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RESUMEN EJECUTIVO
El presente ESTUDIO Y DISEÑO PRELIMINAR PARA LA RECUPERACIÓN
DE LA PLAYA DE SALINAS, ha sido solicitado por la M. I. Municipalidad de
Salinas. La Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL, con fondos del
Programa de Desarrollo de la Península de Santa Elena, financió el estudio y
encargó su realización a su Facultad de Ingeniería Marítima y Ciencias del
Mar – FIMCM.
El objetivo fundamental del estudio se basa en la necesidad de ampliar el
espacio de playas destinadas al uso turístico, dado que en la actualidad el
uso de la playa se concentra más en el sector de Las Palmeras (al oeste).
En cambio, en el lado oriental el espacio de playa disponible es muy
reducido.
Las premisas que sustentan la concepción de la recuperación de playa en
Salinas son: a) el turismo genera el 70% de los ingresos en el Cantón; b) el
uso de la playa es la base del turismo en el Cantón; y, c) la recuperación de
playa es un proceso que se ha demostrado factible en varios lugares del
planeta.
Para fundamentar técnicamente las posibles soluciones para la recuperación
de la playa, se han realizado trabajos de batimetría, topografía, inspección
submarina, oceanografía, transporte de sedimentos y geología costera.
Los
principales
aspectos
que
cabe
destacar
de
las
condiciones
oceanográficas y costeras de la ensenada, son:
a)
La ensenada de Salinas está limitada por las puntas rocosas de
Chichipe y San Lorenzo. Los afloramientos rocosos en la costa se
prolongan costa afuera, con el rompeolas del Yacht Club de Salinas
1
(YCS), en Chichipe; y, con afloramientos rocosos submarinos desde
San Lorenzo.
b)
El sustrato rocoso del fondo de la ensenada, en el sector occidental,
incluyendo la playa, está cubierto de arena fina; en cambio, en el
extremo del sector oriental la cobertura de arena fina es nula y en su
playa se depositan sólo guijarros, arena gruesa y minerales pesados.
c)
El oleaje predominante durante la mayor parte del año proviene del
oeste y, durante la estación lluviosa, también proviene del norte. Al
ingresar en la ensenada, ambas tendencias originan diferentes
comportamientos de la dinámica costera según la estación del año.
d)
En el sector occidental se produce la sedimentación de arena fina por
la acción de la deriva litoral y por ser un lugar de atenuación de
energía del oleaje. La consecuencia es el crecimiento de la playa. El
sector oriental está sujeto permanentemente a la erosión; los
sedimentos que allí llegan son inmediatamente retrabajados y
retransportados por los agentes costeros, tanto costa afuera como
hacia el oeste.
e)
La recuperación de la playa es posible en el sector oriental, mitigando
la energía del oleaje con cualquiera de las formas ya probadas en
otros lugares: relleno con muros sumergidos, rompeolas, etc.
f)
En las proximidades de la ensenada de Salinas, en el mar, no existe
un sitio adecuado desde donde una draga pueda extraer la arena
requerida para el relleno de la playa. La arena del sector de Las
Palmeras es muy fina para ser utilizada en el relleno del sector, donde
la acción del oleaje es más fuerte.
2
Sobre la base de los estudios de ingeniería básica convencionalmente
aplicados para sustentar las posibles soluciones de los problemas que
genera la dinámica costera, se ha definido las obras que se ejecutarían para
cada una de las alternativas planteadas para la recuperación de playa, los
cuales se muestran a continuación:
ALTERNATIVA
Tiempo de ejecución
COSTO (USD)
1. Solamente relleno
8 meses
2’273.000
2. Relleno con muro sumergido
4 meses
1’709.000
3. Escolleras costa afuera
6 meses
1’320.000
Los criterios que se han aplicado para la selección de la alternativa más
conveniente son:
a)
Costo de la obra
b)
Efectos ambientales oceanográficos a corto y largo plazo
c)
Disponibilidad y características del material de relleno
d)
Condiciones oceanográficas
e)
Tipo de obra y factibilidad de construcción
f)
Costos de mantenimiento de la obra
g)
Entorno paisajístico
h)
Seguridad
Del análisis de los puntos anotados se ha determinado que la alternativa
más conveniente es la segunda; o sea, el relleno de la playa con un muro de
contención sumergido, colocado a una distancia promedio de 150 m desde
el borde del malecón y a una profundidad aproximada de 3.50 m con
respecto a la marea más baja. La ampliación de la playa está en el orden de
los 40 m de anchura.
