha de los trabajos a la luz de los resultados obtenidos.

La campaña de obtención de datos se ha efectuado durante el mes de septiembre de 2011 con el siguiente contenido: •

Levantamiento batimétrico

•

Campaña geofísica

•

Toma de muestras con cuchara Van Veen

El estudio geofísico, incluyendo morfología de fondos y estudio de espesores de sedimento se ha realizado por medio del uso conjunto de sonar de barrido lateral y perfilador de fondos respectivamente. El uso de estos equipos acústicos permite tener una visión rápida y precisa del tipo de sustrato que conforma el fondo marino, sobre una gran superficie. La información así obtenida se valida con la información aportada por la toma de muestras superficiales.

Finalmente, todo ello se apoya en la comprensión del entorno geológico e hidrogeológio de la zona de estudio. En este sentido hay que destacar que entre las playas de Las Delicias y Buenos Aires, se encuentra la desembocadura del río Moche, que aporta material a la dinámica sedimentaria costera. La gran extensión de fangos presentes en la zona de estudio y su considerable espesor está directamente relacionado con ese aporte y con el desarrollo del delta sumergido del río Moche.

78 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

7.1.-

ÁMBITO DE ESTUDIO

Inicialmente se plantearon tres zonas de investigación (Figura 44), a partir de condicionantes relativos al conocimiento de la dinámica litoral, de la experiencia del equipo consultor, y de las optimización de los recursos disponibles para la ejecución de la actuación de reposición de los balnearios. Estas zonas iniciales fueron: •

ZONA 1 (Molón retenedor), en un rango de profundidades comprendidas entre los 10 m y los 15 m, y posteriormente ampliada a solicitud del MTC hasta profundidades de 5 m

•

ZONA 2 – frente costero desde el T.P. Salaverry hasta cerca de Huanchaco, en profundidades superiores a los 20 m con objeto de preservar la dinámica del perfil de playa.

•

ZONA 3 – Huanchaco, ya que la posible identificación de un yacimiento en esa zona sería conveniente desde el punto de vista del coste de la maniobra de reposición, al ser la zona más alejada de los otros posibles yacimientos. La profundidad de búsqueda se situó en torno a los 20 m.

Zona 3

Zona 2

Zona 1 Figura 44. Delimitación inicial de zonas de investigación de bancos de arena.

79 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Estas zonas iniciales se fueron ampliando a medida que se ha ido disponiendo de la interpretación geofísica de la información capturada en campo. Así, se han investigado diversas zonas distribuidas a lo largo de todo el frente costero desde Salaverry hasta Huanchaco, y otras zonas situadas a más de 40 m de profundidad, obteniéndose información sobre un área de unos 65 millones de m2. Figura 45.

Zona al norte

Zona al sur del molón

Zona a 40 m

Figura 45. Ampliación de zonas de investigación de bancos de arena.

Finalmente, a la vista de los resultados obtenidos durante el desarrollo del estudio, el esfuerzo invertido en las distintas zonas de estudio se concreta así: •

ZONA 1 AMPLIADA. – Esta zona discurre de forma paralela a costa entre el Puerto de Salaverry la Punta de la Ramada, y a ella se une un área pequeña, situada entre el dique y el molón retenedor del Puerto de Salaverry. Se ha realizado levantamiento batimétrico y estudio geofísico.

80 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

•

ZONA 2 .- Situada frente a los balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco, en una franja paralela a la costa. Se ha realizado el estudio geofísico.

•

ZONA 3 AMPLIADA.- Situada en la prolongación de la Zona 2 hacia Huanchaco. Se ha realizado el estudio geofísico.

Además se ha estudiado una zona más alejada, situada a mayor profundidad, pero que no ha resultado de interés.

Sobre la ZONA 1 AMPLIADA se ha realizado el mayor esfuerzo de investigación por resultar, a todas luces, la más adecuada para la consecución de los fines perseguidos en este estudio. Así, en la ZONA 1 AMPLIADA se ha realizado tanto un levantamiento batimétrico de precisión como el estudio geofísico marino, así como toma de muestras con cuchara Van Veen.

En el resto de zonas (ZONA 2 y ZONA 3 AMPLIADA) se ha realizado el estudio geofísico.

7.2.-

ALCANCE DE LOS TRABAJOS ASOCIADOS AL ESTUDIO GEOFÍSICO

La obtención de los datos de campo, sonogramas de alta resolución, perfiles estratigráficos y toma de muestras, está enfocada primordialmente a la caracterización de la zona de estudio tanto desde el punto de vista batimétrico, morfológico como sedimentológico. De esta manera se obtiene información orientada a: •

Determinar el perfil de costa

•

Determinar las diferentes reflectividades de los materiales

•

Obtener las características del fondo marino

•

Definir las unidades de sedimentos y materiales

•

Detectar en superficie la presencia de rasgos y eventos anómalos relevantes 81 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

7.3.-

RETÍCULA O CUADRÍCULA DE LEVANTAMIENTO

Las dimensiones de la cuadrícula del levantamiento de los trabajos, se establecieron con anterioridad al comienzo de los mismos. Se realizó para ello un “pre-plotting” de los recorridos y perfiles a realizar durante la ejecución del estudio geofísico, así como la posición previa de las estaciones de muestreo de sedimento.

La distribución de los transectos fue actualizada según las necesidades, debido a las características de las morfologías de los fondos y a las condiciones climáticas de la zona, fundamentalmente.

Las coordenadas están referidas en proyección UTM, hemisferio sur, datum WGS-84 y huso 17S y en todos los recorridos se registró digitalmente el número de línea, coordenadas y punto de control cada 30 segundos, así como los registros continuos georreferenciados.

