ACTUALIZACIÓN A NIVEL DE FACTIBILIDAD (DEFINITIVO) DE LOS ... DRAGADO GOLES... · En este estudio se realizó la Batimetría del Canal Externo, empleando un ecosonda de doble frecuencia

ACTUALIZACIÓN A NIVEL DE FACTIBILIDAD (DEFINITIVO) DE LOS ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD Y DE DISEÑO DEL CANAL DE ACCESO A LOS MUELLES DEL TERMINAL MARÍTIMO SIMÓN BOLÍVAR PARA DETERMINAR EL DRAGADO A LA PROFUNDIDAD DE 11 METROS CON RESPECTO AL MLWS; EN EL CANAL EXTERNO (BOYA DE MAR A BOYA 13, INCLUYE EL SECTOR DE LOS GOLES). LOS ESTUDIOS A ACTUALIZARSE SON LOS CONTRATADOS POR LA AUTORIDAD PORTUARIA DE GUAYAQUIL CON LA ASOCIACIÓN GEOESTUDIOS – CONSULSUA Y ENTREGADOS POR ESTA EN EL AÑO 2012.

CAPÍTULO III Batimetría

Guayaquil, Enero del 2014

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TABLA DE CONTENIDO

3 BATIMETRÍA .......................................................................................................... 3-5

3.1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 3-5

3.2 OBJETIVOS .................................................................................................... 3-6

3.2.1 Objetivo General ....................................................................................... 3-6

3.2.2 Objetivos Específicos ............................................................................... 3-6

3.3 ÁREA DE ESTUDIO ........................................................................................ 3-6

3.3.1 Condiciones Ambientales en el Área de Estudio ....................................... 3-7

3.4 METODOLOGÍA DE TRABAJO ....................................................................... 3-8

3.4.1 Trabajos de Campo .................................................................................. 3-8

3.4.2 Recorridos para el Levantamiento de Información de Batimetría .............. 3-8

3.5 ESTUDIO DE BATIMETRÍA ............................................................................ 3-9

3.5.1 Equipo y Software Requerido con sus respectivas Especificaciones Técnicas ................................................................................................................. 3-9

3.6 DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS HIDROGRÁFICOS Y SOFTWARE .................. 3-9

3.6.1 Embarcación............................................................................................. 3-9

3.6.2 El Sistema de Posicionamiento .............................................................. 3-10

3.6.3 GPS Diferencial integrado: C-Nav 1010 doble frecuencia ....................... 3-10

3.6.4 Software Hypack .................................................................................... 3-11

3.6.5 Ecosonda HydroBox, Ecosonada Hidrográfica: ...................................... 3-12

3.7 CALIBRACIÓN DE EQUIPOS ....................................................................... 3-13

3.7.1 Calibración del GPS ............................................................................... 3-13

3.7.2 Calibración del ecosonda........................................................................ 3-13

3.7.3 Correcciones de las sondas por marea ................................................... 3-14

3.8 METODOLOGÍA DE LEVANTAMIENTO BATIMÉTRICO .............................. 3-15

3.8.1 Respaldo del levantamiento .................................................................... 3-15

3.8.2 Puntos de Control Horizontal y Vertical ................................................... 3-15

3.8.3 Sistema de levantamiento Batimétrico .................................................... 3-15

3.8.4 Planificación de líneas de sondeo ........................................................... 3-15

3.8.5 Comprobación ........................................................................................ 3-16

3.9 ANÁLISIS COMPARATIVO CON LA BATIMETRÍA REALIZADA EN EL AÑO 2011 3-16

3.9.1 Variación de la profundidad en el fondo del canal ................................... 3-16

3.9.2 Comprobación con modelos digitales de terreno (MDT) ......................... 3-23

3.10 CONCLUSIONES .......................................................................................... 3-26

3.11 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................. 3-27

3.12 ANEXOS ....................................................................................................... 3-28 GADM DE GUAYAQUIL ACTUALIZACION A NIVEL DE FACTIBILIDAD (DEFINITIVO) DE LOS ESTUDIOS

DE FACTIBILIDAD Y DE DISEÑO DEL CANAL DE ACCESO A LOS MUELLES DE LA TERMINAL MARITIMA SIMON BOLIVAR PARA DETERMINAR EL DRAGADO A LA PROFUNDIDAD DE 11 METROS CON RESPECTO AL MLWS; EN EL CANAL EXTERNO (BOYA DE MAR A BOYA 13, INCLUYE EL SECTOR DE LOS GOLES). LOS ESTUDIOS A ACTUALIZARSE SON LOS CONTRATADOS POR LA AUTORIDAD PORTUARIA DE GUAYAQUIL CON LA ASOCIACIÓN GEOESTUDIOS-CONSULSUA Y ENTREGADOS POR ÉSTA EN EL AÑO 2012

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ASOCIACION GEOESTUDIOS-CONSULSUA PARA ESTUDIOS DE DRAGADO CONTRATO No. S-CEC-037-2013-AJ-JNS FECHA: ENERO 2014 3-1

3.12.1 Anexo A: Registro Fotográfico ................................................................ 3-28

3.12.2 Anexo B: Normas OHI (Archivo Digital) .................................................. 3-29

3.12.3 Anexo C: Ficha de Descripción del mareógrafo ...................................... 3-30

3.12.4 Anexo D: Ecogramas (Archivo digital) .................................................... 3-31

3.12.5 Anexo E: Lectura de Marea .................................................................... 3-32

3.12.6 Anexo F: Listado de coordenadas XYZ (Archivo Digital) ......................... 3-33

3.12.7 Anexo G: Planos de Batimetría ............................................................... 3-34

3.12.8 Anexo H: Profundidades del eje del canal y del margen izquierdo y derecho (a 60 m del eje) abscisado cada 100 m ................................................................ 3-35