3
INTRODUCCIÓN
La ejecución del presente ESTUDIO Y DISEÑO PRELIMINAR PARA LA
RECUPERACIÓN DE LA PLAYA DE SALINAS, fue solicitada por la M. I.
Municipalidad del Cantón Salinas. La idea central que originó el estudio fue
la de ampliar el espacio de playa destinada al uso turístico, principalmente
en el sector comprendido entre la Capitanía del Puerto y las primeras rocas
del lado de la Punta de San Lorenzo.
La Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL, con fondos del
Programa de Desarrollo de la Península de Santa Elena, financió el estudio y
encargó su realización a la Facultad de Ingeniería Marítima y Ciencias del
Mar, FIMCM. El resultado del estudio se refleja en los varios capítulos que
contienen la información básica y los criterios y métodos utilizados para el
análisis de cada uno de los aspectos considerados, hasta llegar a la
presentación de posibles soluciones técnicas del problema planteado.
En el primer capítulo se exponen los antecedentes de la realización del
estudio. El segundo capítulo contiene los objetivos planteados y los criterios
que rigieron la concepción general de las soluciones propuestas. En el tercer
capítulo se describe la situación actual de la ensenada de Salinas, con
especial referencia a los trabajos de batimetría, topografía y a la inspección
submarina realizada por un equipo de buzos. En el cuarto capítulo se
determinan las causas que originan el retroceso de la playa en el sector
oriental de la ensenada, haciendo énfasis en los factores ambientales
oceanográficos y en la intervención humana. En el quinto capítulo se
describen los estudios de ingeniería básica que sustentan las posibles
soluciones
de
los
problemas
que
genera
la
dinámica
costera;
específicamente se describen los aspectos oceanográficos, de transporte de
sedimentos y de geología costera. En el sexto capítulo se definen las obras
que se ejecutarían para cada una de las alternativas planteadas:
4
a) solamente relleno de la playa en el sector oriental; b) relleno con un muro
sumergido; y, c) escolleras costa afuera. Finalmente, en el séptimo capítulo,
a manera de conclusiones del estudio, se exponen los criterios aplicados
para la selección de la alternativa más conveniente.
5
1. ANTECEDENTES
Las playas del Cantón Salinas, han sido las más visitadas de todo el litoral
ecuatoriano. Esta situación comenzó a cambiar a fines de los años sesenta y
se agravó debido a los efectos causados por los fenómenos de El Niño de
los años 1982 - 1983 y 1997 - 1998. El efecto erosivo del mar afectó no
solamente a Salinas, sino también a las playas adyacentes y otras de la
costa ecuatoriana.
Desde hace aproximadamente cuatro décadas, la playa central de Salinas,
desde Punta Chichipe hasta la Punta de San Lorenzo, ha experimentado
algunos cambios, debido a los procesos de sedimentación y erosión que se
han producido a uno y otro lado de la playa. Hacia el oeste, en el sector de
Las Palmeras, la playa ha crecido considerablemente, mientras que hacia el
este, se ha producido un retroceso de la misma. Este proceso erosivo se va
agravando con el tiempo, en tal forma que, en la actualidad, en marea alta,
ya no existe playa, desde la Capitanía del Puerto hacia el este. Esta
situación se agrava durante los aguajes fuertes, cuando las olas golpean
contra los muros del malecón y de las construcciones localizadas al pie de la
playa.
Conciente de la situación que está ocurriendo con las playas de Salinas, el
Alcalde del Cantón solicitó la colaboración de la Escuela Superior Politécnica
del Litoral, ESPOL, para que, a través de la Facultad de Ingeniería Marítima
y Ciencias del Mar y el Programa de Desarrollo de la Península de Santa
Elena, realicen los estudios y el diseño preliminar de la obra, requerida para
la recuperación del sector más afectado de la playa central de Salinas.