7.4.-

7.4.1.-

ANTECEDENTES

Contexto geomorfológico

La zona de estudio está ubicada dentro de la unidad geomorfológica denominada Pampas Costeras, que se desarrolla sobre una franja paralela a la costa, desde el nivel del mar hasta una altitud aproximada de 200 metros.

Las Pampas Costeras, están formadas principalmente por depósitos aluviales que van del Jurásico al Cuaternario reciente, y están representadas en el área de estudio por el antiguo cono de deyección del río Moche, así como por las numerosas quebradas que bajan del plano andino. Los diversos conos aluviales forman un manto continuo, cuyo grosor disminuye del pie de los Andes hacia el Oeste. En conjunto se trata de una llanura aluvial que está surcada por cauces de ríos y quebradas secas.

82 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

El material aluvial consiste en gravas, arenas, limos y arcillas, que en la zona de estudio procede de rocas del cretáceo inferior que pertenecen a la formación Casma y también de rocas intrusivas - dioritas y granodioritas -, además de los depósitos aluviales del cuaternario reciente ya descrito, depósitos fluviales y eólicos.

7.4.2.-

Estudio previo de evaluación de sedimentos en la zona de estudio

Previamente al inicio de este estudio, en mayo – junio del 2011, la empresa CODRALUX S.A. realizó el trabajo de “Evaluación preliminar de sedimentos marinos frente a las costas de Salaverry y Trujillo”, consistente en la toma de muestras de sedimentos y análisis granulométrico en el entorno de la playa de Las Delicias. La Figura 46 muestra la ubicación de las estaciones de toma de muestras.

Los resultados parciales de la evaluación de la granulometría se muestran en la Tabla 14. Como se puede observar, señala la presencia de fangos y arena muy fina en la zona estudiada.

Tabla 14.

Resultado del análisis de toma de muestras realizado por CODRALUX. MUESTRA

DESCRIPCIÓN

Muestra 1

Fango limoso

Muestra 2

Arena muy fina y fango

Muestra 3

Arena muy fina y fango

Muestra 5

Arena muy fina y fango

Muestra 6

Fango

Muestra 7

Fango

Muestra 8

Arena fina

Muestra 9

Arena fina a media

Muestra 11

Arena fina a media

Muestra 12

Franjas de arena

Muestra 13

Fango

Muestra 14

Fango limoso

Muestra 16

Fango 83

OIST, S.A.

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MUESTRA

DESCRIPCIÓN

Muestra 17

Arena muy fina y fango

Muestra 18

Arena muy fina y fango

Muestra 19

Arena muy fina y fango

Muestra 21

Arena muy fina y fango

Muestra 22

Arena muy fina y fango

Muestra 23

Fango limoso

Muestra 24

Arena muy fina y fango

Muestra 25

Fango limoso

Figura 46. Plano de ubicación de estaciones de toma de muestras realizada por CODRALUX.

7.5.-

LEVANTAMIENTO BATIMÉTRICO EN ZONAS DE EXTRACCIÓN

Comprende la toma de datos necesaria para la obtención de los calados en el área objeto de estudio: ZONA 1 AMPLIADA.

Se realizó un proyecto de líneas perpendiculares a la línea de costa con una separación entre ellas de 100 metros. Figura 47.

84 OIST, S.A.

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Figura 47. Planificación de líneas en ZONA 1 AMPLIADA.

Para la campaña batimétrica el sistema de posicionamiento utilizado, ha sido GPS Diferencial marca TRIMBLE. La antena del DGPS se instala en el mismo eje del transductor (justo encima de éste).

El transductor del ecosonda se situó con un soporte en la borda de la embarcación y sobre éste verticalmente se sitúo la antena de posicionamiento. El sistema está conectado al software de navegación Hypack para la adquisición de los datos digitales de la sonda.

El patrón de la embarcación sigue la derrota de las líneas del proyecto previamente programada, gobernando la embarcación según las indicaciones de la pantalla del ordenador, que le va mostrando, por medio de alarmas visuales y sonoras, cuando se separa de la derrota más de una cantidad especificada, y también cuando existe algún problema en algún periférico, como podría ser la pérdida de correcciones diferenciales.

7.5.1.-

Calibración y correcciones

Se ha realizado la calibración de la sonda con plancha o sondaleza cada día, al inicio y a la finalización de los trabajos de toma de datos. 85 OIST, S.A.

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3.72

4.96

NMM NMBSO

Figura 48. Ubicación del mareógrafo en el Puerto de Salaverry y esquema de datos para nivelación.

7.5.2.-

Procesado de datos batimétricos.

Una vez eliminados los posibles errores existentes en los registros, se corrigen los datos de sonda por marea y se realiza un modelo digital del terreno con un tamaño de celda mínimo para obtener la máxima resolución del fondo. Con este modelo se trazan las

86 OIST, S.A.

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curvas de nivel que se desean representar en el plano, y posteriormente se selecciona el tamaño de celda del modelo digital para representar las sondas en los planos.

El plano batimétrico se ha realizado a partir de una malla de 5m x 5m, apoyado en la información geofísica disponible, ya que, la interpretación digital en algunos casos puede distar de la realidad. El resultado final ha sido la representación de planos batimétricos con equidistancia de 1 metro entre curvas de nivel.

7.5.3.-

Caracterización batimétrica

El área de estudio se extiende desde costa hasta la isobata de 11 metros. El relieve del fondo marino presenta, de tierra a mar, una fuerte pendiente en la zona próxima a la playa hasta la isobata 8 metros, a partir de la cual el relieve se suaviza conforme la profundidad aumenta. Figura 49.

Figura 49. Modelo 3D de la ZONA 1 AMPLIADA.