GADM DE GUAYAQUIL ACTUALIZACION A NIVEL DE FACTIBILIDAD (DEFINITIVO) DE LOS ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD Y DE DISEÑO DEL CANAL DE ACCESO A LOS MUELLES DE LA TERMINAL MARITIMA SIMON BOLIVAR PARA DETERMINAR EL DRAGADO A LA PROFUNDIDAD DE 11 METROS CON RESPECTO AL MLWS; EN EL CANAL EXTERNO (BOYA DE MAR A BOYA 13, INCLUYE EL SECTOR DE LOS GOLES). LOS ESTUDIOS A ACTUALIZARSE SON LOS CONTRATADOS POR LA AUTORIDAD PORTUARIA DE GUAYAQUIL CON LA ASOCIACIÓN GEOESTUDIOS-CONSULSUA Y ENTREGADOS POR ÉSTA EN EL AÑO 2012



ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Canal Externo del Puerto de Guayaquil .......................................................... 3-5 Figura 2. Àrea de estudio ............................................................................................... 3-7 Figura 3. Posición de equipos en la lancha de investigación. ....................................... 3-10 Figura 4. Software Hypack Max 2008 .......................................................................... 3-11 Figura 5. Representación de secciones en los tres perfiles de los ejes del canal considerados. .............................................................................................................. 3-20 Figura 6. Representacion de secciones de perfil en el cual la erosión es la tendencia dominante .................................................................................................................... 3-21 Figura 7. Representacion de secciones de perfil en el cual la sedimentación es la tendencia dominante.................................................................................................... 3-21 Figura 8. MDT del primer tramo del Canal Externo, batimetría marzo de 2011 ............ 3-24 Figura 9. MDT del primer tramo del Canal Externo, batimetría diciembre de 2013 ...... 3-24 Figura 10. MDT del segundo tramo del Canal Externo, batimetría marzo de 2011 ...... 3-25 Figura 11. MDT del segundo tramo del Canal Externo, batimetría diciembre de 2013 . 3-25

ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS

Fotografía 1. Embarcación “Jelimale” ............................................................................ 3-9 Fotografía 2. Hypack 2008 ........................................................................................... 3-12 Fotografía 3. Cabina de monitoreo............................................................................... 3-12 Fotografía 4. Software y equipo para estudio de Batimetría ......................................... 3-13 Fotografía 5. Calibración por medio de la comparación de profundidad con escandallo .. 3-14 Fotografía 6. Calibración por marea utilizando de referencia la marea del Muelle de Prácticos en Posorja .................................................................................................... 3-14

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Coordenadas de los límites del levantamiento batimétrico (Sistema WGS84). . 3-7 Tabla 2. Datos Climáticos del 19 de Noviembre al 04 de diciembre del 2013 ................ 3-8 Tabla 3. Especificaciones del equipo C-NAV 1010 doble frecuencia. .......................... 3-10 Tabla 4. Equipo y Especificaciones técnicas del Hydrobox. ......................................... 3-12 Tabla 5. Unidades de medida en AutoCAD. ................................................................. 3-16 Tabla 6. Variación de profundidad en el fondo del canal entre 2011 y 2013, margen izquierdo. ..................................................................................................................... 3-17 Tabla 7. Variación de profundidad en el fondo del canal entre 2011 y 2013, eje central. . 3-18




Tabla 8. Variación de profundidad en el fondo del canal entre 2011 y 2013, margen derecho........................................................................................................................ 3-19 Tabla 9. Variación de profundidad en el fondo del canal externo de acceso al Puerto de Guayaquil entre 2011 y 2013. ...................................................................................... 3-22 Tabla 10. Variación de profundidad en el fondo del canal externo de acceso al Puerto de Guayaquil entre 2011 y 2013. ...................................................................................... 3-23




3 BATIMETRÍA

3.1 INTRODUCCIÓN

El presente capítulo contiene el análisis de los resultados obtenidos de estudios de Batimetría en el canal de acceso externo entre la Boya de Mar y la Boya 13 con una longitud de 19,125 km, en el Golfo de Guayaquil, provincia de Guayas, para lo cual se describen los trabajos realizados con equipo indicando la instalación, calibración y metodología. Los estudios de Batimetría permiten actualizar la hidrografía del área de estudio, para determinar en función de las características hidráulicas del sitio dos aspectos, la determinación de la morfología del sitio y los volúmenes de sedimento que se van a dragar una vez analizado el fondo marino en el área de estudio que comprende el canal externo del Puerto de Guayaquil, desde la Boya de Mar hasta la Boya 13 (ver Figura 1).

Figura 1. Canal Externo del Puerto de Guayaquil

Fuente: Google Earth.

Elaborado por: Grupo Consultor, 2014

El presente estudio de Batimetría es una actualización del estudio realizado en el año 2011: “Estudios de Prefactibilidad, Factibilidad y de Diseño del Canal Actual y Alterno de Acceso a los Muelles de la Terminal Marítima Simón Bolívar, para Determinar el Dragado a la Profundidad de 11 m con Respecto al MLWS” acogiendo la información la batimetría realizada en el 2011 en Canal Externo entre la Boya de Mar y Boya 13. La batimetría realizada en el estudio mencionado permitirá realizar una comparación y determinar la variación del fondo, para lo cual se efectuó un levantamiento batimétrico de profundidad a lo largo de 19.125 km del canal externo.




En este estudio se realizó la Batimetría del Canal Externo, empleando un ecosonda de doble frecuencia ejecutando líneas transversales al eje cada 25 metros y 3 líneas de comprobación paralelas al track; considerando un ancho de canal de 500 metros, es decir 250 metros a cada lado del eje (track) del canal. La batimetría consiste en la medición de relieve de superficies subacuáticas, del fondo de mar, cursos de agua, espacios lacustres o embalses, cuyo fin es obtener una cartografía náutica con la cual se describan las características del fondo acuático, que sirve tanto como para estudios técnicos de geotecnia y dragado así como para garantizar la seguridad en la navegación y maniobra de las embarcaciones.