El trabajo encomendado se realizó entre el 20 de Enero y el 30 de Abril del
2004.
6
2. CONCEPCIÓN GENERAL DEL DISEÑO Y OBJETIVOS
El problema que afronta actualmente el Cantón Salinas es la pérdida de un
sector de su playa central, específicamente el segmento comprendido entre
la Capitanía del Puerto y el Hotel Barceló Colón Miramar. Desde el punto de
vista marítimo, el problema es de naturaleza muy compleja, debido a la
configuración geográfica donde está ubicada Salinas con respecto al
Océano Pacífico. Buscar una solución conveniente para la recuperación de
la playa del sector más afectado requiere de un estudio sistemático y
detallado.
Los objetivos del presente estudio son los siguientes:
•
Determinar la situación actual, en cuanto a extensión y magnitud del
problema;
•
Determinar las causas que originan el retroceso de la playa; y,
•
Proponer el diseño preliminar de las posibles soluciones técnicas para
encarar el problema.
Existen varias formas o alternativas de tratamiento del problema, para lo cual
debemos estudiar los efectos a corto y largo plazo, no solamente para el
área de interés, sino también para los sectores adyacentes de playa. En el
presente estudio se analizan los aspectos físicos, costos de construcción de
la obra, costos de mantenimiento, ventajas y desventajas de cada una de las
alternativas propuestas.
7
3. SITUACIÓN ACTUAL
Para determinar la situación actual del problema se han realizado los
estudios Batimétricos, Topográficos e Inspección Submarina del sector.
3.1. ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS Y BATIMÉTRICOS
3.1.1.
GEODESIA
Para enlazar el Levantamiento Topográfico y la Batimetría del área
comprendida entre el sector de Las Palmeras, contiguo al Yacht Club,
y Las Rocas, en la Punta San Lorenzo del cantón Salinas, se empleó
el sistema de coordenadas UTM (Cuadrícula Universal Transversa de
Mercator Zona 17, Meridiano Central 81° W, PSA-56), en el Elipsoide
Internacional, que es utilizado para la elaboración de las hojas
topográficas y cartas de navegación. Se levantó una Poligonal
Geodésica desde los Vértices Geodésicos Samarina y Ballenita.
Los puntos que conforman la referida poligonal han sido incluidos en
el Cuadro 1 que se presenta a continuación. En el área del proyecto
se ha dejado 4 referencias para futuros trabajos.
Cuadro 1.
Componentes de Poligonal
Coordenadas UTM, Zona 17, MC 81°W, Factor de Escala en el MC 0.996; FN=10000000; FE=500000
REFERENCIA
Coordenadas UTM
ESTE
NORTE
MSL
Orión
Oceanía
Punto A
Punto B
Punto C
Punto D
Punto E
Punto F
Punto G
Punto H
505141.327
504409.520
503652.039
503934.168
503506.272
503389.415
503291.057
503147.865
503068.921
502973.339
3.242
3.343
6.204
7.063
5.183
2.956
2.999
2.918
3.146
2.859
9757021.090
9756764.856
9756575.373
9756582.453
9756575.283
9756584.486
9756615.420
9756682.624
9756734.145
9756836.562
Cota
MLWS
4.452
4.553
7.414
8.273
6.393
4.166
4.209
4.128
4.356
4.069
Tipo
Clavo empotrado en la roca
Varilla empotrada en la roca
Clavo empotrado en la vereda
Clavo empotrado en la vereda
Clavo empotrado en la vereda
Clavo empotrado en la vereda
Clavo empotrado en la vereda
Clavo empotrado en la vereda
Clavo empotrado en la vereda
Clavo empotrado en la vereda
Coordenadas Geográficas Dátum Horizontal Psad-56, Elipsoide Internacional
8
REFERENCIA
LATITUD
LONGITUD
Orión
Oceanía
Punto A
Punto B
Punto C
Punto D
Punto E
Punto F
Punto G
Punto H
2° 11’ 53.7750” S
2° 12’ 02.1214” S
2° 12’ 08.2934” S
2° 12’ 08.0626” S
2° 12’ 08.2964” S
2° 12’ 07.9968” S
2° 12’ 06.9893” S
2° 12’ 04.8006” S
2° 12’ 03.1227” S
2° 11’ 59.7870” S
80° 57´ 13.5510” W
80° 57’ 37.2430” W
80° 58’ 01.7661” W
80° 57’ 52.6322” W
80° 58’ 06.4853” W
80° 58’ 10.2685” W
80° 58’ 13.4528” W
80° 58’ 18.0887” W
80° 58’ 20.6445” W
80° 58’ 23.7390” W
Simbología:
MSL
MLWS
= “Mean Sea Level”, Nivel Medio del Mar, cotas utilizadas en cartas topográficas.