87 OIST, S.A.

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7.6.-

MORFOLOGÍA DE FONDOS

La tarea encaminada a definir la morfología de fondos se ha acometido por medio del uso de sonar de barrido lateral (SBL) bifrecuencia GeoAcoustic. Este sistema se basa en la emisión de pulsos con frecuencias de 100 y 500 kHz simultáneas. Estas ondas no penetran en el subsuelo pero dan información del material existente en el fondo marino, obteniéndose imágenes, llamadas sonogramas, que - representadas en diferentes tonos de grises - hacen referencia a los diferentes materiales que existen en el fondo.

Durante la ejecución del esta tarea se trabajó manteniendo una distancia entre líneas de 200 metros y un rango de trabajo de 150 metros

7.6.1.-

Calibración y correcciones

La calibración del sonar de barrido lateral se realiza para determinar y comprobar que los datos de reflectividad se adecúan a la tipología de sedimentos que se encuentran en el fondo marino objeto de estudio.

La corrección del pez se debe realizar al estar remolcado a una distancia determinada entre el punto de recepción de la señal del sonar y la antena de DGPS. Debido a esto, existe un error lineal que el sistema de adquisición calcula y soluciona mediante una corrección de la posición del pez a partir del dato de longitud de cable, denominado “layback” y la distancia horizontal desde la antena DGPS hasta la posición del cable, denominado “offset”. Para evitar el offset en campo, se sitúa el DGPS en la misma posición en la horizontal que el cable largado, es decir, que quedaría de esta manera con un valor offset de cero.

Los sistemas de adquisición tienen en cuenta el periodo de latencia, esto es debido a que la velocidad del barco aumenta o disminuye según se trabaje a favor de ola o en contra. Si existe una disminución de velocidad, el pez se hunde y si aumenta, el pez sube. El sistema de adquisición permite tener en cuenta este factor y corregirlo a la hora de posicionar el pez. 88 OIST, S.A.

Reposici贸n del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 50. Calibraci贸n del posicionamiento del SBL.

Figura 51. Eliminaci贸n del offset.

89 OIST, S.A.

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7.6.2.-

Procesado de datos

La realización del plano morfológico y mosaico se ha realizado a partir de los datos digitales obtenidos en campo. Los datos han sido procesados en conjunto, disponiendo todas las líneas de investigación realizadas y georreferenciadas en un mismo plano, con un solape determinado.

En el procesado se comprobó que el layback y offset del sonar con respecto al barco habían sido tenidos en cuenta durante la adquisición de datos.

El resultado final ha sido un mosaico digital fotográfico del fondo marino de la zona de estudio, a partir del cual se procedió a la interpretación, obteniendo como resultado un plano morfológico de detalle de la zona investigada. Dicha interpretación se basa en correlacionar los monogramas con las diferentes texturas del fondo.

Para correlacionar los datos acústicos de las imágenes del sonar de barrido lateral con los diferentes materiales del fondo marino es necesario realizar una correcta caracterización de las muestras obtenidas mediante cuchara Van Veen e interpretar los registros sísmicos de alta resolución.

Una vez correlacionados los registros, y teniendo en cuenta tanto la intensidad de la señal (reflectividad) registrada en la imagen del sonar, como los análisis de laboratorio obtenidos de las muestras, se han definido dos patrones sonográficos que han sido identificados como facies acústicas. •

Reflectividad media (P1). Corresponde a arenas que presentan una variación de la reflectividad dependiendo de la fracción gruesa de las mismas.

•

Reflectividad baja-muy baja (P2). Este patrón tiene una gran extensión en la zona de estudio y tiene una gran uniformidad. Corresponde a tonos claros en el registro con

aspecto

homogéneo

sin

irregularidades

morfológicas

apreciables,

interpretándose como limos fangosos y fangos.

90 OIST, S.A.

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Figura 52. Imágenes SBL mostrando las diferentes reflectividades encontradas.

Estos trabajos fueron complementados con la toma de 63 muestras superficiales de arena del fondo marino, y su posterior análisis granulométrico, además de la interpretación de los registros de la investigación sismo-estratigráfica.

7.6.3.-

Caracterización morfológica del fondo

Una vez revisados los registros obtenidos por el sonar de barrido lateral se procedió al análisis de la zona de estudio, y a la realización de un mosaico digital en formato fotográfico del fondo marino a lo largo de la zona de estudio.

La sedimentología del fondo marino está caracterizada en su totalidad por arenas desde finas a muy finas y, fangos, no existiendo afloramientos rocosos.

Haciendo un análisis por zonas se analizan a continuación los resultados de la ZONA 1 AMPLIADA y de forma conjunta, el resto del área investigada.

91 OIST, S.A.

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7.6.3.1.-

Estudio morfológico en la ZONA 1 AMPLIADA

La zona comprende el frente de playa desde el Puerto de Salaverry hasta la Punta de la Ramada. A continuación se muestra una imagen del plano morfológico (Figura 53) que puede consultar con mayor detalle en los planos del estudio.

Figura 53. Plano morfológico de la ZONA 1 AMPLIADA.

Como se puede ver en la imagen anterior, se han diferenciado principalmente dos morfologías: arenas finas (naranja) y fango (gris).

Los sedimentos encontrados en la zona, arenas y fangos, se encuentran en una proporción variable ya que el sedimento fangoso o sedimento fino actúa como cobertera de la arena.

92 OIST, S.A.

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El plano muestra que en el área investigada al sur del molo retenedor del Puerto de Salaverry la composición superficial del fondo marino es de arena fina entre los 6 y los 9 metros de profundidad. El tercio situado al NW del área acotada, a más de 9 metros de profundidad presenta arena fina en superficie, y el resto de la zona está recubierta por fango, con pequeñas ventanas de arena fina. A continuación, el estudio sísmicoestratigráfico mostrará cuál es la composición del material subyacente.