Los resultados obtenidos del presente estudio determinan el perfil batimétrico, implantación y perfiles longitudinales del canal en las dimensiones indicadas anteriormente, y además permite una actualización con respecto a la Batimetría realizada en el 2011 al realizar un análisis comparativo y obtener variantes en el fondo marino.

3.2 OBJETIVOS

3.2.1 Objetivo General

Realizar el análisis del perfil batimétrico y mapeo de fondo para los Estudios de Ingeniería de Dragado del canal externo del Puerto de Guayaquil, desde la Boya de Mar hasta la Boya 13.

3.2.2 Objetivos Específicos − Realizar las mediciones en campo con los equipos y técnicas adecuados para

esta actividad. − Procesar la información a fin de obtener la cartografía del levantamiento

batimétrico actual. − Comparar los resultados de la batimetría actual con la realizada en el año 2011

para determinar variantes.

3.3 ÁREA DE ESTUDIO

El Canal Externo de Acceso al Puerto de Guayaquil, desde la Boya de Mar a la Boya 13, tiene una longitud de 19,125 km, que para el Estudio de Batimetría se ha divido en abscisas ejecutando líneas transversales al eje cada 25 metros y 3 líneas de comprobación paralelas al track; considerando un ancho de canal de 500 metros, es decir 250 metros a cada lado del eje (track) del canal.

En la Tabla 1 se muestran las coordenadas de los límites del levantamiento batimétrico, que engloban un área de 957,33 Ha. En la Figura 2 se puede observar el área de estudio.




Tabla 1. Coordenadas de los límites del levantamiento batimétrico (Sistema WGS84).

VÉRTICE ESTE NORTE

V1 565.016,63 9’697.039,34

V2 565.108,10 9’696.547,77

V3 574.823,30 9’698.864,13

V4 574.914,77 9’698.372,57

V5 575.491,47 9’698.896,76

V6 575.436,00 9’698.399,03

V7 576.177,00 9’698.615,08

V8 575.847,63 9’698.238,72

V9 582.184,90 9’693.370,47

V10 581.848,97 9’692.986,63


Figura 2. Àrea de estudio

Fuente: Google Earth.


3.3.1 Condiciones Ambientales en el Área de Estudio

El levantamiento batimétrico se desarrolló en época seca a partir del 19 de noviembre al 04 de diciembre del 2013, no existieron problemas durante los cambios de marea. Durante los trabajos de campo se registraron los valores promedios de los parámetros meteorológicos que se presentan en la Tabla 2.




Tabla 2. Datos Climáticos del 19 de Noviembre al 04 de diciembre del 2013

Temperatura media 26,4 °C

Temperatura máxima 33,4 °C

Temperatura mínima 24,1 °C

Humedad 78%

Precipitación Total de lluvia 0,0 mm Fuente: INAMHI, 2013


3.4 METODOLOGÍA DE TRABAJO

Para cumplir con los objetivos del estudio, el procedimiento requería de la adecuación de los equipos hidrográficos de recolección de información y posicionamiento, calibración de equipos y finalmente el levantamiento de información batimétrica; para cada uno de los equipos utilizados existen consideraciones en instalación, calibración y obtención de datos para establecer los resultados finales.

3.4.1 Trabajos de Campo Para los trabajos de Batimetría se requirió de equipos hidrográficos y software de recolección de información y posicionamiento para exploración, análisis, compresión de la cartografía náutica con la cual se describan las características del fondo acuático en el canal de acceso externo durante un tiempo de trabajo de cinco días. Para realizar todos los estudios se utilizó la embarcación denominada “Jelimale”, la cual realizó recorridos desde la Boya de Mar, hasta la Boya 13 que consiste en 19,125 km de longitud del canal, ejecutando líneas transversales al eje cada 25 metros y 3 líneas de comprobación paralelas al track; y considerando un ancho de canal de 500 metros, es decir 250 metros a cada lado del eje (track) del canal, los trabajos en campo tuvieron una duración de 18 días. En los trabajos en campo se consideró realizar la batimetría en alta frecuencia, siguiendo los estándares establecidos por el OHI (International Hydrographic Organization) para levantamientos hidrográficos; teniendo en el tramo de la boya de mar a la boya 7 un rumbo de 079° Rv, alineados a la enfilada “Data 1 y Data 2”; en el tramo entre la boya 7 y la boya 13 un rumbo del 131° Rv.

3.4.2 Recorridos para el Levantamiento de Información de Batimetría Para las líneas de recorrido para el levantamiento batimétrico de batimetrías de verificación, inicial y final se realizaron líneas principales cada 25 metros y 3 líneas de comprobación cada 50 metros; en un ancho de canal de 500 metros. Antes de ejecutar el Levantamiento Batimétrico, todos los equipos fueron calibrados, como lo establece la Organización Hidrográfica Internacional.




En las zonas donde se detectan informaciones que creen duda sobre la existencia de obstáculos, se intensifica el levantamiento, a efecto de descartar los datos erróneos e inclusive verificar mediante inspección física la existencia o no de tales datos. El graficado del ecograma tiene una velocidad de entre una y cuatro pulgadas por minuto, con la finalidad de obtener un perfil definido del fondo del Canal. Se realizaron las correcciones por efecto de variación de mareas, profundidad del transductor bajo el nivel del agua durante el levantamiento. Mientras se efectuó el levantamiento Batimétrico, se realizó el control de mareas.

