View
221
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/18/2019 Modelacion de campos
1/93
INFORME
Pluspetrol Perú Corporation
Modelación Matemática delCampo de Corrientes en las
Bahías de Pisco y Paracas,Perú.
Abril 2003
Ref. PLU_03_510
ERM Perú S.A.
Environmental Resources ManagementVíctor A. Belaúnde 147, Vía Principal 140 Ed. Real 6,
P°6Lima 27 Perú
Teléfono 51-1-211-2677Fax 51-1-211-2526
Web Site: www.erm.com
http://www.erm.com/http://www.erm.com/
8/18/2019 Modelacion de campos
2/93
INFORME
Pluspetrol Perú Corporation
Modelación Matemática delCampo de Corrientes en lasBahías de Pisco y Paracas,Perú.
Abril 2003
Ref. PLU_03_510
En nombre y por cuenta de ERM Perú
Aprobado por: Alberto Sambartolome
Firma: ______________________________________
Cargo: _____________________________________
Fecha: ______________________________________
Este documento ha sido elaborado por ERM Perú con la debidacompetencia, diligencia y cuidado con arreglo a los términos delcontrato estipulado con el Cliente y nuestras condiciones generalesde suministro, utilizando los recursos concertados.
ERM Perú declina toda responsabilidad ante el cliente o terceros por cualquier cuestión que no esté relacionada con lo anteriormente
expuesto.
Este documento tiene carácter reservado para el Cliente. ERM Perúno asume ninguna responsabilidad ante terceros que lleguen aconocer este informe o parte de él.
8/18/2019 Modelacion de campos
3/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 3
TABLA DE CONTENIDOS
1. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................4
2. OBJETIVO...............................................................................................................7
3. APLICACIONES GENERALES............................................................................8
4. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ZONA DE ESTUDIO ...............................9
4.1. EL LUGAR...........................................................................................................94.2. CONDICIONES OCEANOGRÁFICAS GENERALES ................................................9
4.2.1. Temperatura del Agua de Mar ....................................................................94.2.2. Salinidad....................................................................................................134.2.3. Oxígeno Disuelto (OD).............................................................................134.2.4. Sólidos en Suspensión, Turbidez y Transparencia ....................................144.2.5. Mareas .......................................................................................................194.2.6. Corrientes ..................................................................................................22
4.2.7. Vientos ......................................................................................................234.2.8. Olas ...........................................................................................................24
5. INFORMACIÓN UTILIZADA PARA LA MODELACIÓN MATEMATICA................................................... ........................................................... ....................... 26
5.1. MAREAS ...........................................................................................................265.2. CORRIENTES .....................................................................................................30
5.2.1. Mediciones directas – eulerianas ...............................................................315.2.2. Corridas de flotadores – lagrangeanas .......................................................385.2.3. Modelos globales de corrientes...................................................................455.2.4. Estado actual del conocimiento..................................................................47
5.3. VIENTOS ...........................................................................................................48
5.4. BATIMETRÍA .....................................................................................................506. EL MODELO NUMÉRICO .................................................................................51
6.1. GENERALIDADES..............................................................................................516.2. ANTECEDENTES. MODELACIÓN DEL CAMPO DE CORRIENTES EN LA ZONA .526.3. MODELACIÓN 2D VS. 3D ................................................................................526.4. SISTEMA DE COORDENADAS Y ORIENTACIÓN DE LA GRILLA ........................546.5. REFERENCIA TEMPORAL Y MANEJO DEL TIEMPO ...........................................556.6. PERÍODO DE ESTABILIZACIÓN .........................................................................556.7. NÚMERO DE COURANT....................................................................................566.8. BATIMETRÍA .....................................................................................................566.9. FORZANTES ......................................................................................................56
6.9.1. Bordes ........................................................................................................56 6.9.2. Mareas .......................................................................................................57 6.9.3. Corrientes ..................................................................................................586.9.4. Vientos ......................................................................................................586.9.5. Forzantes combinados................................................................................59
6.10. VISCOSIDAD TURBULENTA ............................................................................596.11. RESISTENCIA...................................................................................................596.12. CALIBRACIÓN DEL MODELO..........................................................................60
7. ESCENARIOS DE MODELACIÓN Y RESULTADOS....................................67
7.1. ESCENARIOS DE MODELACIÓN........................................................................677.2. RESULTADOS ....................................................................................................68
CONCLUSIONES.....................................................................................................88
8/18/2019 Modelacion de campos
4/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 4
1. INTRODUCCIÓN
Durante los estudios de evaluación de impactos ambientales para la
construcción de la Terminal Marítima en Playa Lobería, han sido
identificados algunos potenciales problemas que, su tratamiento y
evaluación dependen, en parte, del conocimiento de la circulación
costera en el área.
Uno de estos problemas, lo constituye la puesta en suspensión de
sedimentos finos depositados en el fondo por acciones típicas de la
construcción, tales como el armado de trincheras para la instalación de
ductos, las corrientes inducidas por hélices de remolcadores y buques,
arrastres de anclas, movimientos de tuberías sobre el fondo y otros.
Otro de los problemas identificados lo constituye un potencial derrame
de algún producto establecido en los ductos, para su exportación.
En ambos casos, la evolución de las "manchas" de sedimentos o
producto, sus concentraciones, superficies ocupadas, velocidades de
traslación y destinos geográficos, constituyen aspectos de importanciaa lo largo de las evaluaciones y acciones ambientales relativas a
proyectos como la terminal marítima en cuestión.
El seguimiento y predicción de estos fenómenos dependen muy
significativamente de las corrientes (circulación) dentro de la zona de
influencia de la terminal y la bahía.
Las mediciones disponibles son de corta duración, puntuales y dentro
de la bahia, por lo que se desconoce la circulación general dentro de la
bahía y vecindades. En estas condiciones, es difícil la interpretación
física de las fuerzas que generan las corrientes en un ambiente con
notorios accidentes geograficos y batimetría variada.
En general, y en base a la información disponible, las corrientes en el
área son la resultante de :
8/18/2019 Modelacion de campos
5/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 5
• Corrientes puras de marea, caracterizadas por tener períodos
cíclicos, similares a los períodos de las componentes armónicas
dominantes para la marea del lugar.
• Corrientes inducidas por el viento. La fricción viscosa del viento
sobre la superficie del mar induce una fuerza de arrastre que
genera una corriente, no necesariamente alineada con la dirección
del viento.
• Corrientes permanentes debidas a patrones de circulación oceánica
general. Estas corrientes influyen la circulación dentro de la bahía,
debido a su cercanía a aguas profundas.
Dada la complejidad que presenta la Bahía de Paracas desde el puntode vista ambiental y la necesidad de conocer mejor la circulación para
tratar aspectos vinculados a los sedimentos en suspensión y su
desplazamiento y eventuales derrames, el presente informe incluye
una revisión de la información disponible relevante a la circulación y el
cálculo del campo de corrientes para toda la región de influencia del
proyecto. Se han analizado las corrientes, considerando su
variabilidad en el espacio y el tiempo, para escenarios frecuentes en ellugar provientes de la combinación de las fuerzas citadas
anteriormente. Esta tarea no es posible hacerla de modo artesanal, por
lo que se ha elegido un modelo matemático.
Para estudiar el campo de corrientes en la zona de Bahía Pisco se
implementó el modelo hidrodinámico (HD) bidimensional (2D) MIKE
21 del DHI (Danish Hydraulic Institute de Dinamarca) que consiste en
una herramienta matemática, esto es un modelo matemático, para el
calculo de velocidades y direcciones de la corriente y desplazamientos
del nivel del mar, debidos a fuerzas tales como mareas y vientos.
Este modelo es aceptado en aplicaciones de ingenieria y medio
ambiente (evaluaciones ambientales, prediccion y monitoreo) y muy
generalizado su uso en todo el mundo, incluyendo aplicaciones a obras
del tipo de la terminal marítima en la Bahia de Pisco.
8/18/2019 Modelacion de campos
6/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 6
El dominio considerado para la modelación numérica se extiende
aproximadamente desde 13° 22’ S hasta 14° 02’ S, en la dirección N-S y
desde 76° 40’ W hasta la costa, en la dirección W-E. Se adoptó una
resolución espacial de 500 m por 500 m con la cual quedaron
convenientemente representados los accidentes costeros y la batimetría
de la zona en estudio. La calibración y validación del modelo se
realizaron utilizando datos disponibles de marea y corrientes.
Con el objeto de estudiar las corrientes en el sitio de interés se
diseñaron algunos escenarios típicos considerando la importancia de
los forzantes de las corrientes. De esta manera se obtuvieron y
analizaron cartas de corrientes para la zona de estudio. Se incluyen
gráficos y tablas para facilitar la interpretación de los resultadosobtenidos en este trabajo.
Las corridas del modelo, esto es, series de tiempo para cada punto del
dominio de modelación, quedan almacenadas en soporte magnético
para posterior uso en otras aplicaciones.
El modelo queda en condiciones de ser revalidado en caso dedisponerse de más mediciones de corrientes, especialmente.
8/18/2019 Modelacion de campos
7/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 7
2. OBJETIVO
El objetivo principal del presente trabajo es determinar la circulación
dentro de la bahía de Pisco, área de interés de este proyecto, para cadainstante, y para situaciones representativas (condiciones de viento y
marea, principalmente), usando las herramientas de la simulación
matemática, calibrados mediante las mediciones disponibles a la fecha.
8/18/2019 Modelacion de campos
8/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 8
3. APLICACIONES GENERALES
Los modelos, una vez calibrados pueden ser aplicados a problemas del
proyecto, por ambientalistas, diseñadores, autoridades, contratistas,
etc. Podrán ser consultados (corridos) y actualizados en cualquier
momento.