= “Mean Low Water Spring”, Nivel Medio de Bajamares de sicigias, cotas batimétricas.
3.1.2.
BATIMETRÍA
El Levantamiento Batimétrico del área de interés se realizó el 08 de
Febrero del 2004, utilizando un ecosonda Raytheon 719 con salida en
un registro de formato analógico a 4 escalas, instalado a bordo de una
embarcación provista de motor fuera de borda, la cual a su vez fue
posicionada desde tierra firme utilizando el método de intersección de
ángulos con el apoyo de teodolitos de precisión.
La superficie del levantamiento batimétrico cubre cerca de 200 ha con
alrededor de 2.000 m en el sentido Este – Oeste, y 1.000 m en el
sentido Sur – Norte, es decir hacia mar afuera, permitiendo contar con
información de campo actualizada desde el veril 0 (cero metros) hasta
el veril 7 (siete metros) para los propósitos del proyecto de protección
costera del cantón Salinas.
Las escalas de profundidad que dispone el ecosonda (expresadas en
metros) se detallan a continuación:
Escala 1:
0 – 16 m
Escala 2:
15 – 31 m
Escala 3:
30 – 46 m
Escala 4:
46 – 61 m
9
Toda la batimetría se la realizó utilizando la escala 0 – 16. La
resolución del registro, permite realizar lecturas con aproximación a
0.10 m
Previo al inicio del trabajo batimétrico se realizaron las respectivas
calibraciones por velocidad del sonido en el agua de mar, del cero de
calibración y el calado de la embarcación. Para verificar las
profundidades que da el equipo, se realizaron lecturas comparativas
entre las lecturas provenientes del registro del equipo y la inmersión
de la torta de comprobación a 1, 2, 3 y 4 m, de ida y regreso.
Las correcciones aplicadas a la sonda escalada fueron las rutinarias,
es decir Calado o inmersión del transductor (0.50 m). La velocidad del
sonido en este equipo se la corrige gráficamente durante el
levantamiento. El cero o variación del inicio de la escala se la realizó
de
acuerdo
al
registro.
La
Frecuencia
de
acuerdo
a
las
comprobaciones al inicio y final del levantamiento.
En consideración a la velocidad de la embarcación, las posiciones de
los fijos durante el levantamiento, se las realizó cada 30 segundos y el
escalado del registro se lo hizo con 1 intervalo.
Primero, se realizó el barrido de la zona oeste del área solicitada, es
decir, del centro, cerca del edificio de la Capitanía del Puerto, hacia la
punta San Lorenzo; y, luego, la zona este desde el centro hasta las
proximidades del rompeolas del Yacht Club de Salinas, con líneas
espaciadas 100 metros y normales a la costa, para cortar los veriles
en lo posible de forma perpendicular.
El posicionamiento batimétrico se realizó utilizando el sistema de
intercepción de visuales con estaciones digitales enceradas entre si,
ubicadas en los puntos Orión y B para la zona Oeste, y los puntos B y
10
G para la zona Este. La intensidad el oleaje durante los trabajos de
campo fue baja, con alturas del orden de 0.30 m en la zona de
maniobras, lo que permitió desarrollar las actividades con normalidad.
3.1.3.
