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395 SECCIÓN INGENIERÍA CIVIL REFLEXIONES PORTUARIAS 1 Ing. RICARDO A. SCHWARZ Académico de número Estas reflexiones comienzan por remontarse a una lejana época en la que cursé una materia denominada “Puertos y Vías Navegables” en la carrera de Ingeniería Civil. Ocurrió ello a fines de la década del 50 del siglo pasado. El ordenamiento temático fue el siguiente: ESTRUCTURAS PORTUARIAS CANALES Y DRAGADOS Muelles Pilotajes HIDRÁULICA FLUVIAL Tablestacados Muelles HIDRÁULICA MARÍTIMA Pilotajes Tablestacados ASPECTOS OPERATIVOS Superestructuras Equipos portuarios Escolleras Buques y barcazas Casi todo el peso de la asignatura estaba puesto en la resolución de las es- tructuras portuarias, de acuerdo con una tradición que se había impuesto en la enseñanza de la Ingeniería. Sólo algunos puntos de los aspectos operativos eran tratados, aunque en forma complementaria. Sobre funciones y procedimientos portuarios, poco o nada se decía. Con el correr del tiempo, y a medida que la profesión me fue empujando hacia una realidad no anticipada en las aulas, comencé a sospechar que ese ordenamiento, como mínimo, debía invertirse y comenzar por los aspectos Anales Acad. Nac. de Ing. Buenos Aires, Tomo III (2007): pp. 395 - 410 1 Resumen de la conferencia pronunciada en la Sesión Plenaria Ordinaria del 3 de septiembre de 2007.

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395SECCIÓN INGENIERÍA CIVIL

REFLEXIONES PORTUARIAS1

Ing. RICARDO A. SCHWARZ

Académico de número

Estas reflexiones comienzan por remontarse a una lejana época en la que cursé una materia denominada “Puertos y Vías Navegables” en la carrera de Ingeniería Civil. Ocurrió ello a fines de la década del 50 del siglo pasado. El ordenamiento temático fue el siguiente:

ESTRUCTURAS PORTUARIAS CANALES Y DRAGADOS Muelles Pilotajes HIDRÁULICA FLUVIALTablestacadosMuelles HIDRÁULICA MARÍTIMAPilotajesTablestacados ASPECTOS OPERATIVOSSuperestructuras Equipos portuariosEscolleras Buques y barcazas

Casi todo el peso de la asignatura estaba puesto en la resolución de las es-tructuras portuarias, de acuerdo con una tradición que se había impuesto en la enseñanza de la Ingeniería. Sólo algunos puntos de los aspectos operativos eran tratados, aunque en forma complementaria. Sobre funciones y procedimientos portuarios, poco o nada se decía.

Con el correr del tiempo, y a medida que la profesión me fue empujando hacia una realidad no anticipada en las aulas, comencé a sospechar que ese ordenamiento, como mínimo, debía invertirse y comenzar por los aspectos

Anales Acad. Nac. de Ing. Buenos Aires, Tomo III (2007): pp. 395 - 410

1 Resumen de la conferencia pronunciada en la Sesión Plenaria Ordinaria del 3 de septiembre de 2007.

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operativos. Finalmente entendí que la Ingeniería Portuaria, en cuanto se re-fiere a los puertos comerciales (la gran mayoría), no podía ejercerse sin antes seguir un camino de conocimiento, cuyas etapas podrían esquematizarse de la siguiente manera:

FLUJOS COMERCIALES

TRANSPORTE DE BIENES

CADENAS DE TRANSPORTE

TRANSPORTE POR AGUALas cargas (o personas)Los medios de transporte Buques BarcazasEl Puerto Servicios a las cargas Servicios a los medios

Una vez cumplido este proceso, se hace posible ingresar en los detalles del

diseño y por ende encarar las soluciones estructurales.Toda manifestación de transporte constituye el soporte para un flujo de

cargas o personas que comprende dos grandes sectores: el del traslado realizado por los móviles y el de las transferencias modales a cargo de las instalaciones fijas. Entre ambos definen las redes de transporte, estableciendo trayectorias y nodos, que, según sus características, se ubican en diferentes niveles jerárquicos y en distintas áreas específicas, según las tipologías de carga que manejan.

Los flujos de cargas o personas suelen ser del tipo multimodal, se despla-zan tanto por agua como por tierra, en razón de que prácticamente todas las actividades del hombre se realizan en tierra, pero para relacionar esos espacios terrestres deben superarse muchas veces extensiones de agua. En el caso del Transporte por Agua, los nodos son los puertos (o las instalaciones portuarias) que establecen la vinculación entre los modos de transporte terrestre y por agua, y las trayectorias son recorridas por los buques y las barcazas. En esa interme-diación entre tierra y agua, los puertos, además de realizar las transferencias, en el caso de las cargas también deben asumir una importante función logística para su almacenamiento, ordenamiento y tratamiento.