Los resultados pueden ser aplicados a distintos aspectos ambientales
del proyecto tales como:
• Evaluaciones de impactos ambientales más sólidas y
convincentes
• Optimización de las medidas de mitigación
• Optimización del plan de monitoreo
• Predicción y seguimiento de las consecuencias ambientales
de la obra
8/18/2019 Modelacion de campos
9/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 9
4. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ZONA DE ESTUDIO
4.1. El Lugar
La zona de estudio corresponde a la Bahía de Paracas, ubicada en la
Provincia de Pisco, Departamento de Ica, Región Los Libertadores-
Wari. La bahía de Paracas y alrededores, se denomina "zona de Pisco",
por las características morfológicas del litoral y la batimetría.
La zona comprendida entre Caucato y la desembocadura del río Pisco,
y el fondo de la Bahía de Paracas se encuentran casi al nivel del mar,
elevándose entre el entrante de Sequión y Punta Pejerrey, donde se
inicia la zona de acantilados. El relieve del fondo submarino frente al
borde costero de Pisco, es de suave pendiente, haciéndose más
marcado frente a la desembocadura del río Pisco.
Plano 4.1.1. Bahias de Pisco, Paracas y Sistema de Islas.
4.2. Condiciones Oceanográficas Generales
4.2.1. Temperatura del Agua de Mar
Las variaciones de la temperatura superficial del mar están
relacionadas fundamentalmente con la absorción de la radiación sobre
la circulación atmosférica, las corrientes superficiales, los afloramientos
costeros, los hundimientos y movimientos advectivos. Las
8/18/2019 Modelacion de campos
10/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 10
temperaturas promedio mensuales muestran, a todo lo largo de la
costa peruana, un comportamiento cíclico anual, con valores
relativamente altos durante los meses de verano y bajos en invierno
(EIA, Línea de Base Ambiental, Oceanografía, ERM, 2002)
Los valores promedios de las transectas 14, 13 y 12 son representativos
de la fría corriente que baña la costa del Perú, aunque en la zona de
Pisco, que incluye la bahía de Paracas, debido a la protección de la
península del mismo nombre de los sistemas de circulación oceánica
que proceden del sur, y la formación de “Eddys”, ocasionan que las
temperaturas en el área mencionada, sean mayores a las zonas
adyacentes, tanto hacia el sur como hacia el norte. Su variabilidad
estacional es relativamente baja, y sólo se altera con la ocurrencia delfenómeno de "El Niño", en que aparecen aguas cálidas.
La variación de la temperatura con respecto a la profundidad, mostró
una capa de mezcla localizada en los 2 primeros metros de
profundidad. En las estaciones de poca profundidad, se observó un
gradiente negativo desde la superficie, mostrando una débil
termoclina.
Esta situación nos muestra la existencia de 2 capas de agua de
diferentes densidad, comportándose como una barrera de distribución
que delimita 2 masas de agua de diferentes características físicas y
dinámicas, lo que permitió la selección de las profundidades de
medición de corrientes. En tal sentido, las corrientes superficiales se
tomaron por encima de los 2 metros de profundidad, mientras que las
de fondo o subsuperficiales, se registraron por debajo de los 2 metros
de profundidad y a 1 metro sobre el fondo (EIA, Línea de Base
Ambiental, Oceanografía, ERM, 2002)
En la Tabla 4.2.1.1. se muestran los resultados de las mediciones de
temperatura del agua de mar por transectos distribuidos a lo largo de
las Bahias de Pisco y Paracas y para diferentes profundidades. La
ubicación de los transectos se indica en la Figura 4.2.1.1.
8/18/2019 Modelacion de campos
11/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 11
Figura 4.2.1.1. Bahias de Pisco, Paracas y ubicación de las transectas.
8/18/2019 Modelacion de campos
12/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 12
Tabla 4.2.1.1. Temperatura del agua de mar en las Bahias de Pisco y Paracas
Punto de muestreo Profundidad (m) Temperatura (°C) Valores promedio por transecto
T1(0) Superf 23.0T1(5) Superf 23.3T1(5) 4.7 22.3
T1(10) Superf 21.4T1(10) 10.0 19.8
21.96
T2(0) Superf 24.1T2(5) Superf 24.6T2(5) 4.8 22.4
T2(10) Superf 23.9T2(10) 9.8 20.0
23
T3(0) Superf 26.7 T3(5) Superf 24.7 T3(5) 5.5 23.1
T3(10) Superf 23.8T3(10) 9.5 18.2
23.3
T4(0) Superf 29.1T4(5) Superf 25.2T4(5) 5.1 22.8
T4(10) Superf 24.7 T4(10) 9.4 19.1
24.18
T5(0) Superf 25.2T5(5) Superf 24.6T5(5) 5.6 23.5
T5(10) Superf 23.8T5(10) 9.9 21.5
T5(15) Superf 23.7 T5(15) 15.5 18.6
23
T6(0) Superf 26.6T6(5) Superf 25.7 T6(5) 5.1 23.8
T6(10) Superf 25.6T6(10) 9.5 23.5
25.04
T7(0) Superf 26.5T7(5) Superf 26.3T7(5) 4.9 24.3
T7(10) Superf 26.5T7(10) 9.7 19.6
24.64
T8(0) Superf 29.5T8(5) Superf 26.4T8(5) 4.5 26.2
T8(10) Superf 26.3T8(10) 6.8 21.8
26.04
T9(0) Superf 29.5T9(5) Superf 26.3T9(5) 4.7 25.6
T9(10) Superf 26.2T9(10) 6.7 23.6
26.24
T10(0) Superf 26.4T10(5) Superf 25.1T10(5) 5.2 22.5T10(10) Superf 25.6T10(10) 8.1 21.3
24.18
T11(0) Superf 28.5T11(5) Superf 26.7 T11(5) 3.0 26.6T11(10) Superf 26.5T11(10) 4.2 25.2
26.7
T12(0) Superf 21.8T12(5) Superf 21.3
T12(5) 4.3 16.7 T12(10) Superf 21.1T12(10) 8.6 16.1
19.4
T13(0) Superf 20.8T13(5) Superf 22.4T13(5) 5.2 19.6T13(10) Superf 21.1T13(10) 9.2 15.5
19.8
T14(0) Superf 16.5T14(5) Superf 17.6T14(5) 4.4 17.4T14(10) Superf 19.1T14(10) 9.1 17.6
17.64
El valor mínimo registrado fue de 15.5 ºC en el transecto 13 (cota de 10
m) a 9.2 m de profundidad.
8/18/2019 Modelacion de campos
13/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 13
El valor máximo registrado fue de 29.5 ºC en los transectos 8 y 9 (cota
de o m), en superficie. El promedio de temperaturas resgistrado a lo
largo de todos los transectos fue de 23.2 °C.
Respecto a la distribución de la temperatura promedio por transectos, se pudo
observar un incremento gradual desde el transecto 1 (21.96 °C) hasta un
máximo en el transecto 9 (26.24 °C), donde luego se observa una distribución
aleatoria, hasta llegar al mínimo registrado en el transecto 14 (17.64 °C).
4.2.2. Salinidad
Los valores de salinidad medidos, oscilaron entre un mínimo de 3.02%
en superficie en el transecto 5 (cota de 10 m), y un máximo de 3.24% a
10 m de profundidad en el transecto 1 (cota de 10 m), con un promedio
de 3.16% (EIA, Línea de Base Ambiental, Oceanografía, ERM, 2002). La
Tabla 4.2.2.1. resume los valores obtenidos en el campo.
Tabla 4.2.2.1. Salinidad del agua de mar en las Bahias de Pisco y Paracas
Punto de muestreo Profundidad (m) Salinidad (%)
T1(10) Superf 3.23
T1(10) 10.0 3.24
T2(10) Superf 3.18
T3(10) Superf 3.17
T4(10) 9.4 3.23
T5(10) Superf 3.02
T5(10) 9.9 3.18
T6(10) Superf 3.12
T7(10) Superf 3.11
T8(10) Superf 3.11
T9(10) 6.7 3.21
T10(10) Superf 3.13
T11(10) Superf 3.15
T12(10) Superf 3.19
T13(10) Superf 3.22
T14(10) Superf 3.21
4.2.3. Oxígeno Disuelto (OD)
El oxígeno disuelto a nivel superficial, presentó concentraciones entre
5,41 y 4,25 mg/l con un promedio de 4,73 mg/l. La estructura vertical
del oxígeno, de acuerdo a los valores encontrados en superficie y cerca
del fondo, muestran un comportamiento similar a la estructura
térmica, es decir con un gradiente negativo desde la superficie. Losvalores cerca del fondo fluctuaron entre 5,13 a 1,19 mg/l, con un
8/18/2019 Modelacion de campos
14/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 14
promedio de 2,49 mg/l. (EIA, Línea de Base Ambiental, Oceanografía,
ERM, 2002)
En cuanto a la distribución promedio de los niveles de OD a lo largo de
los transectos, hubo una máxima concentración en el transecto 11, con
un valor de 9.38 mg/l y una mínima de 4.7 mg/l en el transecto 14. El
valor medio de concentración fue de 7.2 mg/l. .La Tabla 4.2.3.1.
muestra los niveles medidos de OD.
4.2.4. Sólidos en Suspensión, Turbidez y Transparencia
Los sólidos en suspensión se distribuyeron con concentraciones ensuperficie, entre 7,5 y 2 mg/l, con un promedio de 5,5 mg/l, y en el
fondo, con valores entre 11 y 4 mg/l, con un valor promedio de 6,9
mg/l. Las concentraciones encontradas muestran valores por debajo
de los límites permisibles.
Concentraciones mayores de 25 mg/l, pueden producir asfixia,
principalmente a las poblaciones bentónicas que viven adheridas al
fondo o tienen poca movilidad. (EIA, Línea de Base Ambiental,
Oceanografía, ERM, 2002)
En el documento se incluyen mediciones de turbidez entre la zona del
Río Pisco (Transecto 1), a lo largo de la Bahía de Paracas, hasta las
vecindades de Puerto San Martín (Transecto 14). Los valores de
turbidez obtenidos, ordenados por transectas, se presentan en la Tabla
4.2.4.1.