MAREAS
Durante los trabajos de campo, se instaló una regla nivelada al MLWS
(nivel medio de bajamares de sicigia) en uno de los muelles del
rompeolas del Yacht Club para observación de los niveles de mareas.
Los datos del nivel de la marea se tomaron con un intervalo de 10
minutos y con base en esta información se obtuvieron las respectivas
tablas de correcciones al sondeo por efecto de la marea, en función
de la hora.
El Plano de referencia utilizado para las reducciones de los sondeos,
es el MLWS (Nivel Medio de Bajamares de Sicigia) que, en el área de
estudio, se encuentra 1.21 metros por debajo del MSL (Nivel Medio
del Mar).
El MHWS o (nivel medio de pleamares de sicigia) está localizado a
2.30 metros sobre el MLWS. No se incluyen en estos valores efectos
de
olas
naturales
o
artificiales
(producidas
por
buques
o
embarcaciones), marejadas, rompientes, tsunamis y otros fenómenos
oceanográficos o atmosféricos, los cuales deben ser analizados por
otras componentes del Estudio. En cuadratura, el nivel máximo de
marea bajo las condiciones anotadas, es de 2.02 metros sobre el
MLWS. El promedio de Bajamares de cuadratura alcanza 0.24 metros
sobre el MLWS.
11
MALECON
MHWS
MHW
1.09 m
0.81 m
MSL
0.97 m
Playa
2.30 m
1.21m
MLW
MLWS
Esquema de Niveles de Mareas
3.1.4.
TOPOGRAFÍA
Se realizó el Levantamiento Topográfico de la zona descubierta por la
marea (perfiles de playa) en la bajamar de los días 31 de Enero y 01
de Febrero del 2004. El referido levantamiento incluyó la topografía
del pie y borde superior del malecón y bocacalles contiguas a la zona
de estudio.
3.1.5.
PLANOS GENERADOS
Una vez que se procesó la información de campo, se generó 1 plano
en escala 1:2500 en formato A0 para graficar la información
batimétrica (con veriles cada metro) y topográfica levantada. Con los
resultados obtenidos, se elaboró además otro plano en formato A0
para graficar los perfiles batimétricos.
Adjunto al presente informe se proporcionan las coordenadas
espaciales (X, Y, Z) que generaron dichos planos, referidas al MLWS
en un archivo de Excel.
12
Dada la naturaleza de los trabajos realizados, para efectos de
representación y coincidencia con las Cartas Batimétricas generadas
por
Organismos
Nacionales
e
Internacionales
de
la
región,
especializados en esta rama, en los planos se ha adoptado el signo
negativo para los valores de alturas que están sobre el plano de
referencia y positivos para los que están debajo.
3.2.
INSPECCIÓN SUBMARINA
3.2.1.
ANTECEDENTES
La inspección submarina del área de interés fue realizada el 5 de
marzo de 2004. La actividad fue ejecutada por buzos calificados de
gran experiencia, y contó con la supervisión de un ingeniero de
Costas y Obras Portuarias, y un ingeniero especialista en Geología
Marina, ambos del personal docente de la FIMCM. A fin de cumplir
con las formalidades del caso, mediante Oficio No. MAR 009 del 04
de marzo, el señor Decano de la FIMCM informa de las actividades a
realizarse al señor capitán del Puerto de Salinas a fin de disponer de
las facilidades necesarias en caso de ser necesarias. Las operaciones
de inspección submarina se realizaron con normalidad de acuerdo
con el esquema de trabajo propuesto.
3.2.2.
METODOLOGÍA Y ALCANCE
Considerando que los estudios para la recuperación de playa en el
sector anteriormente descrito, abarcan una línea de costa de
aproximadamente 1.5 km el equipo de consultores ha previsto
proponer al M. I. Municipio de Salinas un conjunto de obras a nivel de
diseño preliminar que requieren del conocimiento preciso del tipo de
fondo y de la dinámica de las corrientes litorales, oleaje, vientos y
13
otros parámetros climatológicos y oceanográficos, se consideró
relevante realizar una inspección submarina general del área de
estudio, a fin de corroborar los resultados de campo obtenidos en los
otros componentes de ingeniería costera.