A continuación, se procede a la descripción de la variedad de materiales que se han detectado en el análisis de los sonogramas. Arenas

Su origen se puede deber a los sedimentos aportados por la deriva litoral existente en la zona de estudio. La reflectividad de este material en los sonogramas (Figura 54) es media, dependiendo principalmente de la granulometría del material; a mayor contenido en gruesos mayor será su reflectividad

En las zonas la interfase fango-arena, la reflectividad de la arena es media a baja debido al mayor porcentaje en finos.

Figura 54. Sonograma correspondiente a fondo arenoso. 93 OIST, S.A.

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Fangos

Son sedimentos que se encuentran bien representados en la zona de estudio, apareciendo principalmente en el centro y suroeste de la zona.

Al ser una zona somera, el sonar marca el batimiento del oleaje con el fondo marino provocando que el sedimento fino este en suspensión. A continuación se muestra el sonograma. Figura 55

Figura 55. Sonograma correspondiente a fondo fangoso.

7.6.3.2.-

Estudio morfológico en la ZONA 2 y ZONA 3

Estas dos zonas de investigación están localizadas frente a los Balnearios de Huanchaco, Buenos Aires y Las Delicias entre los 15 y 20 metros de profundidad. A continuación se muestra una imagen del plano morfológico general el cual se puede consultar con mayor detalle en los planos de este trabajo.

94 OIST, S.A.

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Figura 56. Plano morfológico de la ZONA 2 y ZONA 3

Como se puede ver en la imagen anterior, se ha diferenciado sólo un tipo de morfología: fango (gris). Los fangos cubren en su totalidad el área de estudio.

7.7.-

INVESTIGACIÓN SISMO-ESTRATIGRÁFICA

La determinación de los espesores del sedimento y estratigrafía de los mismos se ha realizado por el método de sísmica de reflexión continua, con adquisición de datos en tiempo real. El equipo utilizado ha sido un Perfilador digital bifrecuencia Chirp III de 2 a 10 kHz. y 10 a 20 kHz.

95 OIST, S.A.

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Este equipo permite distinguir las diferentes capas que conforman el sustrato marino, a través de la medición de la impedancia acústica propia de cada capa de sedimento. La impedancia acústica es función de la densidad de la capa y de la propagación de la velocidad del sonido a través de la misma. Por lo tanto, parámetros como tamaño de grano, rugosidad, y porosidad del sedimento influyen en los valores de la misma.

El Perfilador digital bifrecuencia, puede proporcionar una resolución vertical de alrededor de 20 cm, ya que la fuerza de la señal de retorno, normalmente asociada con el reflector del fondo marino, es a menudo difícil de distinguir de los horizontes del subsuelo, al encontrarse muy cerca de la superficie del fondo marino.

7.7.1.-

Calibración y correcciones

Antes de iniciar la adquisición de datos sísmicos se realizan pruebas de calibración del equipo, el cual va remolcado por la popa del barco. Una vez iniciada la navegación se comprueba que la disposición del equipo en el agua no genera interferencias, así como que la señal emitida es adecuada en la recepción de los datos sísmicos.

Se determina la frecuencia de trabajo del Perfilador en función de la reflectividad de los sedimentos.

Las correcciones de layback y offset son las mismas que las explicadas en el apartado anterior 7.6.1.-

7.7.2.-

Procesado de datos

En investigación geofísica, la distancia entre la fuente de sonido y el reflector es analizada como la velocidad del sonido en el medio (roca, sedimento, agua), dividido por la mitad del tiempo que tarda la onda en ir y volver. Ese valor es convertido en profundidad. La transmisión de las ondas a través de los materiales depende de propiedades tales como densidad y composición. La señal es reflejada desde la superficie estratigráfica de los distintos materiales de diferente impedancia acústica. 96 OIST, S.A.

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Los perfiles sísmicos son aproximadamente análogos a las secciones geológicas de los materiales en profundidad, ya que las características acústicas están por lo general referenciadas a litologías. Las reflexiones pueden aparecer en un registro sísmico como resultado de cambios de impedancia acústica tenue, que son asociados a diferentes materiales litológicos estratificados.

Las acotaciones representan el espesor de los sedimentos no consolidados hasta el alcance de la onda. El datum referencial es el fondo marino. La profundidad de las diferentes capas se ha medido directamente de los datos geofísicos (en tiempo) y se ha convertido en profundidad (en metros) usando una velocidad asumida de 1510 m/s para la columna de agua y 1650 m/s para el sedimento. Los dos parámetros más importantes de los sistemas de reflexión sísmica son la resolución vertical y la profundidad de penetración.

Las acotaciones resultantes se insertan en AutoCAD, Surfer 8 y Hypack 6.2a para realizar un curvado de los diferentes reflectores con diferente apertura de malla, obteniéndose como resultado final un plano de isopacas que se adjuntan en este informe.

Posteriormente, en base a la morfología y al plano de isopacas, se han realizado tres perfiles sismo-estratigráficos de la zona de estudio (perpendiculares a la línea de costa). La posición de los mismos, así como su interpretación está reflejada en los planos adjuntos a este estudio.

Los perfiles sísmicos muestran la estratigrafía general y condiciones geológicas en la zona de estudio.

Es preciso resaltar que la determinación de espesores no es una medida exacta, sino que los resultados que se logran son producto de deducciones basadas en la interpretación y síntesis de datos geofísicos. Se muestra a continuación una imagen que representa la interpretación de un registro. (Figura 57).

97 OIST, S.A.

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Figura 57. Ejemplo de interpretación de registro sísmico.

7.7.3.-

Caracterización estratigráfica de la zona

Una vez revisados los registros obtenidos se procedió al análisis de los reflectores, para posteriormente caracterizarlos de forma lito-estratigráfica. Los perfiles sísmicos muestran la estratigrafía general y condiciones geológicas en la zona de estudio.