Desde el punto de vista de la Turbidez, la zona se puede dividir en
dos: al norte de Playa Lobería, con valores mayores a 6 NTU y al sur de
ese lugar con valores menores a 6 NTU.
8/18/2019 Modelacion de campos
15/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 15
Tabla 4.2.3.1. Niveles de Oxígeno Disuelto en el agua de mar en las Bahias de Pisco y
Paracas
Punto de muestreo Profundidad (m) Oxigeno disuelto (mg/l) Valores promedio por Transecto
T1(0) Superf 7.7 T1(5) Superf 7.5T1(5) 4.7 6.5
T1(10) Superf 10.3T1(10) 10.0 5.9
7.58
T2(0) Superf 5.8T2(5) Superf 6.3T2(5) 4.8 4.5
T2(10) Superf 9.1T2(10) 9.8 5.1
6.16
T3(0) Superf 14.2T3(5) Superf 7.7 T3(5) 5.5 5.7
T3(10) Superf 8.5T3(10) 9.5 3.8
7.98
T4(0) Superf 18.5T4(5) Superf 8.6T4(5) 5.1 4.2
T4(10) Superf 9.0T4(10) 9.4 4.4
8.94
T5(0) Superf 7.2T5(5) Superf 6.9T5(5) 5.6 6.6
T5(10) Superf 8.2T5(10) 9.9 5.7 T5(15) Superf 8.5T5(15) 15.5 6.5
7.08
T6(0) Superf 11.0T6(5) Superf 7.2T6(5) 5.1 4.1
T6(10) Superf 8.7 T6(10) 9.5 5.8
7.36
T7(0) Superf 6.1T7(5) Superf 8.1T7(5) 4.9 6.1
T7(10) Superf 10.8T7(10) 9.7 7.2
7.66
T8(0) Superf 10.2T8(5) Superf 10.3T8(5) 4.5 10.2
T8(10) Superf 9.7 T8(10) 6.8 2.8
8.64
T9(0) Superf 12.8T9(5) Superf 8.7 T9(5) 4.7 5.5
T9(10) Superf 8.6T9(10) 6.7 6.1
8.34
T10(0) Superf 6.9T10(5) Superf 6.9T10(5) 5.2 5.5T10(10) Superf 8.6T10(10) 8.1 5.5
6.68
T11(0) Superf 11.5T11(5) Superf 9.9T11(5) 3.0 9.5T11(10) Superf 10.2T11(10) 4.2 5.8
9.38
T12(0) Superf 6.4T12(5) Superf 4.3T12(5) 4.3 3.1T12(10) Superf 6.1T12(10) 8.6 4.3
4.84
T13(0) Superf 6.0T13(5) Superf 6.3T13(5) 5.2 5.1T13(10) Superf 6.6T13(10) 9.2 4.5
5.7
T14(0) Superf 4.1T14(5) Superf 4.7 T14(5) 4.4 4.4T14(10) Superf 5.4T14(10) 9.1 4.9
4.7
8/18/2019 Modelacion de campos
16/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 16
Tabla 4.2.4.1. Turbidez del agua de mar en las Bahias de Pisco y Paracas
Punto de muestreo Profundidad (m) Turbiedad (NTU) Valores promnedio por
Transecto
T1(0) Superf 19.82
T1(5) Superf 16.20
T1(5) 4.7 12.77
T1(10) Superf 2.55
T1(10) 10.0 6.33
11.5
T2(0) Superf 15.33
T2(5) Superf 11.74
T2(5) 4.8 12.48
T2(10) Superf 4.49
T2(10) 9.8 7.01
10.2
T3(0) Superf 7.00
T3(5) Superf 9.66
T3(5) 5.5 8.31
T3(10) Superf 2.96
T3(10) 9.5 3.12
6.2
T4(0) Superf 1.31
T4(5) Superf 6.61
T4(5) 5.1 4.47
T4(10) Superf 6.00
T4(10) 9.4 13.25
6.3
T5(0) Superf 2.68
T5(5) Superf 1.51
T5(5) 5.6 0.65
T5(10) Superf 1.97
T5(10) 9.9 2.76
T5(15) Superf 2.59
T5(15) 15.5 3.59
2.3
T6(0) Superf 0.52
T6(5) Superf 0.75
T6(5) 5.1 0.77
T6(10) Superf 1.28
T6(10) 9.5 3.59
1.4
T7(0) Superf 0.22
T7(5) Superf 1.06
T7(5) 4.9 2.57
T7(10) Superf 0.91
T7(10) 9.7 1.92
1.3
T8(0) Superf 0.74
T8(5) Superf 1.20
T8(5) 4.5 2.08
T8(10) Superf 2.48
T8(10) 6.8 13.00
3.9
T9(0) Superf 1.25
T9(5) Superf 1.53
T9(5) 4.7 2.22
T9(10) Superf 1.65
T9(10) 6.7 2.79
1.8
T10(0) Superf 0.48
T10(5) Superf 0.46
T10(5) 5.2 1.24
T10(10) Superf 0.97
T10(10) 8.1 4.23
1.5
T11(0) Superf 3.81
T11(5) Superf 1.34
T11(5) 3.0 1.36
T11(10) Superf 1.41
T11(10) 4.2 1.98
2
T12(0) Superf 1.77
T12(5) Superf 1.02
T12(5) 4.3 5.48T12(10) Superf 0.70
T12(10) 8.6 6.14
3
T13(0) Superf 1.36
T13(5) Superf 0.14
T13(5) 5.2 0.64
T13(10) Superf 0.65
T13(10) 9.2 1.22
0.8
T14(0) Superf 4.11
T14(5) Superf 0.18
T14(5) 4.4 0.44
T14(10) Superf 0.14
T14(10) 9.1 0.17
1
Los valores máximos registrados se encontraron inmediatamente al surdel Río Pisco con valores medios mayores a 10 NTU.
8/18/2019 Modelacion de campos
17/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 17
Los valores mínimos registrados se encontraron en los transectos 13 y
14, con valores medios menores a 1 NTU.
En cuanto a la transparencia del agua, la misma varió entre 3,8 a 3,2
metros de profundidad, con un promedio de 3,30 metros. Las
estaciones en donde se presentaron las más bajas transparencias fueronlas ubicadas más lejos de costa. En general, estos valores muestran
condiciones normales (EIA, Línea de Base Ambiental, Oceanografía, ERM,
2002).
Se realizó un estudio (Off Shore Site Investigation Required for Sub Sea
Pipe LPG Pisco Terminal, Camisea Proyect, Pisco. Task 5000 – Turbidity;
Golder Associates Perú S.A., December 2002.) complementario de niveles
de turbidez y sólidos totales disueltos a lo largo de la traza de la obra.
Los resultados de las mediciones se pueden observar en las Figura
4.2.4.1 y Tabla 4.2.4.2
8/18/2019 Modelacion de campos
18/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 18
Figura 4.2.4.1. Resultados de las mediciones de turbidez a lo largo de la traza de laobra.
Playa Lobería, Pisco
El valor máximo registrado corresponde al Bore Hole 10 (BH 10) con 15
NTU, medido a una profundidad de 11 m. El mínimo corresponde al
BH 12 con 5 NTU, medido a una profundidad de 6 m. El valorpromedio total durante el relevamiento fue de 8.4 NTU.
8/18/2019 Modelacion de campos
19/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 19
Tabla 4.2.4.2. Resultados de las mediciones de turbidez, sólidos disueltos totales yDisco Secchi a lo largo de la traza de la obra.
4.2.5. Mareas
Para determinar las características mareales de la zona en estudio, se
ha utilizado la Tabla de Marea que edita la Dirección de Hidrografía y
Navegación de la Marina para el Puerto de Pisco, observándose que las
mareas son del tipo semi-diurno, es decir que se presentan dos
pleamares y dos bajamares en un día mareal (24 horas 50 minutos). La
amplitud media es de 0,58 metros, mientras que la amplitud en sicigias
(luna llena y/o nueva) es de 0,76 metros.
8/18/2019 Modelacion de campos
20/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 20
Durante la presencia del fenómeno de "El Niño", los valores del nivel
medio del mar se incrementan entre 30 a 40 centímetros.
Las mareas que llegan a las costas del Perú procedentes del norte, es
decir que si una pleamar pasa por un determinado punto, después de
un tiempo pasará por otro punto más al sur. Por lo que la hora de las
pleamares y las bajamares va a ser diferente a todo lo largo del litoral.
8/18/2019 Modelacion de campos
21/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 21
Figura 4.2.5.1. Posiciones de las estaciones de muestreo a lo largo de la traza de la obra, Playa Lobería,
8/18/2019 Modelacion de campos
22/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 22
Los instantes de ocurrencia y las alturas correspondientes a las pleamares y
bajamares para el Puerto de Pisco y El Callao puede obtenerse de la tabla
mencionada. A continuación se presentan los valores correspondientes a las
amplitudes de sicigia y medias para cada uno de los sitios mencionados.
Puerto de Pisco
latitud: 13° 43.0’S
longitud: 76° 14.0’W
amplitud en sicigia: 0.76 m,
amplitud media: 0.58 m,
Puerto El Callao
latitud: 12° 03.0’S
longitud: 77° 09.0’W
amplitud en sicigia: 0.73m,
amplitud media: 0.55 m,
Comparando los instantes de ocurrencia de pleamares correspondientes a
distintas localidades del litoral peruano puede concluirse que la marea se
propaga de Norte a Sur.
4.2.6. Corrientes
El sistema de corrientes oceánicas costa afuera del Perú tiene una dirección
predominante hacia el Norte y difiere de otro sistema adyacente a la
plataforma o costero, que presenta gran variabilidad espacio-temporal debido
principalmente a los accidentes geográficos y otros factores como ser las
mareas, la topografía del fondo y los vientos locales.
Debido a la presencia de puntas o promontorios rocosos que sobresalen del
litoral, es frecuente la formación de sistemas de circulación rotatorios,
8/18/2019 Modelacion de campos
23/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 23
producto del rozamiento forzado de la masa de agua en su desplazamiento.