En los días previos a la inmersión, se llevó a cabo la planificación de
los trabajos que consistieron en:
a)
Selección de las estaciones de muestreo de fondo marino,
determinación de coordenadas geográficas, preparación de
draga manual tipo Van Veen, carta batimétrica actual generada
por el proyecto (2004), cartas náuticas antiguas (1979-1989) y
materiales para recolección de muestras de sedimentos
marinos.
b)
Preparación de equipos de buceo autónomo (tipo “scuba”):
trajes, tanques de aire, GPS, ecosonda portátil, cámara
fotográfica, brújulas, manómetros, entre otros.
c)
Revisión de Tabla de Mareas, información pronosticada de
vientos, oleaje, temperatura, preparación de vehículo de
transporte de equipos y personal, alquiler de embarcación de
apoyo.
3.2.3.
RESULTADOS OBTENIDOS
La actividad de inspección submarina se inició a las 06h00 del 5 de
marzo de 2004, con la movilización del personal y equipos de buceo
desde la ciudad de Guayaquil hacia el cantón Salinas, y la
desmovilización terminó a las 22h30 del mismo día. Para efectuar las
inmersiones se contó con el apoyo de una embarcación de fibra de
14
vidrio, tipo panga, de unos 6 m de eslora, que fue rentada en el vecino
puerto pesquero de Santa Rosa. Se obtuvo 15 muestras de fondo
marino recolectadas en igual número de estaciones, cubriendo toda el
área de interés. La fase de bajamar estuvo alrededor de las 09h30 y
la pleamar a las 15h30, es decir, se cubrió las 2 fases de marea.
La dirección y altura de oleaje se presenta en el Cuadro A, que
resume la información medida determinada en campo. La dirección de
las olas fue establecida con un compás magnético digital y la altura
fue por estimación visual desde la embarcación. El período fue
medido con un cronómetro digital. La ubicación geográfica fue
establecida con GPS, con una aproximación estimada en +/- 5 m. La
profundidad fue medida con ecosonda portátil y verificada con
manómetro por los buzos; está expresada en metros y se refiere a la
profundidad total en el momento de la inmersión, incluida la amplitud
de mareas. Esta información fue comparada in situ con los resultados
de la carta batimétrica y se estableció que los datos concordaban. La
determinación de la granulometría y características de los sedimentos
compuestos de arena, limo, conchilla y rocas, está a cargo del
componente de geología marina del presente estudio. El área cubierta
es de aproximadamente 1.5 km paralelos a la línea de costa, y 1 km
hacia mar afuera.
Las coordenadas utilizadas en un GPS Garmin, fueron las
coordenadas UTM, PSA 56. La codificación de las estaciones
corresponde a la nomenclatura utilizada en el estudio y plano de
geología marina.
Estación Muestreo No.
1–2
Coordenadas
503.451 E 9.756.751 N
Profundidad Promedio
4m
15
Observaciones: Esta primera estación está localizada en el sector
adyacente a Las Palmeras, al oeste del área de estudio. Durante la
inmersión los resultados fueron: Visibilidad 0.15 m, temperatura del
agua 18,7 °C. Se determinó que la separación entre ripples
(ondulaciones de fondo) fue del rango de 0.05 a 0.08 m, y altura
variable de 5 a 10 mm, con una corriente de fondo estimada de 1 m/s.
El tipo de fondo corresponde a arena fina.
Estación Muestreo No.
Coordenadas
1-3
Profundidad Promedio
503.533 E 9.757.104 N
6m
Observaciones: Esta estación está cerca de la cabeza del rompeolas
del Yacht Club de Salinas. Visibilidad nula: 0 m, temperatura 18 °C,
las
separaciones
entre
ripples
fue
de
0.12
a
0.
15
m,
aproximadamente; debido a las condiciones, la toma del dato fue al
tacto ayudado con la regla; corriente de fondo: 2 m/s; la determinación
del fondo fue de arena fina.
Estación Muestreo No.
1–4
Coordenadas
503.645 E 9.757.474 N
Profundidad Promedio
6m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, determinación
del fondo: arena fina.