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Los puertos, si bien están ubicados en tierra, integran el modo de Trans-porte por Agua, porque sus principales condiciones de diseño provienen del lado agua, en particular de los buques y barcazas. Esta circunstancia crea una controversia entre dichas instalaciones fijas y los móviles, y también señala luna relación de dependencia entre las partes:

PUERTO BUQUE

Instalación Fija Elemento móvil Inversiones elevadas Inversiones medias Períodos de amortización prolongados Períodos de amortizaciónacotados Vida útil extendida Vida útil media

Elasticidad baja Movilizador de cambios Renovación en plazos largos Renovaciones sucesivas Dificultad en innovaciones Tecnologías innovativas

Posición dependiente Posición dominante

Los puertos comerciales, en general, se componen funcionalmente con varias terminales portuarias. Un puerto comercial puede definirse como un conjunto de infraestructuras, estructuras, equipos e instalaciones destinado a prestar un servicio a las cargas (pasajeros), a los buques (barcazas) y demás medios concurrentes, ubicado en la interfase agua-tierra, con el objeto de asegurar el funcionamiento de una determinada red de transporte en condiciones econó-micamente competitivas.

A su vez, una terminal portuaria puede ser considerada como una unidad operativa en una ubicación individual o como parte integrante de un puerto junto con otras unidades y espacios comunes, cuyo objeto es prestar todas las tareas requeridas para facilitar el flujo de cargas específicas (o personas), transferencias, almacenamientos y demás tareas logísticas, también en forma económicamente competitiva.

Toda operación de transporte significa agregar un costo a la carga trasla-dada. Cuando interviene el transporte por agua, ese costo puede expresarse en forma simplificada como una cadena:

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CTr = Ctt1 + Cp1 + Ctxa + Cp2 + Ctt2

CTr: Costo de transporteCtt1: Costo del tramo terrestre Origen - Puerto de embarqueCp1: Costo en el puerto de embarqueCtxa: Costo del tramo en aguaCp2: Costo en el puerto de desembarqueCtt2: Costo del tramo terrestre Puerto de desembarque - Destino

Los costos en puerto pueden expresarse de la siguiente manera:

Cpi = Csci + Cbpi

Csci: Costo referido a las cargasCbpi: Costo del buque en puerto

Por medio de Csci se puede expresar la eficiencia interna de un puerto y por Cbpi la eficiencia externa y ambos costos permiten apreciar la eficiencia total de un puerto.

La inversión para la infraestructura portuaria puede ilustrarse de un modo general con el siguiente gráfico:

Inversión portuaria

Grados de dificultad crecientes

Jerarquía portuaria(tamaño buque)

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El costo portuario (Cpi = Csci + Cbpi) debe reducirse con tráficos crecien-tes dentro de un ámbito previamente definido. Sin embargo, puede ocurrir lo contrario cuando uno de los dos factores se dispara, por ejemplo, cuando se producen incrementos sucesivos de Cbpi por falta de facilidades adecuadas. La relación entre los dos costos debe buscar el punto de equilibrio para minimizar el valor Cpi según puede verse en el siguiente gráfico.

Los costos de transporte del buque juegan un papel central en la cadena de costos. En el gráfico siguiente se ilustran sus comportamientos considerando diversos factores de carga (FC) o aprovechamientos de bodega. Estas familias de curvas valen para tipologías de carga y de buques previamente definidas, para determinados esquemas operativos y distancias de transporte.

Costosportuarios

Puerto (Csci) Buque (Cbpi)

Facilidades portuarias

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FLETE POR UNIDAD

F1

F2

C1 C2 CAPACIDAD

RELACIÓN COSTO FLETE POR AGUA - APROVECHAMIENTO BODEGADISTANCIA CONSTANTE

FC = 0,6

FC = 0,8

FC = 1,0

Las curvas indican que, a iguales aprovechamientos de bodega, los costos decrecen a medida que aumentan las capacidades de los buques o se vuelven más específicos. Pero también revelan que con menores volúmenes de carga, los buques menores comienzan a tener ventajas.

En el gráfico siguiente se puede apreciar cómo juegan los costos de los buques en relación con las distancias de transporte y las estadías en puerto. El Caso 1 muestra el comportamiento cuando la estadía en puerto se realiza en tiempos normales y el Caso 2 señala los adicionales de tiempo y costos por estadías más prolongadas (en el puerto 2). En la medida en que las estadías, tanto en el puerto mismo como las esperas en rada van en aumento, los costos del buque detenido comienzan a pesar fuertemente en el costo de transporte final, como ha ocurrido hace algunas décadas en el Puerto de Buenos Aires y los puertos del litoral argentino. En esas circunstancias, los puertos pierden competitividad y, en caso de ocupar una posición monopólica, castigan a los productores y a los consumidores.