Esta situación, similar a la que se produce en la bahía del Callao, origina un
cambio localizado de la dirección de la corriente.
Gran parte del flujo de agua en la franja comprendida entre 100 y 200 Km de
la costa peruana es predominantemente hacia el sur, contrariamente a los
vientos imperantes y a la circulación asociada al sistema de Perú-Chile.
Esta corriente hacia el sur, llamada también Contracorriente, parece
extenderse sobre la plataforma continental hasta donde comienza a
manifestarse una zona de surgencia (“upwelling”) costera asociada a la
presencia de los vientos alisios, confinada esta última a profundidades
inferiores a 50 m. Antecedentes recientes de esta contracorriente (Strub et al., Altimeter Observations of the Peru-Chile Countercurrent, Geophysical Research
Letters, 1995) indica que diferentes autores notaron un alto grado de
variabilidad tanto espacial como temporal de esta contracorriente y, por lo
tanto, todas las conclusiones relativas a la estructura espacial y variabilidad
estacional son hasta el momento tentativas.
Las corrientes costeras son dominadas por las mareas y los vientos.
4.2.7. Vientos
La zona de estudio está ubicada en una franja subecuatorial en la que
imperarían los vientos alisios con dirección SE. La regularidad en intensidad y
dirección de los alisios, que predomina sobre todo en regiones oceánicas, se ve
alterada por contrastes térmicos entre el continente y el océano y por factores
orográficos. Este es el caso de la región costera de Pisco. En la zona estudiada
la dirección del viento cambia durante el día: durante la mañana los vientos
soplan predominantemente del SW cambiando hacia la dirección N durante la
tarde. Por otra parte, ciertos días durante la tarde, se manifiestan vientos que
alcanzan intensidades de hasta 30 nudos, conocido regionalmente como
“Paracas”. Estos vientos ocurren fundamentalmente de julio a septiembre.
8/18/2019 Modelacion de campos
24/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 24
Los vientos históricos en Pisco, agrupados estadísticamente, se presentan en la
Tabla 4.2.7.1.
Tabla 4.2.7.1. Relacion velocidad del viento y direccion y sufrecuencia de ocurrencia, para el Aeropuerto de Pisco.
4.2.8. Olas
En el área de estudio no se tienen mediciones de olas disponibles. En el
informe (“Sandwell - Chevron Texaco. NAWC LNG Receiving Terminal 142552,
Metocean Report, April 2002, Draft Report”) se incluye un estudio del clima de
olas en el sitio de la obra.
Para la concreción de este estudio fue necesario recurrir a datos de vientos
historicos costa afuera, provenientes de la ejecución de modelos
meteorológicos globales.
Una vez determinados estos vientos se procedio a modelar el clima de olas
(GROW2000) resultante de ese campo de vientos, obteniéndose un campo
estadístico de olas costa afuera.
El campo estadístico de olas dentro de la Bahia de Pisco, en el sitio de la obra,
se calculo por medio de la utilización de un modelo matemático de
transformación espectral de olas llamado SWAN.
El clima de olas resultante, en las Bahia de Pisco, se incluye en las siguientes
tablas
8/18/2019 Modelacion de campos
25/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 25
Tabla 4.2.8.1. Relación entre la altura significativa y periodo de las olas y su número deocurrencia, para el sitio de implantación de la obra.
Figura 4.2.8.2. Relacion altura significativa y direccion de las olas y su numero de ocurrencia, para el sitio de implantación de la obra.
8/18/2019 Modelacion de campos
26/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 26
5. INFORMACIÓN UTILIZADA PARA LA MODELACIÓN MATEMATICA
5.1. Mareas
En la Tabla 5.1.1 se presentan los valores correspondientes a las amplitudes delas cuatro componentes de marea principales en Pisco y Callao obtenidas de
las “Admiralty Tide Tables”. Puede observarse que en la región estudiada la
componente de marea predominante es la semidiurna principal (M2)
siguiéndole en importancia la diurna (K1).
Tabla 5.1.1. Amplitudes (en metros) de las principales componentes armónicas de la marea enPisco y El Callao. Periodo de la componente en horas: T.
Puerto M 2T=12.42060122
S2T=12.00000000
K 1T=23.93446966
O1T=25.81934166
Pisco H=0.22 H=0.07 H=0.15 H=0.07 Callao H=0.23 H=0.08 H=0.14 H=0.07
Con los valores de las constantes presentadas en la tabla anterior puede
calcularse el factor F (Dronkers, J.J. Tidal Computations, North Holland Publishing
Co, Ámsterdam, 1965) el cual caracteriza el régimen de la marea. Dicho
parámetro está definido de la siguiente manera:
F = (H K1 + H O1 ) / (H M2 + H S2 )
y, con los valores de la Tabla 5.1.1 se obtiene que es mayor que 0.6 en ambos
casos, lo cual indica que la marea en este sector de la costa peruana es “mixta
preponderantemente semidiurna” (0.25 ≤ F ≤ 1.50).
Esto indica que durante un mes lunar, habrá períodos con características
semidiurnas (dos pleamares y dos bajamares diarias) y otros con
características diurnas (una pleamar y una bajamar diaria).
Esto se observa claramente en la curva de niveles del mar medidos (Report onPhase II Off-Shore Site Investigation Required For Sub Sea Pipe Lpg Pisco Terminal -
http://www.oce.orst.edu/po/research/tide/global.htmlhttp://www.oce.orst.edu/po/research/tide/global.htmlhttp://www.oce.orst.edu/po/research/tide/global.htmlhttp://www.oce.orst.edu/po/research/tide/global.html
8/18/2019 Modelacion de campos
27/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 27
Camisea Project Pisco – Perú Task 1000 - Ocean Currents, marzo de 2003) entre el 5
y el 15 de marzo de 2003. Por ejemplo, se observa que el 7 de marzo los niveles
del mar presentan características semidiurnas (dos pleamares y dos bajamares
por día) mientras que el 11 de marzo la marea presenta un claro
comportamiento diurno (una pleamar y una bajamar diaria), como indica la
Figura 5.1.1.
Figura 5.1.1. Mediciones de niveles del mar en Pisco. Alguna singularidad en la curva seasocia a un error en el procesamiento o déficit en el funcionamiento del sistema de obtención de
datos.
Todos los modelos hidrodinámicos requieren condiciones en los contornos o
bordes abiertos del dominio de cómputo. Para el caso de simulaciones con
forzantes mareológicos esto siempre requiere de un tratamiento particular ya
que rara vez se dispone de mediciones directas de niveles del mar en aguas
abiertas. En estos casos, por lo general, los resultados de modelos globales son
de utilidad para representar las variaciones espacio-temporales de los niveles
del agua en los bordes del dominio.
Actualmente, el modelo global de marea TPXO.6 o TOPEX es el que mejor
ajusta (en el sentido de mínimos cuadrados) la ecuación de marea de Laplace
con los datos satelitales resultantes de la misión TOPEX/Poseidon.
Mediciones del nivel del mar en Pisco.
Período: 5/03-14/03-2003
Fecha y Hora
N i v e l d e l M a r ( c m )
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 3 / 3 / 5 1 : 0 1
0 3 / 3 / 5 1 3 : 0 1
0 3 / 3 / 6 1 : 0 1
0 3 / 3 / 6 1 3 : 0 1
0 3 / 3 / 7 1 : 0 1
0 3 / 3 / 7 1 3 : 0 1
0 3 / 3 / 8 1 : 0 1
0 3 / 3 / 8 1 3 : 0 1
0 3 / 3 / 9 1 : 0 1
0 3 / 3 / 9 1 3 : 0 1
0 3 / 3 / 1 0 1 : 0 1
0 3 / 3 / 1 0 1 3 : 0 1
0 3 / 3 / 1 1 1 : 0 1
0 3 / 3 / 1 1 1 3 : 0 1
0 3 / 3 / 1 2 1 : 0 1
0 3 / 3 / 1 2 1 3 : 0 1
0 3 / 3 / 1 3 1 : 0 1
0 3 / 3 / 1 3 1 3 : 0 1
0 3 / 3 / 1 4 1 : 0 1
0 3 / 3 / 1 4 1 3 : 0 1
8/18/2019 Modelacion de campos
28/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 28
En este modelo global, la marea es representada mediante cuatro
componentes armónicas semidiurnas (M2, S2, N2 y K2), cuatro diurnas (K1, O1,
P1 y Q1) y dos de largo período (Mf y Mm) sobre una grilla global de 1440 x 721
nodos, con una resolución espacial de 0.25°, tanto en latitud como en longitud.
Los resultados del modelo, con intervalo de muestreo horario, se encuentran
disponibles en “Internet”. Una completa información sobre el modelo y un
instructivo acerca de cómo descargar datos puede obtenerse en:
http://www.oce.orst.edu/po/research/tide/global.html
En este sitio puede accederse, entre otros, a “software” específico para
predecir alturas y corrientes de marea para lapsos y lugares requeridos.
Figura 5.1.2. Mediciones de niveles del mar en El Callao y el cálculo del Modelo Global Topex para el mismo lugar. El modelo sigue la predicción de tabla, basada en mediciones del lugar, enamplitud y fase, correctamente.