3.5 ESTUDIO DE BATIMETRÍA

3.5.1 Equipo y Software Requerido con sus respectivas Especificaciones Técnicas

Con el fin de establecer la variación de profundidad del canal entre la Boya de Mar y la Boya 13, se realizó el estudio del perfil batimétrico, que aportará con información para el cálculo de volumen de sedimentos en el diseño de dragado. A continuación se describen los equipos utilizados in situ y durante el procesamiento de datos.

3.6 DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS HIDROGRÁFICOS Y SOFTWARE

3.6.1 Embarcación El Levantamiento Batimétrico se realizó en lanchas a las cuales se les adecuo los equipos hidrográficos de recolección de información y posicionamiento:

− En la Fotografía 1 se muestra a la embarcación “Jelimale”, que se utilizó para la investigación batimétrica. Las dimensiones de la lancha modelo de investigación son 9,38 m de eslora y 2,65 m de manga.

− En la Figura 3 se muestra las dimensiones de la embarcación y además se indica la posición de la antena GPS, el transducer del ecosonda y ubicación de los sensores.

Fotografía 1. Embarcación “Jelimale”




Figura 3. Posición de equipos en la lancha de investigación.


3.6.2 El Sistema de Posicionamiento El Sistema de Posicionamiento es obtenido de un GPS Diferencial integrado con el sistema de navegación HYPACK 2008 y un Ecosonda HydroBox. Este equipo va instalado en la cabina de la embarcación.

3.6.3 GPS Diferencial integrado: C-Nav 1010 doble frecuencia

El GPS Diferencial introduce una mayor exactitud en el sistema. Ese tipo de receptor, además de recibir y procesar la información de los satélites, recibe y procesa, simultáneamente, otra información adicional procedente de una estación terrestre situada en un lugar cercano y reconocido por el receptor.

Tabla 3. Especificaciones del equipo C-NAV 1010 doble frecuencia.

Datum Horizontal WGS-84

Sensores

Ecosonda




Frecuencia de Radio VHF

Sistema de Coordenadas Geográfica DD, MMM, SS.sss

Rata de Baudios 38.400

Datos Tiempo Real

Precisión horizontal ±1cm+2ppm Horizontal

±2cm+2ppm Vertical

Fuente: C-Nav WORLD DGNSS Elaborado por: Grupo Consultor, 2014

3.6.4 Software Hypack El software Hypack Max 2008 fue empleado para el procesamiento e integración de los datos en tiempo real, la unidad de medida utilizada es el metro; se realizó la verificación de profundidades con escandallo1 a cada metro y también se realizó las correcciones por efecto de la ubicación del transductor, velocidad de sonido en la columna de agua.

Figura 4. Software Hypack Max 2008


1 Extremo de la sonda que se usa para reconocer la calidad del fondo del agua mediante las partículas u objetos que se sacan adheridos.




Fotografía 2. Hypack 2008 Fotografía 3. Cabina de monitoreo

3.6.5 Ecosonda HydroBox, Ecosonada Hidrográfica:

El Hydrobox es un ecosonda portable de alta resolución para aguas superficiales diseñada para estudios marinos hidrográficos en costas con profundidades menores a 750 m. Se utiliza para medir la distancia existente entre la superficie del agua y objetos suspendidos en el agua o que reposan en el fondo. En la Tabla 4 se presentan las especificaciones técnicas del equipo HydroBox. La Fotografía 44 muestra a los equipos y el software operando durante la batimetría.

Tabla 4. Equipo y Especificaciones técnicas del Hydrobox.

Unidad Pies o metros. Rangos de profundidad

0-5, 10, 20, 40, 80, 150, 300, 500, 800 m. Modo de rangos automáticos en todas las unidades.

Datos offset 0 a 30 pies (0 a10 m).

Rango de zoom 15, 30, 60, 120, 240, 480 pies; 5, 10, 20, 40, 80, 160 m.

Modo de zoom Bottom Zoom, Bottom Lock, Marker Zoom, GUI Zoom (Playback Only).

Velocidad del sonido

4.600 – 5.250 pies/s (1.400 – 1.600 m/s) 1 m/s int.

Resolución de profundidad

0,1 pies, 0,01 m (en menos de 120 m).




Precisión de profundidad

± 0,5%

Salida de datos NMEA 0183, DPT, DBT, PMC, Compatible con Hypack & HydroPro .

Interfaz de datos Interfaz SYQWEST HydroBox, 57600 Baud (RS-422).

Frecuencia de salida

210 Khz (nominal) *33Khz, *50Khz (*opcional).

Fuente: Syqwestinc Elaborado por: Grupo Consultor, 2014

Fotografía 4. Software y equipo para estudio de Batimetría

3.7 CALIBRACIÓN DE EQUIPOS 3.7.1 Calibración del GPS Se realizó tomando como referencia una placa IGM Muelle de Prácticos de Data Posorja frente a la Boya 7, el error obtenido es de ±10 cm N, ±16 cm W, unidades UTM, zona 17, WGS84.

3.7.2 Calibración del ecosonda Se realizó con un escandallo a una profundidad de 6 m, observándose un error ± 4 cm.




Fotografía 5. Calibración por medio de la comparación de profundidad con escandallo

3.7.3 Correcciones de las sondas por marea Se realizó utilizando de referencia la marea ubicada en el Muelle de Prácticos en Data Posorja, frente al Boya 7, la cual es proporcionada por la memoria técnica del Instituto Oceanográfico de la Armada del Ecuador INOCAR (Tabla de mareas). En la Fotografía 6 se captó el momento en el que se realizó la calibración.

