Análisis de Operaciones de Buques para el Proyecto de un Muelle de Cruceros Parcialmente Abrigado, Porto do Funchal (Madeira)
Autores: José Ramón Iribarren1, Carlos Cal2, Ismael Verdugo3, Luis López4, Antonio Sanches Valle5 y Bruno Freitas6
1 Director General. Siport21. Las Matas (Madrid) jose.r.iribarren@siport21.com
2 Capitán de la Marina Mercante. Siport21. Las Matas (Madrid) carlos.cal@sipor21.com
3 Gerente de Proyectos. Siport21. Las Matas (Madrid) ismael.verdugo@sipor21.com
4 Gerente de Proyectos. Siport21. Las Matas (Madrid) luis.lopez@sipor21.com
5 WW-Consultores de Hidráulica e Obras Marítimas. Lisboa (Portugal) sanchesvalle@wwsa.pt
6 APRAM (Administração dos Portos da Região Autónoma da Madeira). (Portugal) brunofreitas@apram.pt
Introducción
En colaboración con WW – Consultores de Hidráulica e Obras Marítimas (Lisboa) Siport21 desarrolló para la APRAM (Administração dos Portos da Região Autónoma da Madeira, Portugal) un estudio de las condiciones de maniobra y amarre de buques de crucero como parte del proyecto de un nuevo muelle en el Porto de Funchal (Madeira).
El nuevo muelle de cruceros se localiza en la zona de ribera, con alineación paralela a la costa. Debido a su situación, en la zona exterior del puerto, se verá más expuesto a los oleajes, especialmente a los de componente Sudeste. En este sentido, es necesario verificar las condiciones de agitación y de viento en lo que afectan a la operatividad de dicha instalación, a fin de asegurar su viabilidad.
Por otra parte, se analizaron también las condiciones de maniobra para el acceso y salida de los buques tipo al nuevo muelle (esloras hasta 290 m), así como las eventuales interferencias con los cruceros que operan en los muelles próximos (esloras hasta 350 m).
Los análisis se desarrollaron mediante la aplicación de técnicas de simulación de maniobras y de comportamiento del buque atracado.
Metodología del análisis de maniobras
El análisis detallado de las maniobras se realizó utilizando el simulador de maniobra de buques en tiempo real de Siport21, desarrollado por MARIN-MSCN (Holanda). Este sistema reproduce el comportamiento de un buque específico durante la ejecución de las maniobras de entrada o salida de puerto, sometido a la acción de los agentes ambientales (viento, corriente, oleaje, profundidad limitada, etc.) y auxiliado, en su caso, por remolcadores. El Capitán o Práctico usuario del sistema opera en un puente con instrumentación real y radar, percibiendo el movimiento del buque en tiempo real sobre una pantalla de 260º de amplitud horizontal, así como los sonidos ambientales.
La metodología utilizada siguió los criterios establecidos por el PIANC (Permanent International Association for Navigation Congresses) en el informe “Approach Channels. A Guide for Design” (1997) y especialmente las recomendaciones recopiladas en la ROM 3.1-99 de Puertos del Estado “Proyecto de la Configuración Marítima de los Puertos; Canales de Acceso y Áreas de Flotación”.
El desarrollo del trabajo incluyó como primer paso la elaboración de un modelo virtual del Porto do Funchal con un elevado nivel de detalle, incluyendo la batimetría de la zona, disposición general del puerto actual y nuevas instalaciones, topografía de la zona, señalización, referencias visuales destacadas, etc. así como los modelos de buques a analizar.
Como colofón al análisis, se desarrollaron en las instalaciones de Siport21 dos jornadas de simulación de maniobras de buques por parte de los Prácticos del Porto do Funchal, de modo que su percepción y opiniones se incorporaran al proyecto.
Los resultados de las simulaciones permitieron valorar las diferentes estrategias de ejecución de las maniobras y estimar los espacios ocupados por los buques, detectando eventuales dificultades funcionales de las nuevas obras y posibles interferencias en la operación de los cruceros en los atraques actuales (dique de abrigo). Como resultado del análisis se valoró la viabilidad del proyecto y se estimaron las condiciones límites de operación recomendables.
Metodología del análisis de buque atracado
Dado que el muelle proyectado se encuentra sólo parcialmente abrigado al oleaje por el dique del puerto, la operatividad del atraque resulta un factor clave para el análisis de viabilidad del proyecto.
Un modelo numérico de dinámica del buque atracado (Ship-Moorings) reproduce el comportamiento de un buque específico amarrado a muelle bajo la acción combinada del viento, el oleaje y la corriente. El sistema resuelve las ecuaciones de movimiento del buque con 6 grados de libertad en el dominio del tiempo. Como resultado, se obtiene información detallada de los movimientos del buque, fuerzas en amarras y cargas en defensas.
Los objetivos de esta fase del estudio fueron, fundamentalmente, valorar las condiciones operativas límites (oleaje y viento) para la estancia de los buques de crucero en el atraque y elaborar recomendaciones sobre los sistemas de amarre y defensa.
Se analizaron dos direcciones principales de oleaje-viento obtenidas de los datos de Clima Marítimo disponibles:
1. Oleaje SW: Más frecuente e intenso, con viento asociado. Parcialmente abrigado por el dique.
2. Oleaje SE: Muy frecuente pero más moderado, sin abrigo del dique.
Los resultados de las simulaciones permitieron valorar las condiciones de operación y permanencia del buque tipo mediante un método de evaluación objetivo. En consecuencia, se han utilizado como guía para valorar la configuración de proyecto desde el punto de vista de operatividad y seguridad, optimizando el diseño, estimando tiempos de cierre e indicando posibles líneas de mejora.
Conclusiones
Una vez establecidos los límites de operación (altura de ola en función del sector y del periodo de pico) se pudieron estimar las frecuencias de excedencia, indicativas de la operatividad del futuro muelle, empleando distribuciones estadísticas disponibles de diferentes fuentes de datos de clima marítimo.
Se estimó la inoperatividad del muelle de acuerdo con los resultados de la simulación y las hipótesis del estudio. Se valoró también el límite de supervivencia (tiempo en que el buque no puede mantenerse amarrado y debe abandonar el puerto).
La disponibilidad se evaluó tanto en términos anuales como estacionales, destacando que la temporada de cruceros característica en este puerto es el invierno. Pudo establecerse también qué sectores de oleaje son los más relevantes en términos de inoperatividad.
Como valoración final, la viabilidad de la estancia de un buque de crucero en el muelle proyectado, desde el punto de vista de las condiciones de amarre, es aceptable siempre que se consideren los límites operativos adecuados, para los cuales el estudio realizado supone una base fiable.