Estación Muestreo No.
2–2
Coordenadas
503.630 E 9.756.887 N
Profundidad Promedio
4m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: arena fina.
16
Estación Muestreo No.
3–2
Coordenadas
Profundidad Promedio
503.864 E 9.756.787 N
5m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: rocoso y escasa arena fina.
Estación Muestreo No.
3–3
Coordenadas
Profundidad Promedio
503.804 E 9.757.006 N
5m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: arena fina.
Estación Muestreo No.
3–4
Coordenadas
503.962 E
Profundidad Promedio
9.757.281 N
5m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: rocoso en su mayoría, cubierto de arena.
Estación Muestreo No.
4–2
Coordenadas
503.999 E
Profundidad Promedio
9.576.879 N
5m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: rocoso en su mayoría, cubierto de arena.
Estación Muestreo No.
4–3
Coordenadas
503.943 E
9.757.120 N
Profundidad Promedio
6m
17
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: rocoso en su mayoría, cubierto de arena.
Estación Muestreo No.
5–2
Coordenadas
504.253 E
Profundidad Promedio
9.757.011 N
6m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: rocoso, en su totalidad.
Estación Muestreo No.
5–3
Coordenadas
504.150 E
Profundidad Promedio
9.757.124 N
7m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: rocoso, en su totalidad
Estación Muestreo No.
5–4
Coordenadas
504.245 E
Profundidad Promedio
9.757.288 N
7m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: rocoso, y presencia de conchilla fragmentada.
Estación Muestreo No.
5–4
Coordenadas
504.245 E
9.757.288 N
Profundidad Promedio
7m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: rocoso, y presencia de conchilla fragmentada; la separación
de las líneas de arena fue de 10 a 11 cm y una altura estimada de
0.07 m
18
Estación Muestreo No.
5–5
Coordenadas
504.243 E 9.757.455 N
Profundidad Promedio
8m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: rocoso.
Estación Muestreo No.
6–2
Coordenadas
504.467 E
9.757.287 N
Profundidad Promedio
7m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: rocoso.
Estación Muestreo No.
6–3
Coordenadas
504.467 E
9.757.396 N
Profundidad Promedio
5m
Observaciones: Visibilidad 0.0 m, temperatura 18 °C, conformación
del fondo: rocoso.
19
Cuadro A.
Síntesis de resultados de Inspección Submarina
SEDIMENTOS DE FONDO
SALINAS, PALMERAS - SAN LORENZO
Fecha: 05-03-04
Coordenadas UTM PSAD 56
Estación
Este
Norte
Hora
Prof.
(m)
1-2
503.451
9.756.721
11:35
4
1-3
503.533
9.757.104
12:10
6
1-4
503.645
9.757.474
12:30
6
Arena fina
2-2
503.630
9.756.887
15:30
4
Arena fina.
3-2
503.864
9.756.787
14:54
5
Roca y escasa arena fina.
Recuperación de draga.
3-3
503.804
9.757.006
15:18
5
Arena fina.
3-4
503.962
9.757.281
12:35
5
Roca. Olas 14s:340º; 4s:35º.
4-2
503.999
9.756.879
14:45
5
Roca.
4-3
503.943
9.757.120
14:35
6
Roca.
5-2
504.253
9.757.011
14:27
6
Roca grande. Olas 14s:340º;
4s:30º.
5-3
504.150
9.757.124
14:15
7
Roca. Olas 14s:340º; 4s:35º.
5-4
504.245
9.757.288
14:00
7
5-5
504.243
9.757.455
13:18
8
Roca. Conchilla abundante.
Ondulitas L= 0.10 a 0.11 m
Olas 14s: 340º; 4s: 35º.
Roca. Visib=0.
Olas 14s:340º; 4s:50º.
6-2
504.467
9.757.287
13:40
7
Roca. Olas 14s:354º; 4s:60º.
6-3
504.467
9.757.396
13:22
5
Roca. Olas 14s:330º; 4s:43º.