La posición de los perfiles realizados está representada en los planos adjuntos a este estudio. Se usaron datos del perfilador digital y de la ecosonda como base para la construcción de los mismos y su interpretación se ha realizado en base a las necesidades del proyecto, no entrando en las características sedimentarias y factores morfológicos de los mismos.

A continuación se presentan los planos de isopacas, con los datos obtenidos en las distintas zonas objeto de investigación. En ellos se representan los espesores de fango encontrados, hasta el techo de las arenas.

98 OIST, S.A.

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7.7.3.1.-

Investigación sismo-estratigráfica en la ZONA 1 AMPLIADA

En el plano de isopacas anterior se observa como los sedimentos fangosos se concentran en la zona central y sur-suroeste con una potencia media de 1 m de espesor. Los mayores espesores se encuentra en el centro-este de la zona, con cubetas que llegan a tener 2 m de espesor de fango. (Ver Figura 58).

Figura 58. Imagen del plano de isopacas de espesor de fango correspondiente a la zona situada al sur del molón retenedor. ZONA 1 AMPLIADA.

La observación de los perfiles realizados muestra que los sedimentos caracterizados en la zona de estudio presentan una disposición estratigráfica homogénea, describiéndose cronológicamente y espacialmente de techo a muro, de la siguiente forma de NE a SO: •

Perfil 1 (zona NE): Presenta potencias mínimas de 4 metros de arenas con dos pequeñas boinas a modo de coberteras de fango. La distribución de los sedimentos es homogénea. (Ver Figura 59). 99 OIST, S.A.

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Figura 59. Perfil representativo de la zona NE.

•

Perfil 2 (zona central): Desde el inicio del perfil hasta la isobata 8 m aparecen arenas, para posteriormente tener una cobertera de fango que ronda el metro de espesor y que llega hasta el final de la zona. El espesor de las arenas es indeterminado, pero superior a 4-5 m, ya que el equipo no ha podido penetrar más debido a la escasa profundidad que presentan algunos tramos de la zona de estudio, así como a la naturaleza de los materiales encontrados. (Ver Figura 60).

Figura 60. Perfil representativo de la zona central.

•

Perfil 3 (zona SO): Desde el inicio del perfil hasta la isobata 8 m, aparecen arenas, para posteriormente tener una cobertera de fango que ronda el metro de espesor. Alrededor a la coordenada 721944/9083401 la cobertera de fango desaparece casi 100 OIST, S.A.

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por completo, e incluso afloran las arenas, para posteriormente volver a ser recubiertas por espesores de un metro de fango. (Ver Figura 61). El espesor de las arenas es indeterminado, pero superior a 4-5 m, ya que el equipo no ha podido penetrar más debido a la escasa profundidad que presentan algunos tramos de la zona de estudio, así como a la naturaleza de los materiales encontrados.

Figura 61. Perfil representativo de la zona SO.

7.7.3.2.-

Investigación sismo-estratigráfica en la ZONA 2 y ZONA 3 AMPLIADA

Como se puede observar en el plano de isopacas que se muestra a continuación (ver Figura 62), en esta zona se observa una alta concentración de sedimentos fangosos con espesores que oscilan entre 4 y 5 metros.

101 OIST, S.A.

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Figura 62. Imagen del plano de isopacas de espesor de fango correspondiente a ZONA 2 y. ZONA 3 AMPLIADA.

7.8.-

CARACTERIZACIÓN DEL SEDIMENTO DE REGENERACIÓN

La caracterización del material para la regeneración de las playas, desde el punto de vista granulométrico (distribución de tamaños de grano), se ha efectuado por medio de la toma de muestras de arena procedente de las zonas de búsqueda de yacimiento. La zona sumergida situada al sur del molón retenedor resultó ser la más interesante y es en la que se centrará este informe.

Se han tomado y analizado un total de 63 muestras sumergidas en el área de estudio, 38 de ellas en la zona de mayor interés con el fin de caracterizar el posible sedimento de regeneración. Para ello se ha utilizado una draga Van Veen.

102 OIST, S.A.

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Figura 63. Draga Van Veen sobre la bañera de la lancha “LOBO”.

7.8.1.-

Toma de muestras

La cuchara Van Veen es una semiesfera dividida en dos partes iguales que se abre en superficie y es bloqueada con un dispositivo para evitar su cierre. Se baja al fondo suspendida de un cabo y al llegar al fondo ésta penetra en el sedimento en función de la velocidad de caída y de las características litológicas del mismo (puede llegar a penetrar veinte centímetros).

103 OIST, S.A.

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Figura 64. Muestra de sedimento tomada con draga Van Veen.

7.8.2.-

Análisis granulométrico

La serie de tamices ASTM utilizada para el análisis ha sido la siguiente: 4, 10, 18, 25, 35, 40, 60, 80, 120, 200 y 230. (ver Tabla 15).

En base al tamizado, la clasificación de sedimentos se realiza según la Wentworth Scale of Sediment Size Classication. (Ver Tabla 15).

104 OIST, S.A.

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Tabla 15.

Serie de Tamices ASTM y clasificación del sedimento por tamaño, según la escala Wentworth.