Fotografía 6. Calibración por marea utilizando de referencia la marea del Muelle de Prácticos en Posorja




3.8 METODOLOGÍA DE LEVANTAMIENTO BATIMÉTRICO 3.8.1 Respaldo del levantamiento En el Anexo A se presenta el registro fotográfico del levantamiento realizado. Los trabajos se realizaron de acuerdo a los términos de referencia y considerando las normas internacionales emitidas por la Organización Hidrográfica Internacional a través de sus diferentes publicaciones, en especial la SP-44 quinta edición (Anexo B). 3.8.2 Puntos de Control Horizontal y Vertical Para el control geodésico y posicionamiento de las sondas se emplearon vértices determinados por el IGM y que están enlazados al Sistema de Referencia Geocéntrico para América de Sur (SIRGAS), mismo que en nuestro país es administrado por el IGM. La Ficha de Descripción del mareógrafo de cada vértice se encuentra detallada en el Anexo C. 3.8.3 Sistema de levantamiento Batimétrico Para el posicionamiento de las sondas recolectadas se utilizó el Sistema Satelital DGPS en modo RTK (Tiempo Real), el mismo que utilizó como referencia las estaciones de apoyo al sondeo. El sistema de posicionamiento utilizó como plano de referencia horizontal el Datum WGS 84. Por medio del sistema HYPACK se realizó la integración de datos, en tiempo real, de posición y profundidad (Anexo D Ecogramas). El nivel de reducción empleado está ubicado en muelle de Data Posorja donde está la regla de marea, y está localizado el mareógrafo del INOCAR (Anexo E-Lectura de Marea), está referido al MLWS. Para la observación de la variación del nivel de agua se realizó la toma de marea cada 5 minutos, estos son datos fueron procesados para obtener archivos ‘’TDX’’ necesarios para la corrección de la marea en el programa Hypack. Con los gráficos de marea y del nivel de reducción se determinó la tabla de reducciones diarias de cada estación tal como se muestran en el (Anexo E). Se realizó la verificación de profundidades con escandallo a cada metro y se introdujo las correcciones por efecto de la ubicación del transductor, velocidad de sonido en la columna de agua (Anexo F-Listado de coordenadas). 3.8.4 Planificación de líneas de sondeo Se planificaron líneas transversales desde la boya de mar hasta la boya 13 (abscisa 0+000 hasta la abscisa 19+125) con una separación 25 m y 3 líneas de comprobación, una línea en el track de navegación y otras dos paralelas a track de navegación. El ecosonda fue configurado de tal manera que el intervalo de grabación de marcas en el ecograma sea cada 7 segundos, cabe resaltar que el SOFTWARE HYPACK graba cada segundo la información X, Y, Z en su memoria. Para el procesamiento de la información e integración de la misma se utilizó el SOFTWARE HYPACK, para su edición cartográfica se empleó el software AutoCAD Civil 3D 2014, el cual nos permite importar un archivo en formato dwg hacia otro tipo de archivo. Los archivos de planos contienen: puntos XYZ, línea de costa, escala, cuadricula UTM referidas al sistema WGS 84 y los valores de las cuadriculas Norte y Este. En el Anexo G se presentan planos de implantación de la batimetría con datos cada 20 m y 10 m en sentido perpendicular al eje abscisado cada 25 m, perfiles longitudinales del eje central, margen derecho e izquierdo a 80 m del eje. Las unidades de medida con las que trabaja el programa AutoCAD son las que a continuación se indican:




Tabla 5. Unidades de medida en AutoCAD.

Unidad principal Metro

Subunidades Centímetro

Unidad por centímetro Milímetro

Cuadrícula UTM Datum WGS-84


3.8.5 Comprobación Para realizar la comprobación y análisis estadístico de las sondas obtenidas, se comparó mediante la aplicación de una herramienta informática del software Hypack, la información de las líneas principales y las líneas de comprobación en el sector de sus intersecciones, con las cuales se obtuvo la desviación estándar y la media aritmética, resultados que se ajustaron a la normas establecidas por la OHI (Organización Hidrográfica Internacional) para levantamientos hidrográficos, al alcanzar un estándar de confiabilidad del 95 %.

3.9 ANÁLISIS COMPARATIVO CON LA BATIMETRÍA REALIZADA EN EL AÑO 2011

Una vez recopilada, procesada, editada y validada la información batimétrica realizada en diciembre de 2013 se procedió a comparar estos resultados con los obtenidos en la batimetría de marzo de 2011, superponiendo la medición actual con la anterior. Para proceder al análisis comparativo se consideraron las dimensiones del canal externo en sus condiciones actuales, el cual tiene una longitud de 19,125 km y ancho de fondo de 120,00 m, que es donde se produce la mayor agitación de fondo por el paso de los buques. A fin de determinar el balance sedimentario, se generaron perfiles longitudinales del eje del canal (center line) y los márgenes derecho e izquierdo (a 60 m a cada lado del eje) a partir de la información de los levantamientos batimétricos de 2011 y 2013 (Anexo G). En el Anexo H se incluyen las profundidades cada 100 m de longitud del canal, que corresponden a los perfiles mencionados.

3.9.1 Variación de la profundidad en el fondo del canal Al superponer los perfiles longitudinales de ambos años se observó que en el periodo transcurrido la profundidad del canal ha variado, por lo que se procedió a identificar los sectores afectados por la erosión y sedimentación. La erosión obedece a los procesos naturales de degradación de la parte de los macizos rocosos que está expuesta al agua y el posterior arrastre de ese material sólido. La sedimentación ocurre cuando el material sólido en suspensión, arrastrado por una corriente de agua, se deposita en el fondo de un cuerpo de agua, es decir que las características que tenga la corriente determinan si el fondo se erosiona o si sobre él se deposita el material transportado. En una primera clasificación, los perfiles del canal se dividieron en varias secciones, dependiendo de los procesos erosivos-sedimentarios ocurridos entre 2011 y 2013, considerando para el análisis los tramos mayores a 50 m. En la Tabla 6, Tabla 7 y Tabla 8 se presentan las secciones de erosión y de sedimentación identificadas para los perfiles




del margen izquierdo (27 secciones), eje del canal (26 secciones) y margen derecho (25 secciones), además se muestra la ubicación, se identifican las boyas cercanas, la longitud de la sección y la variación de profundidad promedio.