Jerarquías crecientes

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1

2

Distancias

Un proyecto portuario comprende entonces una gama variada de compo-nentes, como surge del próximo cuadro:

PROYECTO PORTUARIOPlanificación Flujos y tráficos

Redes de transporteAspectos urbano-

territoriales

Estudios de transporteÁreas de influencia

Diseño Cargas, operacionesBuques, medios terrestres

Aspectos ambientales,territoriales y climáticos

Anteproyecto Relevamientos físicosGeotecnia

Hidráulica marítima, fluvial

MaterialesProcedimientos constructivos

Proyecto de obras civiles

Ingenierías estructural y complementarias

EquiposServicios

Proyecto de obras náuticas

Ingeniería de navegación(Modelos)

DragadosSeñalizaciones

Equipamientos y servicios

Ingenierías mecánica y Electricista

Capacidades yPrestaciones

Costosbuque

Distancias

Tiempo

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La ingeniería portuaria puede caracterizarse de la siguiente manera:• Se estructura sobre un conjunto amplio de especialidades.• Se apoya en numerosas disciplinas colaterales, que pueden o no integrar el

ámbito de la ingeniería.• Abarca una gama muy amplia de temas, incluyendo varios que no pertenecen

estrictamente a su área.• Compone y vincula muchos elementos aislados.

Puede afirmarse que la ingeniería portuaria no es una “ingeniería de fron-tera”, si bien se nutre de varias de ellas.

Las siguientes ilustraciones intentan dar una idea de la variedad y también de la complejidad de la ingeniería portuaria.

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A continuación se presentan dos proyectos como ejemplos de realizaciones recientes en el campo de la ingeniería portuaria.

El primero de ellos se refiere al Plan Director del Puerto de Buenos Aires realizado en los años 2000 y 2001, que sin embargo no fue puesto en marcha hasta la fecha. Por el contrario, se realizaron algunas obras que no condicen con este plan.

El segundo se refiere al anteproyecto de la Terminal Punta Pereira en la República Oriental del Uruguay para la planta de celulosa a ser levantada en ese lugar. Actualmente se acaban de iniciar las obras preliminares.

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Puerto de Buenos Aires

En la siguiente figura puede apreciarse una vista del puerto con sus dife-rentes sectores. Puerto Madero ha sido urbanizado y no pertenece al puerto.

En la época en la que se realizaron los estudios se detectaron los siguientes problemas principales del puerto:

1) INTERNOS• Agotamiento de su Capacidad (estimada para los años 2009-2010).• Superficies terrestres escasas.• Profundidades a pie de muelle insuficientes.• Respuesta inadecuada y parcial a las demandas de cruceros.• Acceso por agua: no cumple exigencias internacionales.• Vinculación ferroviaria interna: pobre, diseño inadecuado.• Desordenamiento espacial.• Presencia de actividades no relacionadas (centrales térmicas).

2) EXTERNOS• Conexión ferroviaria: prácticamente inexistente.• Conexión con la red vial: pobre, recarga la red urbana.

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• Accesos camineros directos: inadecuados.• Conflictos urbanos, actuales y futuros.

Durante los estudios efectuados se observaron las siguientes tendencias en las actividades portuarias:

PUERTO NUEVO: Fuertes aumentos de los movimientos de contenedores. Moderado crecimiento de las cargas generales convencionales. Movimientos estacionarios de agrograneles con cierta tendencia a la baja.DÁRSENA NORTE: Aumento progresivo del movimiento de personas en el tráfico de cabotaje

(ROU). Fuertes incrementos del turismo de cruceros.PUERTO SUD Actividad de astilleros estacionaria con tendencia a disminuir. Actividad de servicios en disminución.

En el cuadro siguiente puede apreciarse el desarrollo que tuvo el movi-miento de contenedores durante los últimos años, tomando como comparación las predicciones de la misión Okita realizadas hace más de veinte años. En esa época, el Puerto de Buenos Aires incluía a Dock Sud, hoy separado adminis-trativa- y operativamente.

Como puede observarse, después de la caída de principios del 2000, los movimientos repuntaron y volvieron a superar la curva de la proyección Okita,

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cuyas previsiones en relación con el crecimiento del comercio mundial resul-taron superadas.

En el Plan Director se definió como función principal la atención del tráfico de contenedores y se propuso un programa de ampliación de espacios terrestres portuarios, dado que el puerto disponía de excesivos puestos de amarre para los buques y carecía de áreas para el almacenamiento de los contenedores. Esa ampliación se previó en el área propia o interna del puerto mediante el relleno de las dársenas, sin necesidad de anexar espacios vecinos.