Nº TAMIZ

PASO DE MALLA (mm)

ESCALA WENTWORTH

63.5

Very coarse gravel

Very fine gravel

Very coarse sand

0.71

Coarse sand

0.5

Medium sand

0.42

Medium sand

0.25

Fine sand

0.177

Fine sand

120

0.125

Very fine sand

200

0.074

Very fine sand

230

<0.063

Fango

Una vez realizado el análisis granulométrico los parámetros determinados más característicos son los siguientes: •

Curva granulométrica en milímetros y escala phi, expresando la retención en tamiz en porcentaje en peso

•

Porcentajes de gravas, arenas, finos y bioclastos

•

Clasificación por Moda

•

Percentiles D50

105 OIST, S.A.

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7.8.3.-

Granulometría del sedimento de regeneración

Desde el punto de vista granulométrico, la zona de extracción situada al sur del molón retenedor de arena del puerto de Salaverry ZONA 1 AMPLIADA está constituida por arena fina en su matriz, con un D50 compuesto de 0.12 mm, mientras que la ZONA 2 y ZONA 3 AMPLIADA está constituida por fango.

Tabla 16.

D50 compuesto obtenido en las zonas de investigación para la búsqueda de bancos de arena.

D50 COMPUESTO (mm)

ESCALA WENTWORTH

0.12

Arena muy fina

ZONA 2

< 0.063

Fango

ZONA 3 AMPLIADA

< 0.063

Fango

ZONA 1 AMPLIADA

Distinguiendo la ZONA 1 AMPLIADA como la zona de extracción probable, se pueden localizar dentro de ella tres sectores con diferente granulometría (D50 compuesto), si bien es muy similar. La ubicación de los sectores se muestra en la Figura 65.

SECTOR

D50 COMPUESTO (mm)

0.10

0.12

0.11

Figura 65. Ubicación y granulometría de los tres sectores diferenciados en la ZONA 1 AMPLIADA.

106 OIST, S.A.

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A continuación se relaciona cada muestra obtenida en la zona de investigación para la búsqueda de bancos de arena, indicando su posición en coordenadas UTM, D50 y porcentaje de contenido en finos. Posteriormente se muestra una serie de fotografías correspondientes, esta vez a la toma de muestras en la zona ampliada de la Zona 1.

Tabla 17.

Caracterización de muestras de sedimentos obtenidas en la ZONA 1 AMPLIADA. ID MUESTRA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 77 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118

X (m) 720663 719597 719682 720542 721051 721547 722003 722481 721754 720946 716025 714511 712945 720542 722338 702346 701264 699723 700993 698837 701373 700026 703073 703933 704642 706928 708020 709741 709806 710954 713755 713958 705555 720900 721052 721221 721093 721436 721735 721939 721626 722002 721781 722171 722457 722742 723343 722741 723734 723106 723407 723837 723419 723618 723866 723970 723529 720869 720581 720408 720822 720908 721012

Y (m) 9088023 9087409 9086445 9087013 9087298 9087574 9087761 9086666 9085903 9085491 9087644 9088039 9088688 9087013 9087512 9107174 9105781 9104267 9103797 9106945 9101772 9102720 9101737 9099590 9098895 9098367 9095724 9095356 9093684 9091490 9090384 9088027 9106447 9088762 9088894 9088802 9088353 9087990 9088200 9088355 9087421 9087573 9086518 9086774 9086980 9085902 9086100 9084957 9085198 9084272 9084410 9084409 9083770 9083842 9083933 9083385 9083389 9089651 9089835 9090231 9090343 9089942 9089581

D50 (mm) limo/arcilla (%) 0.08 38.8 0.12 0.02 0.07 46.72 0.12 0.01 0.1 20.27 < 0.063 54.83 0.13 0.4 0.11 0.03 0.07 33.43 < 0.063 59.34 < 0.063 81.46 < 0.063 57.5 < 0.063 75.27 < 0.063 88.1 0.12 0.03 < 0.063 50.03 0.06 48.7 < 0.063 61.79 < 0.063 50.31 < 0.063 66.69 0.06 48.99 < 0.063 52.13 < 0.063 59 0.06 49.02 0.07 45.44 < 0.063 68.26 0.06 48.9 < 0.063 73.89 < 0.063 75.41 < 0.063 58.97 < 0.063 81.8 < 0.063 72.78 < 0.063 85.42 < 0.063 70.9 0.11 0.22 0.11 0.06 0.08 36.6 0.11 3.34 0.14 0.02 0.14 0.01 0.11 0.04 0.11 0.01 0.07 40.39 0.07 44.05 0.11 0.02 0.11 1.43 0.12 0.1 0.11 1.07 0.13 0 0.07 40.14 0.11 0.02 0.3 0 < 0.063 58.9 0.11 1.62 0.29 0 0.11 0.13 0.08 31.72 0.12 0 0.11 1.4 0.11 0.04 0.07 43.8 < 0.063 63.01 0.12 0.47

107 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

•

Serie de fotografías correspondiente a la toma de muestras en la zona ampliada de la Zona 1

Figura 66. M89 – Descripción de visu: Fango

Figura 67. M90 – Descripción de visu: Arena fina

Figura 68. M91 – Descripción de visu: Arena

Figura 69. M92 – Descripción de visu: Fango

fina

Figura 70. M93 – Descripción de visu: Arena

Figura 71. M94 – Descripción de visu: Arena

108 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

fina

Figura 72. M95 – Descripción de visu: Arena media

Figura 73. M96 – Descripción de visu: Arena fina

Figura 74. M97 – Descripción de visu: Arena

Figura 75. M98 – Descripción de visu: Fango

fina

Figura 76. M99 – Descripción de visu: Fango

Figura 77. M100 – Descripción de visu: Arena fina

109 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 78. M101 – Descripción de visu: Arena fina

fina

Figura 80. M103 – Descripción de visu: Arena fina

Figura 82. M105

Figura 79. M102 – Descripción de visu: Arena

Figura 81. M104 – Descripción de visu: Arena fina

–

Descripción

Fango

visu:

Figura 83. M106 – Descripción de visu: Arena fina

110 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 84. M107 – Descripción de visu: Arena gruesa

Figura 85. M108

–

Descripción

visu:

Fango

Figura 86. M109 – Descripción de visu: Arena fina

Figura 87. M110 – Descripción de visu: Arena gruesa

Figura 88. M111 – Descripción de visu: Arena fina

Figura 89. M112

–

Descripción

visu:

Fango

111 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Figura 90. M113 – Descripción de visu: Arena fina

fina

Figura 92. M115 – Descripción de visu: Arena fina

Figura 94. M117

Figura 91. M114 – Descripción de visu: Arena

Figura 93. M116

–

Descripción

visu:

Fango

–

Descripción

Fango limoso

visu:

Figura 95. M118 – Descripción de visu: Arena fina

112 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

8.-

RESUMEN DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN

Se han efectuado la totalidad de los estudios incluidos en el contrato de referencia, tanto de campo como de gabinete, a la luz de los cuales es posible efectuar el siguiente diagnóstico de la zona de estudio desde el punto de vista de la ingeniería costera:

8.1.•

BALNEARIOS DE LAS DELICIAS Y BUENOS AIRES

Los balnearios de Las Delicias y Buenos Aires se encuentran en un estado de deterioro, desde el punto de vista del medio físico, mayor que el esperable dado el deterioro observable en la parte emergida de dichos balnearios.

•

La acción erosiva del oleaje, incrementada por la presencia de estructuras reflejantes ya sean rígidas (muros) o flexibles (escolleras), unida a la escasa o nula aportación sedimentaria desde el Sur debido a la interrupción del transporte sedimentario en el T.P. de Salaverry, ha originado una distorsión importante de los perfiles de playa, habiéndose producido una rebaja importante en el nivel de base batimétrica de estos tramos de costa, que resultan con una tipología fuertemente reflejante y con grandes profundidades a distancias próximas a la orilla.

•

Este hecho permite la arribada de oleajes de mayor altura que si existiera una base batimétrica más suave, lo cual además constituye una componente de incremento en la capacidad erosiva del oleaje al combinarse el efecto del oleaje incidente sobre la costa con el oleaje reflejado por las estructuras que se ubican sobre la misma.

•

Independientemente de estas consideraciones, que no hacen sino agravar el estado de estos balnearios, el problema de fondo de este tramo de costa es su fuerte déficit sedimentario, al quedar interrumpido el transporte longitudinal de sedimentos en tasas del orden de 1’000,000 m3/año en el T.P. de Salaverry, o ser derivado hacia profundidades a las que yo no resulta posible su incorporación a la dinámica sedimentaria de esta zona.

•

Por lo tanto, cualquier acción mitigadora del estado en que se encuentran estos balnearios deberá pasar por incorporar volúmenes importantes de material

113 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

sedimentario con objeto de enjugar parte del déficit histórico de sedimento en el que se encuentran. •

La exploración batimétrica, geofísica y sedimentológica del entorno del tramo de costa objeto de este estudio, permite concluir la inexistencia de material sedimentario adecuado accesible de manera eficaz en el frente costero de dicho tramo. Todo el frente costero se encuentra formado por finos o fango en potencias elevadas, de manera que hace inviable económicamente la extracción del sustrato arenoso subyacente.

•

En el tramo de costa apoyada en el Molón Retenedor del T.P. de Salaverry se ha documentado un potencial yacimiento de arena de más de 4-5 m de potencia, con espesores de fango variables entre nulo y 2 m, adecuado para la alimentación de las playas.

•

La caracterización sedimentaria de este yacimiento, efectuada a nivel superficial, denota arena fina. La información geofísica indica que la arena subyacente puede ser más gruesa o más compacta, no siendo posible obtener mayor información sin recurrir a otros métodos de investigación (i.e. vibro-corers) no contemplados en este trabajo por las restricciones de plazo de ejecución.

•

La explotación efectiva de este yacimiento para la aportación a las playas permitirá conocer los tamaños de arena que realmente existen (quizás superiores, a juzgar por el reconocimiento geofísico) y ajustar las propuestas de actuación que se discuten más abajo.

8.2.•

BALNEARIO DE HUANCHACO

balneario

Huanchaco

encuentra

estado

deterioro

comparativamente menor que los de Las Delicias y Buenos Aires, desde el punto de vista del medio físico. •

La acción erosiva del oleaje no se ha visto aquí incrementada por la presencia de estructuras reflejantes. Además, al encontrarse más alejado de la interrupción del transporte sedimentario en el T.P. de Salaverry, esta playa es en cierta medida receptora de las erosiones ocasionadas por el oleaje en el tramo comprendido entre ella y el T.P. Salaverry. 114 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

•

Los

perfiles

playa

evidencian

una

tipología

disipativa,

con

perfiles

comparativamente más suaves. •

Este hecho ocasiona una arribada más amortiguada del oleaje, al disponer de más espacio para disipar su energía.

•

Al igual que en el caso de los balnearios de Las Delicias y Buenos Aires, el problema de fondo de este balneario es su déficit sedimentario, si bien el cambio de orientación de la costa, su distancia a la barrera, y la ausencia de estructuras reflejantes en la orilla hace que este efecto sea menor.

•

En cualquier caso, cualquier acción mitigadora del estado en que se encuentran este balneario deberá pasar por incorporar volúmenes de material sedimentario con objeto de enjugar parte del déficit histórico de sedimento en el que se encuentra, o aprovechar el cambio de orientación de la costa para rigidizar este tramo.

•

La exploración batimétrica, geofísica y sedimentológica del entorno del tramo de costa objeto de este estudio, permite concluir la inexistencia de material sedimentario adecuado accesible de manera eficaz en el frente costero de Huanchaco. El entorno submarino del balneario se encuentra formado por finos o fango en potencias elevadas, de manera que hace inviable económicamente la extracción del sustrato arenoso subyacente.