Tabla 6. Variación de profundidad en el fondo del canal entre 2011 y 2013, margen izquierdo.

Sección Abscisas Boya cercana

L (m) Sedimentación / erosión

Δ (m)*

1 00+000 - 00+183 Mar 183,00 Sedimentación 0,43

2 00+183 - 00+239 Mar 56,00 Erosión 0,20


4 00+431 - 00+528 Mar 97,00 Erosión 0,22


6 00+611 - 03+657 1 y 2 3.046,00 Erosión 0,71

7 03+657 - 05+043 1, 2 y 3 1.386,00 Sedimentación 0,79

8 05+043 - 05+107 3 64,00 Erosión 0,13

9 05+107 - 05+310 3 y 4 C 203,00 Sedimentación 0,10

10 05+310 - 07+167 4 C y 5 1.857,00 Erosión 0,35

11 07+167 - 09+236 5, 6 y 6 A 2.069,00 Sedimentación 0,67

12 09+236 - 09+964 6 A 728,00 Erosión 0,29

13 09+964 - 10+070 6 A 106,00 Sedimentación 0,29

14 10+070 - 10+241 6 A 171,00 Erosión 0,32

15 10+241 - 13+300 6 A, 7 y 8 3.059,00 Sedimentación 0,96

16 13+300 - 13+350 8 50,00 Erosión 0,58

17 13+350 - 13+422 8 y 8 A 72,00 Sedimentación 0,69

18 13+422 - 13+494 8 A 72,00 Erosión 0,33

19 13+494 - 13+614 8 A 120,00 Sedimentación 0,32

20 13+614 - 13+664 8 A 50,00 Erosión 0,34

21 13+664 - 13+805 8 A 141,00 Sedimentación 0,27

22 13+805 - 13+875 8 A 70,00 Erosión 0,49

23 13+875 - 18+228 8 A, 9, 10, 11 y 12

4.353,00 Sedimentación 0,72

24 18+228 - 18+320 12 y 13 92,00 Erosión 0,61

25 18+320 - 18+706 13 386,00 Sedimentación 0,88

26 18+706 - 19+118 13 412,00 Erosión 0,71

27 19+118 - 19+125 13 7,00 Sedimentación 0,88

* Variación de profundidad promedio (m) Elaborado por: Grupo Consultor, 2014.




Tabla 7. Variación de profundidad en el fondo del canal entre 2011 y 2013, eje central.



Δ (m)*


2 00+100 - 00+308 Mar 208,00 Erosión 0,08


4 00+418 - 03+600 1 y2 3.182,00 Erosión 0,68

5 03+600 - 05+050 3 1.450,00 Sedimentación 0,58

6 05+050 - 07+150 3 y 4 C 2.100,00 Erosión 0,33

7 07+150 - 09+225 5 y 6 2.075,00 Sedimentación 0,99

8 09+225 - 10+025 6 A 800,00 Erosión 0,35

9 10+025 - 10+561 6 A 536,00 Sedimentación 0,46

10 10+561 - 10+618 6 A y 7 57,00 Erosión 0,47

11 10+618 - 12+818 7 y 8 2.200,00 Sedimentación 0,90

12 12+818 - 12+887 8 69,00 Erosión 0,43

13 12+887 - 13+306 8 419,00 Sedimentación 1,02

14 13+306 - 13+366 8 60,00 Erosión 0,63

15 13+366 - 13+915 8 549,00 Sedimentación 0,94

16 13+915 - 13+975 8 60,00 Erosión 0,43

17 13+975 - 14+091 8 116,00 Sedimentación 0,63

18 14+091 - 14+275 8 A 184,00 Erosión 0,52

19 14+275 - 15+320 8 A, 9 y 10 1.045,00 Sedimentación 0,93

20 15+320 - 15+404 10 84,00 Erosión 0,36

21 15+404 - 18+600 11 y 12 3.196,00 Sedimentación 0,82

22 18+600 - 18+712 13 112,00 Erosión 0,53

23 18+712 - 18+767 13 55,00 Sedimentación 0,70

24 18+767 - 18+850 13 83,00 Erosión 0,80

25 18+850 - 18+921 13 71,00 Sedimentación 0,61

26 18+921 - 19+125 13 204,00 Erosión 1,10

* Variación de profundidad promedio (m) Elaborado por: Grupo Consultor, 2014




Tabla 8. Variación de profundidad en el fondo del canal entre 2011 y 2013, margen derecho.



Δ (m)*


2 00+250 - 03+520 Mar, 1 y 2 3.270,00 Erosión 0,69

3 03+520 - 03+580 1 60,00 Sedimentación 0,15

4 03+580 - 03+667 1 87,00 Erosión 0,18

5 03+667 - 05+300 1 y 3 1.633,00 Sedimentación 0,55

6 05+300 - 07+162 4C y 5 1.862,00 Erosión 0,26

7 07+162 - 09+237 5, 6 y 6 A 2.075,00 Sedimentación 0,65

8 09+237 - 10+113 6 A 876,00 Erosión 0,12

9 10+113 - 14+714 6 A, 7, 8 y 8 A

4.601,00 Sedimentación 0,91

10 14+714 - 14+769 9 55,00 Erosión 0,29

11 14+769 - 14+937 9 168,00 Sedimentación 0,51

12 14+937 - 15+033 9 y 10 96,00 Erosión 0,65

13 15+033 - 15+131 10 98,00 Sedimentación 1,40

14 15+131 - 15+246 10 115,00 Erosión 0,84

15 15+246 - 17+572 11 y 12 2.326,00 Sedimentación 1,15

16 17+572 - 17+638 11 y 12 66,00 Erosión 0,33

17 17+638 - 17+839 11 y 12 201,00 Sedimentación 0,58

18 17+839 - 17+944 11 y 12 105,00 Erosión 0,28

19 17+944 - 18+575 13 631,00 Sedimentación 1,06

20 18+575 - 18+644 13 69,00 Erosión 0,56

21 18+644 - 18+718 13 74,00 Sedimentación 0,77

22 18+718 - 18+816 13 98,00 Erosión 0,63

23 18+816 – 18+891 13 75,00 Sedimentación 0,88

24 18+891 - 19+022 13 131,00 Erosión 2,27

25 19+022 – 19+125 13 103,00 Sedimentación 0,50

* Variación de profundidad promedio (m) Elaborado por: Grupo Consultor, 2014.