Comparación entre el nivel del mar predicho por la Tabla de Marea en El Callao
y los resultados del Modelo Global de Mareas TOPEX
Fecha y Hora
N i v e l d e l M a r ( m )
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
0 2 / 6 / 1 0 : 0 0
0 2 / 6 / 1 9 : 0 0
0 2 / 6 / 1 1 8 : 0 0
0 2 / 6 / 2 3 : 0 0
0 2 / 6 / 2 1 2 : 0 0
0 2 / 6 / 2 2 1 : 0 0
0 2 / 6 / 3 6 : 0 0
0 2 / 6 / 3 1 5 : 0 0
0 2 / 6 / 4 0 : 0 0
0 2 / 6 / 4 9 : 0 0
0 2 / 6 / 4 1 8 : 0 0
0 2 / 6 / 5 3 : 0 0
0 2 / 6 / 5 1 2 : 0 0
0 2 / 6 / 5 2 1 : 0 0
0 2 / 6 / 6 6 : 0 0
0 2 / 6 / 6 1 5 : 0 0
0 2 / 6 / 7 0 : 0 0
0 2 / 6 / 7 9 : 0 0
0 2 / 6 / 7 1 8 : 0 0
0 2 / 6 / 8 3 : 0 0
0 2 / 6 / 8 1 2 : 0 0
0 2 / 6 / 8 2 1 : 0 0
0 2 / 6 / 9 6 : 0 0
0 2 / 6 / 9 1 5 : 0 0
0 2 / 6 / 1 0 0 : 0 0
0 2 / 6 / 1 0 9 : 0 0
0 2 / 6 / 1 0 1 8 : 0 0
0 2 / 6 / 1 1 3 : 0 0
0 2 / 6 / 1 1 1 2 : 0 0
0 2 / 6 / 1 1 2 1 : 0 0
0 2 / 6 / 1 2 6 : 0 0
0 2 / 6 / 1 2 1 5 : 0 0
0 2 / 6 / 1 3 0 : 0 0
0 2 / 6 / 1 3 9 : 0 0
0 2 / 6 / 1 3 1 8 : 0 0
0 2 / 6 / 1 4 3 : 0 0
0 2 / 6 / 1 4 1 2 : 0 0
0 2 / 6 / 1 4 2 1 : 0 0
0 2 / 6 / 1 5 6 : 0 0
0 2 / 6 / 1 5 1 5 : 0 0
Modelo Global TOPEX
Tabla de Marea en El Callao
8/18/2019 Modelacion de campos
29/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 29
Tanto las alturas como los instantes de las pleamares y bajamares publicadas
en la Tabla de Marea que edita la Dirección de Hidrografía y Navegación de la
Marina del Perú, se utilizaron para evaluar la calidad de los datos de marea
del modelo global. Las Figuras 5.1.2. y 5.1.3. muestran las salidas del TOPEX
para los puertos de El Callao y Pisco y los valores predichos por la Tabla deMarea para esos lugares para un mismo período.
Figura 5.1.3. Mediciones de niveles del mar en Pisco y el cálculo del Modelo Global Topex parael mismo lugar. El modelo sigue la predicción de tabla, basada en mediciones del lugar, en
amplitud y fase, correctamente.
De la comparación surge la validación del TOPEX para ser utilizado como
condición de borde para el MIKE 21.
Debe aclararse que el modelo computa el nivel del mar en las vecindades del
punto donde regularmente se hacen las mediciones de mareas costeras. A
esto, en parte, se asocian las diferencias entre los resultados del modelo y la
predicción.
Comparación entre el nivel del mar predicho por la Tabla de Marea en Pisco
y los resultados del Modelo Global de Mareas TOPEX
Fecha y Hora
N i v e l d e l M a r ( m )
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0 2 / 5 / 3 1 9 : 0 0
0 2 / 5 / 3 1 1 5 : 0 0
0 2 / 5 / 3 1 2 1 : 0 0
0 2 / 6 / 1 3 : 0 0
0 2 / 6 / 1 9 : 0 0
0 2 / 6 / 1 1 5 : 0 0
0 2 / 6 / 1 2 1 : 0 0
0 2 / 6 / 2 3 : 0 0
0 2 / 6 / 2 9 : 0 0
0 2 / 6 / 2 1 5 : 0 0
0 2 / 6 / 2 2 1 : 0 0
0 2 / 6 / 3 3 : 0 0
0 2 / 6 / 3 9 : 0 0
0 2 / 6 / 3 1 5 : 0 0
0 2 / 6 / 3 2 1 : 0 0
0 2 / 6 / 4 3 : 0 0
0 2 / 6 / 4 9 : 0 0
0 2 / 6 / 4 1 5 : 0 0
0 2 / 6 / 4 2 1 : 0 0
0 2 / 6 / 5 3 : 0 0
0 2 / 6 / 5 9 : 0 0
0 2 / 6 / 5 1 5 : 0 0
0 2 / 6 / 5 2 1 : 0 0
0 2 / 6 / 6 3 : 0 0
0 2 / 6 / 6 9 : 0 0
0 2 / 6 / 6 1 5 : 0 0
0 2 / 6 / 6 2 1 : 0 0
0 2 / 6 / 7 3 : 0 0
0 2 / 6 / 7 9 : 0 0
0 2 / 6 / 7 1 5 : 0 0
0 2 / 6 / 7 2 1 : 0 0
Tabla de Marea en Pisco_PI
Modelo Global TOPEX
8/18/2019 Modelacion de campos
30/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 30
5.2. Corrientes
Los modelos hidrodinámicos requieren de datos de corrientes para calibrarlos
y validarlos. Es decir, disponiendo de las series temporales de corrientes
(intensidad y dirección) en algunos puntos de interés obtenidas mediantemediciones directas, pueden realizarse simulaciones numéricas y comparar
los resultados obtenidos con las mediciones.
No obstante, dichas simulaciones deben realizarse considerando a todos los
forzantes presentes, siendo los más importantes, la marea, el viento y, dado
este caso particular, los sistemas de corrientes marinas predominantes costa
afuera.
Para la zona de interés se dispone de informes técnicos preliminares (ver
Tabla 5.2.1) que brindan información relativa a la circulación de las aguas,
describen mediciones directas de corrientes de corta duración obtenidas con
instrumental oceanográfico y seguimiento de flotadores.
Tabla 5.2.1. Informes técnicos de corrientes correspondientes a la zona en estudio
Título Año Propietario Autor ContenidoEstudio de corrientes marinas para la construcción de unmuelle en la playa Loberia -
Pisco
Juniode 2002
PluspetrolPeru
CorporationS.A.
H & O Descripción de la corrientemedida en dos sitios. Los
datos son representados enrosas de corrientes
Metocean Report: Pisco LPGTerminal
Abrilde 2002
PluspetrolPeru
CorporationS.A.
SandwellEngineering
Inc.
No incluye datos. Brevedescripción de la corrientebasada en las Pilots Charts
y en cartas náuticasinglesas.
Estudio de Impacto Ambiental - Oceanografía
(Línea de Base)
2002 PluspetrolPeru
Corporation
S.A.
EnvironmentalResources
Management,
Perú
Descripción general de lascorrientes de la zona
Off-Shore Site investigationrequired for sub sea pipeLPG Pisco Terminal –
Camisea ProjectPisco – Perú
Task 4000 – Ocean Currents
Dic. de2002
PluspetrolPeru
CorporationS.A.
Golder Associates Perú
S.A.
Estudio de las corrientesen el sitio de interés
mediante el seguimiento de flotadores. Presentantablas y gráficos de lastrayectorias medidas.
Phase II Off-Shore Site nvestigation
required for sub sea pipeLPG Pisco Terminal -
Camisea ProjectPisco – Perú
Task 1000 – Ocean Currents
Marzode 2003
PluspetrolPeru
CorporationS.A.
Golder Associates Perú
S.A.
Estudio de las corrientesen el sitio de interés
mediante el seguimiento de flotadores. Presentantablas y gráficos de lastrayectorias medidas.
Estudio complementario alde diciembre de 2002.
8/18/2019 Modelacion de campos
31/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 31
5.2.1. Mediciones directas – eulerianas
Se realizaron mediciones de corrientes (Estudio de corrientes marinas para la
construcción de un muelle en la playa Loberia – Pisco, Proyecto del Gas de Camisea, H &
O, junio de 2002.), a diferentes niveles de la columna de agua, en dos estacionesde muestreo, utilizando para tal efecto un correntómetro portátil marca Valeport
Model 105 & 106 Self Recording, programado para obtener registros de
velocidad y dirección de la corriente a intervalos de 10 minutos y durante siete
días en cada estación.
Las mediciones se realizaron, en la Estación 1 (E1) a 5 y a 10 m sobre el fondo
marino donde la profundidad local es de 15.6 m, y en la Estación 2 (E2) a 2 msobre el lecho marino, de profundidad local igual a 5.4 m.
La posición de las estaciones fueron las siguientes:
Estación E2: Latitud: 13° 46’ 12”.10 S
Longitud: 76° 14’ 44”.66 W,
Estación E1: Latitud: 13° 46’ 03”.99 S
Longitud: 76° 15’ 57”.06 W.
Los resultados de la medición en forma estadística se incluyen en las Tablas
5.2.1.1. a 5.2.1.3. y las Figuras 5.2.1.1. a 5.2.1.3, muestran los diagramas de
dispersión en términos de las componentes N-S y E-W de las corrientes medidas.
Las velocidades de las corrientes superficiales ( a 5 m de la superficie del mar),
fueron menores de 0.30 m, a 5 m del fondo menores de 0.25 m/s , para una
altura de la columna de agua de 15 m.
El profundidades de 5 m y a 2 m del fondo las corrientes alcanzaron un
máximo de 0.25 m/s.
Del análisis de los datos, los autores sugieren que el ingreso de la corriente es
por ambos lados de la bahía, principalmente durante las primeras horas deldía, y la salida se da por el fondo, en medio de la bahía sobre la zona más
8/18/2019 Modelacion de campos
32/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 32
profunda. Además, indican que la presencia de viento norte durante las
mañanas produce un mayor ingreso de agua a la bahía, originando cambios
en la circulación.
La serie de tiempo de corrientes presenta características de ser afectada por
vientos y mareas. Sin embargo, no es evidente la contribución de cada una de
esas fuerzas al valor de las corrientes. Para la calibración del modelo, este
tema es crucial, debido a que es necesario calibrarlo con cada fuerza en
particular.
Se decidió utilizar un procedimiento de filtrado para tratar de separar, del
registro de corrientes, las contribuciones de la marea a las propias corrientes.
Para ello se tomaron dos series de mediciones de corrientes: una del 16 al 22de mayo y la otra desde el 31 de mayo al 7 de junio de de 2002.