•

El posible yacimiento de material resultaría, por tanto, el mismo que en el caso de los balnearios de Las Delicias y Buenos Aires, aplicándose las mismas consideraciones anteriormente discutidas, si bien la distancia de transporte es considerablemente mayor.

115 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

9.-

GENERACIÓN DE PROPUESTAS

9.1.-

GENERACIÓN DE PROPUESTAS DE ACTUACIÓN DE EMERGENCIA

Siendo el problema crucial del tramo de costa en estudio el déficit sedimentario de carácter histórico, la única propuesta de actuación debe emanar de la reparación de este hecho.

La mejor defensa de la costa frente a los agentes climáticos marinos es una playa saludable, en la que el oleaje disipe su energía en ausencia de obstáculos que acrecenten su capacidad erosiva.

Con tal fin, la aportación sedimentaria por medio de material extraído de los fondos marinos es la actuación que se propone, si bien con las siguientes consideraciones: •

El tamaño real del sedimento existente en el yacimiento propuesto es un factor crítico en la operación de reposición del borde costero. El valor de este tamaño sólo se podrá conocer mejor por medio de campañas de campo adicionales, o tras la apertura a la explotación del mismo por medio de los controles granulométricos en la draga.

•

Los balnearios de Las Delicias y Buenos Aires requieren diferentes volúmenes de material de aportación, variando entre los 48’000,000 m3 si el material es de 0.12 mm de tamaño medio, hasta los 2’000,000 m3 si el material es de 0.30 mm de tamaño

medio.

Para

tamaños

intermedios,

serán

necesarios

volúmenes

intermedios. •

El balneario de Huanchaco requiere diferentes volúmenes de material de aportación, variando entre los 17’000,000 m3 si el material es de 0.12 mm de tamaño medio, hasta los 500,000 m3 si el material es de 0.30 mm de tamaño medio. Para tamaños intermedios, serán necesarios volúmenes intermedios.

•

Estas aportaciones permitirían restaurar los perfiles de playa en los balnearios de Las Delicias y Buenos Aires a los de una playa disipativa, con una duración determinada en función del clima a que se vean expuestos en los próximos años. 116 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

•

Estas aportaciones permitirían mejorar los perfiles de playa en el balneario de Huanchaco a los de una playa disipativa en mejor estado, con una duración determinada en función del clima a que se vean expuestos en los próximos años.

•

El caso ideal sería poder disponer de un tamaño medio del material de aportación del orden de 0.30 mm, en el yacimiento submarino.

•

Como opciones alternativas se podría plantear el uso de material de procedencia terrestre (natural o artificial) de características granulométricas compatibles con las playas. En este supuesto, dados los elevados volúmenes involucrados, la parte logística debería ser atendida con especial relevancia.

•

En el caso de que el yacimiento submarino proporcionara tamaños finos, dados los grandes volúmenes involucrados, las consideraciones presupuestarias en la ejecución de los trabajos puede requerir la ejecución de los mismos por fases.

•

En este caso, debe notarse que la mejora de los balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco se producirá sin una mejora apreciable en playa seca, puesto que los volúmenes así vertidos servirían para reparar la parte más dañada del perfil de playa, que se encuentra en la parte sumergida.

•

No obstante lo anterior, si bien parcialmente, el estado general de la totalidad de los balnearios debería mejorar, dado que en este caso se habría proporcionado más espacio al oleaje para producir su disipación cuanto menos parcialmente.

9.2.-

GENERACIÓN DE PROPUESTAS A MEDIO-LARGO PLAZO. GESTIÓN INTEGRADA DE LA ZONA COSTERA

Como colofón, y dada la complejidad física, natural, socio-económica y urbanística de la zona de estudio, se propone se acometa el esfuerzo de analizar el caso desde el punto de vista y los preceptos de la gestión integrada de zonas costeras con objeto de generar propuestas de actuación que puedan ser elevadas a la consideración de las autoridades gestoras de la costa.

La actuación de emergencia contribuye a paliar las consecuencias de la erosión costera sobre el tramo de costa afectado, y sirve de punto de partida para un estudio regional de los procesos sedimentarios en la unidad fisiográfica, pero no constituye una “solución”. 117 OIST, S.A.

Reposición del Borde Costero en los Balnearios de Las Delicias, Buenos Aires y Huanchaco

Ante una alteración sobre los procesos dinámicos naturales de la zona litoral, el gestor de la costa necesita conocer cuáles son esos procesos y cómo se desarrollan para adoptar las medidas más adecuadas que puedan compensar y mitigar los efectos de esa alteración, teniendo en cuenta el marco social y económico del entorno.

A medio y largo plazo se propone trabajar en el desarrollo estrategias de gestión integral de las zonas costeras (GIZC), que partiendo de la base del conocimiento del medio físico, natural, socio-económico, y urbanístico o de planeamiento territorial, plantee el conjunto de medidas que supongan la mejor opción en el caso concreto de la unidad fisiográfica en la que se enmarca la costa de los balnearios de Las Delicias, Buenos Aires, y Huanchaco.

El tipo de tareas a desarrollar en la actuación de generación y evaluación de estrategias de gestión integrada de la costa, a medio-largo plazo, se encaminará a: •

Comprensión de los procesos costeros físicos y naturales

•

Comprensión de la realidad socio-económica y urbanística del entorno

•

Comprensión y/o generación de herramientas de Planeamiento del Territorio

•

Análisis FODA (Fortalezas, Oportunidades, Debilidades, y Amenazas)

•

Propuesta y evaluación de alternativas (i) Restitución del flujo sedimentario (ii) Esquemas de defensa costera (iii) Otras alternativas

•

Propuestas de actuación

•

Selección de actuación - Proyecto y ejecución

118 OIST, S.A.