La información presentada en las tablas anteriores constituye un análisis en detalle de la variación de profundidad a lo largo y ancho del canal. En la Figura 5 se muestra un segmento de los perfiles analizados, donde la línea azul representa la batimetría de 2011 y la línea verde a la batimetría de 2013, se observa que en general predomina la sedimentación (relleno naranja), pero se encuentran tramos que se han erosionado (relleno púrpura).




Claramente esta información requiere de una mayor depuración para determinar el comportamiento ordinario del material de fondo, ya que la ubicación de las diversas secciones difiere los tres perfiles analizados.

Figura 5. Representación de secciones en los tres perfiles de los ejes del canal considerados.


Para obtener conclusiones consolidadas sobre la meteorización en el fondo del canal se realizó una división más generalizada en comparación a la antes presentada, en la que se consideró la “tendencia dominante” en cada sección, lo cual implica que se encontrarán secciones clasificadas como sedimentación o erosión a pesar de que existan pequeños tramos donde ocurre el fenómeno contrario. En la Figura 6 y la Figura 7 se muestran casos de lo antes descrito. Como se mencionó anteriormente la curva azul es el levantamiento de 2011 y la curva verde es el levantamiento de 2013, el relleno naranja representa la sedimentación y el relleno púrpura a la erosión, como se puede observar, la tendencia dominante en la sección de la Figura 6 es la erosión, por otro lado en la sección de la Figura 7 predomina la sedimentación.




Figura 6. Representacion de secciones de perfil en el cual la erosión es la tendencia dominante


Figura 7. Representacion de secciones de perfil en el cual la sedimentación es la tendencia dominante


Bajo estas consideraciones se obtuvieron 8 secciones en cada perfil del fondo del canal. En la

Tabla 9 se presentan los datos de las secciones finales obtenidas para los tres perfiles y en la Tabla 10 se muestra el resumen del comportamiento del material de fondo relacionando la batimetría realizada en el año 2011 y la actual, obteniendo la variación de profundidad durante el periodo comprendido entre las mismas, que se han determinado como altura de sedimentación promedio (Δ ) y altura de erosión promedio (Δ ). Finalmente se presenta el balance de sedimentación, que es la diferencia entre la sumatoria de la altura de sedimentación promedio de cada tramo y la sumatoria de la altura de erosión promedio de cada tramo. Los planos de la comparación de los perfiles longitudinales del fondo del canal, para el eje y los márgenes derecho e izquierdo con las 8 secciones determinadas para la caracterización del canal externo se encuentran en el Anexo G del presente estudio.




Tabla 9. Variación de profundidad en el fondo del canal externo de acceso al Puerto de Guayaquil entre 2011 y 2013. Sección Boya

cercana Sedimentación

/ erosión IZQUIERDA EJE DERECHA

L (m) Δ (m)* Δ (m)** L (m) Δ (m)* Δ (m)** L (m) Δ (m)* Δ (m)**

1 Mar Sedimentación 431,00 0,27 418,00 0,29 250,00 0,38 2 1 y 2 Erosión 3.226,00 -0,71 3.182,00 -0,68 3.417,00 -0,69 3 3 Sedimentación 1.386,00 0,79 1.442,00 0,58 1.633,00 0,55 4 5 Erosión 2.124,00 -0,24 2.108,00 -0,33 1.862,00 -0,26 5 6 y 6 A Sedimentación 2.069,00 0,67 2.085,00 0,99 2.074,00 0,65 6 6 A Erosión 1.005,00 -0,30 790,00 -0,35 877,00 -0,12 7 13 Sedimentación 8.465,00 0,64 8.575,00 0,81 8.462,00 0,94 8 13 Erosión 444,00 -0,88 550,00 -0,81 575,00 -1,15 Total (m) 2,37 -2,13

2,67 -2,17

2,52 -2,22

Balance de sedimentación (m)

0,24 0,50 0,30

* Altura de sedimentación promedio. ** Altura de erosión promedio

Elaborado por: Grupo Consultor, 2014.




Tabla 10. Variación de profundidad en el fondo del canal externo de acceso al Puerto de Guayaquil

entre 2011 y 2013.

Sección Boya cercana

Abscisa FONDO DE CANAL

(m)* Sedimentación / erosión

Δ (m)** Δ (m)***

1 Mar 0+000 – 0+366 366,00 Sedimentación 0,31

2 1 y 2 0+366 – 3+641 3.275,00 Erosión -0,69

3 3 3+641 – 5+128 1.487,00 Sedimentación 0,64

4 5 5+128 – 7+159 2.031,00 Erosión -0,28

5 6 y 6 A 7+159 – 9+235 2.076,00 Sedimentación 0,77

6 6 A 9+235 – 10+126 891,00 Erosión -0,26

7 13 10+126 – 18+627 8.501,00 Sedimentación 0,80

8 13 18+627 – 19+125 498,00 Erosión -0,95

Total (m) 2,52 -2,18

Balance de sedimentación (m)

0,34

* Longitud promedio de la sección. ** Altura de sedimentación promedio. *** Altura de erosión promedio.

Elaborado por: Grupo Consultor, 2014.