Durante el primer período, se calcularon las alturas con al MIKE 21 como se
muestra en la Figura 5.2.1.4. Puede observarse que la componente M2
(demidiurna de 12.4 h de período) no es importante. Esto se refleja en el
análisis armónico de la serie de corrientes, el cual muestra como única
componente significativa la onda K1 en la componente N-S, como muestra laFigura 5.2.1.5. Cabe destacar que la energía de la componente K1 puede
explicar solamente el 11.1% de toda la energía del registro de corrientes, en
este período. Esto es, la contribución de la marea al campo de corrientes no es
importante en este caso.
Seguidamente, se examinó el segundo registro de corrientes. Aquí,
nuevamente se calcularon las alturas de marea por medio del MIKE 21, como
muestra la Figura 5.2.1.6. Puede observarse que las componentes M2 y K1 son
importantes en este caso. Esto se refleja en el análisis armónico de la serie de
corrientes, donde ambas componentes (E-W y N-S) resultan significativas,
como lo muestran las Figuras 5.2.17. y 5.2.1.8.
La energía de las componentes M2 y K1 (y una débil M3) pueden explicar el
8.1% de toda la energía del registro de corrientes en la componente E-W y el
25.9% en la componente N-S.
8/18/2019 Modelacion de campos
33/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 33
Tabla 5.2.1.1. Estadistica de Corrientes Marinas en la Bahia de Pisco (E1) Profundidad : 10 metros (16 al 22 de mayo), Frecuencia (%) de incidencia de
corrientesVelocidad Direccion Total
(cm/s) N NE E SE S SW W NW (%)
0-5 0,33 0,33 0,11 0,55 0,33 0,00 0,00 0,11 1,77 5-10 10,71 18,10 7,17 2,54 1,99 3,09 4,08 3,31 50,99
10-15 5,96 11,37 2,43 0,55 4,86 5,63 2,21 1,43 34,4415-20 0,22 1,21 0,00 0,00 4,30 4,97 0,00 0,00 10,7120-25 0,00 0,22 0,00 0,00 0,11 1,66 0,00 0,00 1,9925-30 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,11 0,00 0,00 0,1130-40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00>40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
TOTAL % 17,22 31,24 9,71 3,64 11,59 15,45 6,29 4,86 100,00
Tabla 5.2.1.2. Estadistica de Corrientes Marinas en la Bahia de Pisco (E1) Profundidad : 5 metros (24 al 31 de mayo), Frecuencia (%) de incidencia de corrientes
Velocidad Direccion Total(cm/s) N NE E SE S SW W NW (%)
0-5 2,34 2,24 2,03 1,63 1,73 1,53 0,81 1,02 13,335-10 9,26 13,33 4,27 3,87 13,53 9,66 0,92 2,64 57,48
10-15 4,68 7,22 1,42 0,81 0,71 4,37 0,61 1,22 21,0615-20 3,15 2,75 0,31 0,00 0,00 0,10 0,00 0,00 6,3120-25 0,71 0,81 0,10 0,00 0,00 0,10 0,00 0,00 1,7325-30 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0030-40 0,00 0,10 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,10>40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
TOTAL % 20,1 26,4 8,1 6,3 16,0 15,8 2,3 4,9 100,0
Tabla 5.2.1.3. Estadística de Corrientes Marinas en la Bahia de Pisco (E2) Profundidad : 2m (31 de mayo al 7 de junio), Frecuencia (%) de incidencia de
corrientesVelocidad Direccion Total
(cm/s) N NE E SE S SW W NW (%)0-5 1,6 0,2 0,0 0,2 1,4 0,7 0,3 1,7 6,10
5-10 10,3 18,0 5,1 5,1 5,9 4,0 2,1 5,6 56,1010-15 2,5 13,5 5,5 4,6 3,0 2,6 2,7 1,1 35,5015-20 0,1 0,5 0,1 0,6 0,4 0,4 0,0 0,0 2,1020-25 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1025-30 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0030-40 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,00>40 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,00
TOTAL % 14,5 32,3 10,7 10,5 10,7 7,7 5,1 8,4 100
8/18/2019 Modelacion de campos
34/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 34
Figura 5.2.1.1. Mediciones de corrientes frente a Playa Lobería. Estación E1, 15 m de profundidad local, instrumento ubicado a 10 m del fondo del mar. Diagrama de dispersión
componentes E-W y N-S de las corrientes.
Figura 5.2.1.2. Mediciones de corrientes frente a Playa Lobería. Estación E1, 15 m de profundidad local, instrumento ubicado a 5 m del fondo del mar Diagrama de dispersión
componentes E-W y N-S de las corrientes.
Mediciones de corrientes con instrumento.
Período: 24/05-31/05/2002, Intervalo de muestreo: 10 minutos
Componente E-W de la Velocidad (m/s)
C o m p o n e n t e N - S d e l a V e l o c i d a d ( m / s )
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
-0.20 -0.15 -0.10 -0.05 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
Mediciones de corrientes con instrumento.
Período: 16/05-22/05/2002, Intervalo de muestreo: 10 minutos
Componente E-W de la Velocidad (m/s)
C o m p o n e n t e N - S d e l a V e l o c i d a d ( m / s )
-0.25
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
-0.25 -0.20 -0.15 -0.10 -0.05 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
8/18/2019 Modelacion de campos
35/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 35
Figura 5.2.1.3. Mediciones de corrientes frente a Playa Lobería. Estación E2, 5 m de profundidad local, instrumento ubicado a 2 m del fondo del mar Diagrama de dispersión
componentes E-W y N-S de las corrientes.
Nivel del mar para el período 16 al 22 de Mayo de 2002
N i v e l d e l M a r ( m )
-0.5
-0.3
-0.1
0.1
0.3
0.5
0.7
-20 20 60 100 140 180
Figura 5.2.1.4. Curva de marea calculada por el MIKE 21 para el período del 16-22 de mayo 2002.Puede observarse que la componente M 2 (demidiurna de 12.4 h de período) no es importante y sí
lo es la componente K 1 (diurna de peródo 24.8 h). La separación entre los picos más altoscorresponde a la componente K 1. Al final del registro la componente semidiurna comienza a
parecerse en magnitud a la diurna.
Mediciones de corrientes con instrumento.
Período: 31/05-07/06/2002, Intervalo de muestreo: 10 minutos
Componente E-W de la Velocidad (m/s)
C o m p o n e n t e N - S d e l a V e l o c i d a d ( m
/ s )
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
-0.20 -0.15 -0.10 -0.05 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
8/18/2019 Modelacion de campos
36/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 36
Estimación de corrientes de marea - componente N-S
Porcentaje de varianza explicado de la serie original: 11.1% (K1)
Período 16 al 22 de Mayo de 2002
C o m p o n e n t e N - S d e c o r r i e n t e d e m a r e a
( c m / s )
-0.06
-0.04
-0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
-100 100 300 500 700 900 1100
Figura 5.2.1.5. Resultado del análisis armónico de la serie de corrientes para el período 16-22de mayo de 2002. Se muestra como única componente significativa la onda K 1 en la
componente N-S, en concordancia con la onda de marea. La separación entre picos es de 24.8 h.
Nivel del mar para el período 31 de Mayo al 7 de Junio de 2002
N i v e l d e l M a r ( m )
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
-20 20 60 100 140 180
Figura 5.2.1.6. Curva de marea calculada por el MIKE 21 para el período del 31 de mayo-7 de junio de 2002. Puede observarse que la componente M 2 (demidiurna de 12.4 h de período) es
importante como la componente K 1 (diurna de peródo 24.8 h). La separación entre los picos másaltos corresponde a la componente K 1.
8/18/2019 Modelacion de campos
37/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 37
Estimación de corrientes de marea - componente E-W
Porcentaje de varianza explicado de la serie original: 8.1% (K1, M2, M3)
Período: 31 de Mayo al 7 de Junio de 2002
C o m p o n e n t e E - W d
e c o r r i e n t e d e m a r e a ( c m / s )
-0.08
-0.06
-0.04
-0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
0 42 84 126 168 210 252 294 336 378 420 462 504 546 588 630 672 714 756 798 840 882 924 966
Figura 5.2.1.7. Resultado del análisis armónico de la componente E-W del registro decorrientes del período 31 de mayo al 7 de junio de 2002. Puede observarse que las componentes M 2 y K 1 son importantes del mismo modo que resultaron en la marea, para el mismo período.
Estimación de corrientes de marea - componente N-S
Porcentaje de varianza explicado de la serie original: 25.9% (K1,M2,M3)
Período: 31 de Mayo al 7 de Junio de 2002
C o m p o n e n t e N - S d e c o r r i e n t e d e m a r e a ( c m / s )
-0.04
-0.03
-0.02
-0.01
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0 42 84 126 168 210 252 294 336 378 420 462 504 546 588 630 672 714 756 798 840 882 924 966
Figura 5.2.1.8. Resultado del análisis armónico de la componente N-S del registro de corrientesdel período 31 de mayo al 7 de junio de 2002. Puede observarse que las componentes M 2 y K 1
son importantes del mismo modo que resultaron en la marea, para el mismo período.
8/18/2019 Modelacion de campos
38/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 38
5.2.2. Corridas de flotadores – lagrangeanas
A continuación, se sintetizan los resultados obtenidos mediante corridas de
flotadores realizadas en bahía Pisco en inmediaciones de Lobería y Tambo de
(Report on Phase II Off-Shore Site Investigation Required For Sub Sea Pipe Lpg PiscoTerminal - Camisea Project Pisco – Perú Task 1000 - Ocean Currents, marzo de
2003). La Tabla 5.2.2.1. resume las condiciones generales y características de
las corridas de Flotadores.
De la información disponible provista por las corridas de flotadores dentro de
la bahía, se puede concluir lo siguiente:
• La velocidad y dirección de la boya está altamente influenciada por el
efecto del viento.