Se analizaron 8 variantes, a medida que crecía el número de la variante aumentaba la cantidad de dársenas a ser rellenadas, se incrementaba el espacio terrestre y se disminuían los sitios de atraque. La variante que aparecía como la más recomendable fue la número 5, con 137 Ha de espacio terrestre (contra los 94 actuales) y 24 sitios de atraque. La capacidad portuaria alcanzaba de ese modo los 2.900.000 TEU/año (TEU: contenedor de referencia de 20 pies de longitud).

PUERTO NORTE - AMPLIACIONES INTERNAS

Actualmente la capacidad conjunta del conglomerado Buenos Aires - Puerto Nuevo y Dock Sud - para atender contenedores, apenas supera los 2 millones de TEU/año, volumen de movimiento que será alcanzado en breve, como se desprende de la siguiente proyección.

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Otro aspecto crucial que afectará al desarrollo portuario es el serio problema de los accesos terrestres. En particular, la falta de una vinculación ferroviaria adecuada hace que casi el 95% de las cargas transportadas utilicen vehículos automotores. Esto provoca congestiones en la red de calles y avenidas urbanas que conectan la red vial con el puerto, como es bien conocido.

El estudio efectuado insistió sobre la inmediata necesidad de restablecer una entrada ferroviaria con dos anchos de vía (1,676 y 1,00 m) por el lado norte de Puerto Nuevo con la habilitación de playas ferroviarias en la zona de Retiro San Martín. También se propuso construir un enlace entre las vías del Ferrocarril Mitre y las del San Martín. De ese modo se previó pasar de las 11 formaciones diarias de carga que permite el paso en las ventanas del tráfico de pasajeros, a más de 40.

Paralelamente se propuso construir un paso elevado para vehículos auto-motores sobre el acceso ferroviario Juncal.

En lo que se refiere a los cruceros turísticos, se propuso construir dos ama-rraderos en la esquina del Antepuerto formada por el ex–astillero Tandanor y la Terminal Río de la Plata.

Seis años más tarde, el Plan Director concluido en el año 2001 aún no fue puesto en marcha.

Terminal Punta Pereira (ROU)

La Terminal se encuentra ubicada en una pequeña bahía ubicada entre Conchillas y la Punta Pereira en la costa superior de la margen uruguaya del

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Río de la Plata, entre Carmelo y Colonia, aguas arriba de Río San Juan. Se trata de la primera instalación en la región de un puerto industrial destinada tanto a buques de ultramar como barcazas oceánicas y fluviales para atender el embarque de la totalidad de la producción de celulosa (1.000.000 ton/año am-pliable al doble) y la recepción de los insumos requeridos (productos forestales, productos químicos y combustibles).

El diseño de la terminal debió tener en cuenta las características complejas del lugar, en particular las de orden geotécnico con afloraciones rocosas irre-gulares, y las imposiciones de orden administrativo y jurisdiccional, en buena medida derivadas de la situación conflictiva entre los gobiernos de Uruguay y Argentina por la instalación de las pasteras. Cabe recordar que el Río de la Plata es administrado por los dos países en forma conjunta.

De gran valor resultó la cercanía del Canal Martín García que permite el paso de buques de ultramar, previéndose para los próximos años su profundi-zación para permitir la navegación de buques con 36 pies de calado.

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La Terminal se compone de dos sectores diferenciados, uno para buques de ultramar destinado al embarque de celulosa y la recepción de insumos no forestales provenientes del exterior (100.000 ton/año), y la otra para barcazas fluviales y oceánicas, para la recepción de troncos y chips de madera (1.500.000 ton/año). Esta separación obedece a la necesidad de evitar que los residuos y las impurezas propias de los productos forestales contaminen la celulosa, cuyo manipuleo está sometido a severas reglas de limpieza.

En la figura siguiente se muestra el lay-out general de la Terminal para su estado final, el embarque de 2 millones de toneladas de celulosa por año. En la primera etapa, cuya construcción está a punto de iniciarse, el muelle para bu-ques de ultramar se reduce a la mitad. Fue necesario crear un recinto protegido para los buques y en especial para las embarcaciones fluviales, en razón de la agitación proveniente de las aguas externas del Río de la Plata.

Un aspecto importante de consideración fue el encadenamiento del proce-so productivo con la actividad portuaria. Esto llevó a establecer un adecuado enlace entre la ´salida` de fábrica y el transporte a muelle, incluyendo la carga a diferentes tipos de buque, la mayoría de ellos específicamente diseñados y equipados para el transporte de celulosa, según se puede ver en la ilustración siguiente.

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La siguiente figura presenta una visión de las obras terminadas, incluyendo la fábrica.