3.9.2 Comprobación con modelos digitales de terreno (MDT) Para corroborar los resultados del análisis y para visualizar de una forma práctica la información batimétrica existente, se procedió a generar Modelos Digitales de Terreno (MDT) con el software Global Mapper. En el Anexo G se incluyen los MDT del levantamiento batimétrico de marzo de 2011 y del levantamiento de diciembre de 2013. La leyenda de elevación se ha marcado con los siguientes colores: rojo (<9,6 m), naranja (9,6 – 10,0 m), amarillo (10,0 – 10,5 m), verde (10,5 – 11,0 m) y azul (≥11,0 m). Comparando los modelos se puede observar que en el periodo considerado (marzo 2011-diciembre 2013) los sedimentos se han asentado en la mayor parte del canal, y en ciertos sectores el material se ha erosionado. En la Figura 8 y la Figura 9 se muestra los MDT del canal, desde la Boya de Mar hasta aproximadamente la abscisa 10+000. Se puede observar claramente seis transiciones de sedimentación y erosión, que coinciden con las secciones 1 a 6 definidas en la Tabla 10. En la Figura 10 y la Figura 11 se presentan MDT del canal, desde la curva hasta la Boya 13, se puede observar que en este sector se ha sedimentado una gran cantidad de material, lo cual coincide con la sección 7 definida anteriormente. Por tanto el comportamiento de los materiales en el fondo del canal, descrito al principio de esta sección concuerda con lo mostrado en los MDT.




Figura 8. MDT del primer tramo del Canal Externo, batimetría marzo de 2011


Figura 9. MDT del primer tramo del Canal Externo, batimetría diciembre de 2013





Figura 10. MDT del segundo tramo del Canal Externo, batimetría marzo de 2011


Figura 11. MDT del segundo tramo del Canal Externo, batimetría diciembre de 2013





3.10 CONCLUSIONES

- En la comparación de los levantamientos batimétricos realizados en el canal externo de acceso al Puerto de Guayaquil en los años 2011 y 2013 se observó una variación considerable en la profundidad del canal, con sectores que presentan sedimentación y otros que presentan erosión.

- Para identificar los sectores de sedimentación y erosión se realizaron dos clasificaciones basadas en la variación de profundidad observada en los perfiles longitudinales del fondo, los cuales correspondían al eje y márgenes derecho e izquierdo del canal externo con la finalidad de tener dos tipos de resultados unos más específicos y otros más generales.

- En la primera clasificación se identificaron más de 25 secciones para cada perfil (margen izquierdo, eje y margen derecho), la clasificación constituye un análisis en detalle de la variación de profundidad a lo largo y ancho del canal

- La segunda clasificación más general y simplificada muestra una categorización de los procesos de meteorización del canal, donde se obtuvieron ocho secciones, en las que la tendencia dominante determina el tipo de sección (sedimentación o erosión).

- Los resultados obtenidos mostraron que entre los años 2011 y 2013 el balance de sedimentación es de 0,34 m.

- La longitud aproximada del canal sobre la que se han depositado sedimentos es de 12,43 km, que corresponde al 65% de la longitud total, con una altura de decantación promedio de 0,63 m.

- La longitud restante, 6,72 km (35% de la longitud total del canal), corresponde a zonas que han sufrido erosión entre los años 2011 y 2013, con una variación de profundidad promedio de 0,54 m.

- Se observa que la zona donde ha ocurrido mayor sedimentación es en la sección 7, que tiene una longitud aproximada de 8,5 km con una altura de sedimentación promedio de 0,80 m. La sección se ubica entre la boya 6 A y la boya 13.

- Se observa que la zona donde ha ocurrido menor sedimentación es en la sección 1, que tiene una longitud aproximada de 0,37 km con una altura de sedimentación promedio de 0,31 m. La sección se ubica cerca de la Boya de Mar.

- Se observa que la zona donde ha ocurrido mayor erosión es en la sección 2, que tiene una longitud aproximada de 3,3 km con una variación de profundidad promedio de 0,69 m. La sección se ubica cerca de la boya 1 y la boya 2.

- Se observa que la zona donde ha ocurrido menor erosión es en la sección 8, que tiene una longitud aproximada de 0,52 km con una variación de profundidad promedio de 0,95 m. La sección se ubica cerca de la boya 13.




3.11 BIBLIOGRAFÍA

- ASOCIACIÓN GEOESTUDIOS – CONSULSUA. Estudios de Prefactibilidad, Factibilidad y de Diseño del canal actual y alterno de acceso a los muelles de la Terminal Marítima Simón Bolívar, para determinar el dragado a la profundidad de 11 metros con respecto al MLWS. Autoridad Portuaria de Guayaquil, 2012.

- ORGANIZACIÓN HIDROGRÁFICA INTERNACIONAL. Normas de la OHI para los Levantamientos Hidrográficos (S-44). 5 ed. Bureau Hidrográfico Internacional, 2008.




3.12 ANEXOS

3.12.1 Anexo A: Registro Fotográfico




3.12.2 Anexo B: Normas OHI (Archivo Digital)




3.12.3 Anexo C: Ficha de Descripción del mareógrafo




3.12.4 Anexo D: Ecogramas (Archivo digital)




3.12.5 Anexo E: Lectura de Marea




3.12.6 Anexo F: Listado de coordenadas XYZ (Archivo Digital)




3.12.7 Anexo G: Planos de Batimetría




3.12.8 Anexo H: Profundidades del eje del canal y del margen izquierdo y derecho (a 60 m del eje) abscisado cada 100 m




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ACTUALIZACIÓN A NIVEL DE FACTIBILIDAD (DEFINITIVO) DE LOS ... DRAGADO GOLES... · En este estudio se realizó la Batimetría del Canal Externo, empleando un ecosonda de doble frecuencia