• Por lo general la boya con veleta superficial se mueve más rápidamente
que las que tienen veleta en profundidad. En consecuencia se concluye que
las aguas superficiales se mueven más rápidamente que las profundas
(esto es compatible con las observaciones eulerianas).
• Ciertos días, dentro de la bahía, se manifiestan corrientes no asociadas al
viento. Estas corrientes provienen del Sur y entran en la bahía bordeando
la península Pejerey.
• Las boyas arrojadas cerca de la costa muestran un comportamiento más
errático comparativamente a las de aguas profundas. Por lo general, las
boyas con veletas profundas presentan una tendencia a moverse
predominantemente hacia la línea de costa.
Con el objeto de obtener mediciones fuera de la bahía para contribuir a la
calibración del modelo, se planearon y ejecutaron (Report on Phase II Off-Shore
Site Investigation Required For Sub Sea Pipe Lpg Pisco Terminal - Camisea Project
Pisco – Perú Task 1000 - Ocean Currents, marzo de 2003) 3 corridas de flotadores
en los siguientes lugares: Transecta A, Transecta B y Tambo de Mora, como
muestra la Figura 5.2.2.1. Las Figuras 5.2.2.2. a 5.2.2.4. muestran los resultados
de las corridas en forma vectorial.
8/18/2019 Modelacion de campos
39/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 39
Tabla 5.2.2.1. Condiciones generales y características de las corridas de flotadores. Notas: N número de lacorrida, h.ini hora inicial, h.fin hora final.
Profundidad de la veleta (metros) N DD/M M/AAh.ini –
h. fin
Viento(descrip. gral.)
Marea(descrip. gral.)
0 3 6 9 12
BH -4
06/03/2003
8.30 –15.00
Leves delW
Semidiurna Amplitud:
48 cm.
Dos corridas.Se muevenhacia NE.
Se varan encosta.
NO NO NO NO
BH -6
06/03/2003
8.30 –20.30
Leves delW por lamañana.
Regularesdel SW por
la tarde.
Semidiurna Amplitud:
55 cm.
Se muevenhacia el N.
Se muevelentamente
hacia lacosta.
NO NO NO
BH -8
12/11/2
0025.00 –17.00
Viento S por la
mañana.Viento delN por la
tarde.
Presentacaracterístic
as mixtas. Amplitud:20 / 25 cm.
Se muevehacia el
N/NW. Al final giroabrupto al E
Se muevehacia el N.
Cambiaabrup-tamentehacia S.
Se muevehacia el N.
Cambiahacia el E.
NO NO
14/11/2002
4.00 –14.00
A las12.00
comienza asoplar fuerte
viento delS. Se
levanta el flotador.
Presentacaracterístic
as mixtas. Amplitud:
60 cm.
Se muevehacia el W.Luego hacia
el NNE.
Se muevehacia el W.Luego hacia
el N.
Se muevehacia el W.Luego hacia
el NE.
NO NO
BH -10
07/03/2003
9.00 –19.00
Viento levedel W por la mañana.Regularesdel SW por
la tarde.
Semidiurna. Amplitud:
43 cm.
Se muevehacia el SE.Luego hacia
el NNE.
Se muevehacia el
SSW. Luegohacia elNNE.
Se muevehacia el
SSW. Luegohacia el ESE.
Se muevelentamentehacia el N.
NO
13/11/2002
5.00 –17.00
Calma por la mañana.
Ventoso por latarde.
Presentacaracterístic
as mixtas. Amplitud:64 / 25 cm.
Se muevehacia el
WNW. Giro gradualhacia SE.
Se muevehacia elWNW.
Luego haciaSSW y ESE.
Se muevehacia el
WNW. Girobrusco hacia
el SSW.
NO NO
19/11/2002
4.00 –17.00
Viento delS. Leve por la mañana, fuertes por
la tarde.
Semidiurna. Amplitud:
70 cm.NO NO NO
Se muevehacia el N.
Luegocambio
brusco al E yal N.
Se muevehacia el NW.
Cambiobrusco alSW y N.
BH -12
08/03/2003
6.00 –19.00
Primerashoras
vientosmuy leves
del S.Luego
leves delW/SW.
Semidiurna. Amplitud:
30 cm.
Se muevehacia el
NNW. Girohacia E y
ENE.
Se muevehacia elNNE.
Se muevehacia elNNE.
Se muevehacia elNNE.
Se muevehacia elNNE.
NOTA. Los casilleros con “NO” indican que no se realizaron corridas con veletas ubicadas aesas profundidades. Se indican, además, las amplitudes de marea correspondiente a los períodosde medición. Para los lapsos con desigualdades diurnas se indican la mayor y menor amplitudregistrada.
_______________________________________
8/18/2019 Modelacion de campos
40/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 40
Tabla 5.2.2.1. CONTINUACIÓN. Condiciones generales y características de las corridas de flotadores.Notas: N número de la corrida, h.ini hora inicial, h.fin hora final.
Profundidad de la veleta (metros) N DD/M M/AAh.ini –h. fin
Viento(descrip. gral.)
Marea(descrip. gral.)
0 3 6 9 12
18/11/2002
4.00 –16.00
Vientosleves del
N.Preponderan
tementesemidiurna. Amplitud:
60 cm.
Predominante-mente
hacia el S.
Predominante-mente
hacia el S.
Predominante-mente
hacia el S.
NO NO
20/11/2002
4.00 –15.00
Predominantes del S.
Desigualdades diurnas. Amplitud:37 / 85 cm.
NO NO NOSe muevehacia elNNE.
Se muevehacia elNNE.
BH -16
09/03/2003
5.00 –17.00
Calma por la mañana.Leves del
W por latarde.
Desigualdades diurnas.
Amplitud:44 / 26 cm.
Se muevehacia el NW,luego hacia
el N/NNE.
Se muevehacia elNNE.
Se muevehacia elNNE.
Se muevehacia elNNE.
Se muevehacia elNNE.
P- 200
10/03/2003
4.00 –17.00
Vientosleves.
Predominantes del W
/ SW.
Desigualdades diurnas. Amplitud:46 / 21 cm.
Se muevehacia el NW,luego hacia
el NNE.
Se muevehacia el NW,luego hacia
el NNE.
Se muevehacia el NE.
Se muevehacia el ESE,luego hacia
el NE.
Se muevehacia el ESE,luego hacia
el NE.
P-500
10/03/2003
5.00 –17.00
Vientosleves.
Predominantes del W
/ SW.
Desigualdades diurnas. Amplitud:46 / 21 cm.
Se muevehacia el NW,luego hacia
el NNE.
Se muevehacia el ESE,luego hacia
el NE.
Se muevehacia el ESE,luego hacia
el NE.
Se muevehacia el ESE,luego hacia
el N.
Se muevehacia el ESE,luego hacia
el N.
NOTA. Los casilleros con “NO” indican que no se realizaron corridas con veletas ubicadas aesas profundidades. Se indican, además, las amplitudes de marea correspondiente a los períodosde medición. Para los lapsos con desigualdades diurnas se indican la mayor y menor amplitudregistrada.
_______________________________________
Los resultados en forma de diagrama de dispersión para las componentes E-W
y N-S, se presentan en las Figuras 5.2.2.5. a 5.2.2.7.
De la información disponible provista por las corridas de flotadores fuera de
la bahía, se puede concluir lo siguiente:
• Las mediciones realizadas en la transecta A (Boquerón) muestra que las
corrientes van hacia el Sur aun cuando el viento viene del sur, es decir, en
contra de la corriente.
• Las mediciones desarrolladas sobre la transecta B muestran que lascorrientes fluyen principalmente hacia el Suroeste.
8/18/2019 Modelacion de campos
41/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 41
• En Tambo de Mora las corrientes fluyen hacia el Sur con baja intensidad.
Estas mediciones, en profundidades entre 50 m y 60 m, indicaron velocidades
de corrientes con componentes N-S muy importantes a lo largo de unas 12 h,
aun en condiciones de viento en contra.
Por otro lado, las corrientes de marea se encontraban en una epoca de bajas
velocidades debido a la combinación de fases, desfavorable para la intensidad
de las corrientes, entre las componentes astronómicas M2 (semidiurna) y K1
(diurna).
En consecuencia, las velocidades medidas por los flotadores tienen explicaciónsolamente en la Contracorriente del Perú, por lo menos costa afuera en los
lugares de medición Transectas A y B y Tambo de Mora.
Figura 5.2.2.1. Corridas de flotadores durante marzo de 2003 con el objeto de obtener
información de corrientes para la calibración del MIKE 21. La figura cubre el dominio demodelación.
8/18/2019 Modelacion de campos
42/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 42
Figura 5.2.2.2. Corridas de flotadores durante marzo de 2003 para la zona de la Transecta A.
Figura 5.2.2.3. Corridas de flotadores durante marzo de 2003 para la zona de la Tambo de
Mora
Figura 5.2.2.4. Corridas de flotadores durante marzo de 2003 para la zona de la Transecta B.
8/18/2019 Modelacion de campos
43/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 43
Figura 5.2.2.5. Mediciones de corrientes con flotadores en la Transecta A. Diagrama dedispersión componentes E-W y N-S de las corrientes.
Figura 5.2.2.6. Mediciones de corrientes con flotadores en la Transecta B. Diagrama dedispersión componentes E-W y N-S de las corrientes.
Mediciones de corrientes con flotadores. Transecta B.
Período: 05:20-16:10, 13/03/2003
Componente E-W de la Velocidad (m/s)
C o m p o n e n t e N - S d e l a V e l o c i d a d ( m / s )
-0.40
-0.35
-0.30
-0.25
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
-0.40 -0.35 -0.30 -0.25 -0.20 -0.15 -0.10 -0.05 0.00
Mediciones de corrientes con flotadores. Transecta A.
Período: 06:20-16:30, 12/03/2003
Componente E-W de la Velocidad (m/s)
C o m p o n e n t e N - S d e l a V e l o c i d a d ( m / s )
-0.50
-0.45
-0.40
-0.35
-0.30
-0.25
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
-0.50 -0.45 -0.40 -0.35 -0.30 -0.25 -0.20 -0.15 -0.10 -0.05 0.00 0.05 0.10
8/18/2019 Modelacion de campos
44/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 44
Figura 5.2.2.7. Mediciones de corrientes con flotadores en la Transecta Tambo de Mora.Diagrama de dispersión componentes E-W y N-S de las corrientes
Como estas mediciones son las únicas disponibles costa afuera, serán
utilizados para calibrar y validar las simulaciones realizadas con el MIKE 21,
dada la necesidad que el modelo tiene de ellas.
El objetivo de la calibración y validación es reproducir las corrientes
observadas, con intensidades y direcciones en el rango de los valores
esperados. Dado que las corrientes muestran valores sostenidos de dirección
en el tiempo de medición con algunas variaciones de intensidad durante ese
período (unas 12 h), se ha decidido representarlas por medio de sus valores
medios, como indica la Tabla 5.2.2.2.
Tabla 5.2.2.2. Valores medios de la velocidad durante el período de modelación, del ordende 12 h, para los sitios de corridas de flotadores en Transecta A, Transecta B y Tambo de
Mora.Valores Medios de la
VelocidadTransecta A Transecta B Tambo de Mora
Componente E-W de laVelocidad (m/s)
-0.04 -0.25 0.08
Componente N-S de laVelocidad (m/s)
-0.43 -0.22 -0.09
Vientos del S Calma y vientosdel SW
Calma y vientosdel W Notas
Las corridas fueron suspendidas antes de las 13 h de medición por condiciones adversas de tiempo y oleaje
Mediciones de corrientes con flotadores. Transecta Tambo de Mora.
Período: 05:50-16:30, 14/03/2003
Componente E-W de la Velocidad (m/s)
C o m p o n e n t e N - S d e l a V e l o c i d a d ( m
/ s )
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
-0.15 -0.10 -0.05 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20
http://www.soc.soton.ac.uk/jrd/occam/welcome.htmlhttp://www.soc.soton.ac.uk/jrd/occam/welcome.htmlhttp://www.soc.soton.ac.uk/jrd/occam/welcome.htmlhttp://www.soc.soton.ac.uk/jrd/occam/welcome.html
8/18/2019 Modelacion de campos
45/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 45
Un ejemplo de corrida de flotadores para la zona de la Península de Paracas se
puede ver en la Figura 5.2.2.8.
Figura 5.2.2.8. Ejemplo de corrida de flotadores en el la zona proyectada para la Terminal Marima. Los flotadores se dirigen hacia en N con distintas profundidades de sus palas de
arrastre.
5.2.3. Modelos globales de corrientes
Dada la falta de datos de corrientes costa afuera y la necesidad del modelo de
condiciones de contorno en sus borde, fue necesario recurrir a un modelo
global de corrientes. Algunos detalles del mismo se explican a continuación.
La circulación de las aguas de Océano Pacífico Sur, adyacente a las costas
peruanas, es representada por el modelo OCCAM con un relativamente alto
grado de detalle. El Proyecto “Ocean Circulation and Climate Advanced
Modelling” (OCCAM) está siendo desarrollado por la “Natural Environment
Research Council” (NERC) de United Kindom y muchos de los resultados son
públicos y están disponibles en “Internet”.
Este proyecto involucra a investigadores de universidades e institutos
científicos de UK, estando el grupo de científicos principales en el“Southampton Oceanography Centre”. Uno de los objetivos de este proyecto
8/18/2019 Modelacion de campos
46/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 46
es el desarrollo de modelos oceánicos de alta resolución para contribuir, por
un lado, al estudio de la circulación oceánica de gran escala y, por otro,
interpretar los datos del “World Ocean Circulation Experiment” (WOCE).
El modelo de alta resolución OCCAM está basado en el modelo de Bryan-Cox-
Semtner pero, a diferencia de éste, no tiene “tapa rígida” y, por lo tanto,
permite intercambios atmosféricos de masa y de cantidad de movimiento.
El modelo considera que la velocidad es cero en todos los contornos sólidos y
que los gradientes de temperatura potencial y salinidad normales a dichos
contornos (incluyendo al fondo) son también cero. En la superficie libre se
utilizan campos atmosféricos para forzar al océano. Estos incluyen tanto a los
campos de viento y de presión atmosférica, como así también, a los flujos decalor y agua a través de la superficie del mar. Sobre el lecho oceánico el
esfuerzo de fondo horizontal depende de la corriente correspondiente a la
capa de fluido adyacente al fondo.
El modelo OCCAM tiene una resolución espacial de 0.25° tanto en latitud
como en longitud y posee treinta y seis niveles en la vertical. Los espesores de
las capas varían entre 20 m cerca de la superficie hasta 255 m a la profundidadde 5500 m.
El esfuerzo del viento utilizado como forzante corresponde a interpolaciones
lineales temporales de los promedios mensuales climatológicos . Los flujos de
calor y de agua en superficie fueron calculados mediante la aplicación de
técnicas de relajación numérica sobre la capa superior del modelo.
Las salidas del modelo (componentes Norte y Este de la corriente para todos
los niveles correspondientes a cada nodo del dominio) se encuentran
disponibles en “Internet” con un discretización temporal de 15 días. Para
mayores detalles sobre el modelo y sobre cómo descargar datos, puede
accederse a:
http://www.soc.soton.ac.uk/jrd/occam/welcome.html
8/18/2019 Modelacion de campos
47/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 47
5.2.4. Estado actual del conocimiento
Sobre la base de las publicaciones e informes técnicos citados
precedentemente se concluye que las corrientes en la zona de estudio son
variables e inducidas principalmente por el viento, la marea y las corrientes de
contorno.
Dado que no se dispone de registros de corrientes de al menos un mes de
duración, que permitan discriminar todos los efectos de la corriente marea
mediante análisis armónico, la cuantificación de los efectos de cada uno de los
mecanismos mencionados se hace altamente dificultosa. En consecuencia, es a
priori aventurado hablar de patrones de circulación característicos para lazona en estudio en base a las mediciones disponibles. No obstante, los datos
de campo obtenidos permiten cuantificar las intensidades de corrientes
esperadas para la zona.
Cabe señalar el papel preponderante que juegan los accidentes geográficos
costeros en la zona de interés. Es de prever que la Península de Paracas
produzca un giro de las aguas tanto para corrientes predominantes del S como
así también del N. Este efecto hidrodinámico es vastamente conocido por los
oceanógrafos costeros y su interpretación es aún más compleja en presencia de
vientos variables y bajo flujos rotatorios como los producidos por la marea.
La aplicación de una herramienta objetiva como MIKE 21 produce cartas de
corrientes asociadas a forzantes específicos y, de esta manera, puede evaluarse
la preponderancia de cada uno de ellos.
Para ello, se plantearán escenarios caracterizados por forzantes mareológicos,
atmosféricos y de corrientes de contorno con el objeto de simular las corrientes
asociadas a cada uno de ellos. A los efectos de validar los resultados, las
corrientes obtenidas se compararán con las observaciones de campo
disponibles.
8/18/2019 Modelacion de campos
48/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 48
5.3. Vientos
Información histórica de vientos en Pisco fue introducida anteriormente.
Durante el período de mediciones de corrientes con flotadores, se midieron
vientos en Pisco, cuyas características se incluyen en las Figuras 5.3.1. a 5.3.2.
Los datos muestran que los vientos medidos tienen periodicidad del orden de
las 24 h. Es decir, repiten un comportamiento diurno, al que eventualmente se
le suman valores medios, como se observa en las figuras mencionadas
anteriormente.
Figura 5.3.1. Mediciones de viento en Pisco durante las corridas de flotadores. Componente E-W. La componente tiene una marcada periodicidad del orden de las 24 h. La velocidad media de
esta componente durante el período de medición fue de 2.3 m/s.
Dada la marcada periodicidad de los vientos medidos, se decidió investigar
espectralmente estos vientos.
Las Figuras 5.3.3. y 5.3.4. muestran la representación espectral de las
componentes de la velocidad del viento, para el período considerado. Se
puede observar claramente un aporte importante de la energía ubicado en
frecuencias algo menores de 0.05 1/h (esto es períodos algo mayores a 20 h)
Vientos en Pisco. Serie de tiempo de la componente E-W del viento.
Periodo: 6/3 al 14/3/2003, Numero de casos:N=216, Intervalo de muestreo: 1 hora
Fecha y Hora
C o
m p o n e n t e E - W d
e l V i e n t o ( m / s )
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 3 / 3 / 6 0 : 0 0
0 3 / 3 / 6 1 2 : 0 0
0 3 / 3 / 7 0 : 0 0
0 3 / 3 / 7 1 2 : 0 0
0 3 / 3 / 8 0 : 0 0
0 3 / 3 / 8 1 2 : 0 0
0 3 / 3 / 9 0 : 0 0
0 3 / 3 / 9 1 2 : 0 0
0 3 / 3 / 1 0 0 : 0 0
0 3 / 3 / 1 0 1 2 : 0 0
0 3 / 3 / 1 1 0 : 0 0
0 3 / 3 / 1 1 1 2 : 0 0
0 3 / 3 / 1 2 0 : 0 0
0 3 / 3 / 1 2 1 2 : 0 0
0 3 / 3 / 1 3 0 : 0 0
0 3 / 3 / 1 3 1 2 : 0 0
0 3 / 3 / 1 4 0 : 0 0
0 3 / 3 / 1 4 1 2 : 0 0
8/18/2019 Modelacion de campos
49/93
E NVIRONMENTAL R ESOURCES MANAGEMENT 49
Figura 5.3.2. Mediciones de viento en Pisco durante las corridas de flotadores. Componente N-S. La componente tiene una marcada periodicidad del orden de las 24 h. La velocidad media de
esta componente durante el período de medición fue de 1.8 m/s.
Figura 5.3.3. Mediciones de viento en Pisco durant
Recommended