Observaciones
Arena fina. Ondulitas de
345º, L= 0.05 a 0.08m Visib.=
0.15 m Olas 14s:340º; 4s:44º
Arena fina. Visib. = 0,
Olas 14s: 326º; 4s: 31º.
Corriente fondo < 2 m/s.
20
3.2.4.
CONCLUSIONES
De la inspección submarina realizada se establece que en el área
comprendida entre Las Palmeras y Punta San Lorenzo, en el cantón
Salinas, existen tres sectores diferenciados de fondo marino. Uno de
tipo arenoso en el área de Las Palmeras (sector 1), en una extensión
aproximada de 500 m paralelos a la línea de costa (503.150 a
503.650 E) y al menos 1 km hacia mar afuera (9.756.600 -9.757.600);
el Sector 2, denominado de transición con fondo rocoso y capas
alternadas de arena y conchilla, comprendida entre el edificio de la
Capitanía del Puerto y la esquina oeste del Hotel Miramar, en una
extensión de aproximadamente 500 m paralelos a la línea de costa
(503.650 a 504.150) y mínimo 1 km hacia mar afuera; y, el Sector 3
donde prevalece el fondo rocoso, en el área adyacente a Punta San
Lorenzo, en una extensión mayor a 500 m (504.150 y > 504.650), que
continúa hacia en noreste hacia el buque hundido (BAE Orión
antiguo), dentro del sector analizado.
El veril de 5m se ubica de oeste a este, en forma gradual, en
alrededor de 750 a 500 m de la línea de costa en el sector 1, decrece
hasta el orden de 300 m de distancia en el sector 2, y fluctúa entre
350 a 500 m en el sector 3.
Tomando como base los resultados obtenidos, cuyo enfoque general
fue caracterizar el fondo marino de la zona de estudio, se recomienda
que en la fase de diseño definitivo se realice una inspección
submarina adicional en los sitios específicos proyectados para realizar
obras de protección costera a fin de contar con información clave para
el diseño final y la programación de ejecución de las obras de
ingeniería de detalle.
21
4. DETERMINACIÓN DE LAS CAUSAS QUE ORIGINAN EL
RETROCESO DE LA PLAYA
El proceso litoral que ha dado origen al retroceso de la playa central de
Salinas resulta de la interacción de vientos, olas, corrientes, mareas,
sedimentos y otros fenómenos propios del mar. Una playa se erosiona,
crece o se mantiene estable, dependiendo de la cantidad de sedimentos que
llega o sale de la misma.
Por tanto, es importante determinar el proceso litoral que se desarrolla entre
Punta Chichipe y Punta San Lorenzo, a fin de definir las causas de la erosión
y predecir los efectos a futuro.
El retroceso que soportan algunas playas se debe a: a) Causas naturales, b)
Intervención humana en la línea de costa y c) Un efecto combinado de las
dos alternativas.
Entre las causas naturales tenemos los factores ambientales, relacionados
con el mar que dan origen al transporte de sedimentos. Existen también
factores geológicos que tienen relación con los sedimentos y la elevación del
nivel del mar que son explicados más adelante.
4.1. FACTORES AMBIENTALES
4.1.1.
OLAS
La acción de las olas es la causa principal de los cambios que se
producen en la línea de costa . Un conocimiento de las olas que
llegan a la playa es fundamental para la planificación , diseño y
construcción de cualquier obra costera.
22
A parte de la climatología de las olas es importante conocer como
interactúan con la playa para mover la arena.
Las características que afectan el transporte de sedimentos en la
playa son: su altura, periodo y dirección de la ola rompiente. Las olas
afectan al transporte de sedimento en la zona litoral de dos maneras:
a) Iniciando el movimiento del sedimento; y, b) dan origen a las
corrientes litorales que transportan el sedimento; una vez que se ha
iniciado su movimiento.
El movimiento orbital de las olas induce un ligero arrastre o transporte
de masa que, si se prolonga a periodos largos puede ser importante
en el transporte de sedimento hacia y desde el mar (onshore-offsore).
Las olas rompientes crean corrientes locales intensas y turbulencia
que mueven el sedimento.
Puesto que las olas inciden a un ángulo determinado con la línea de
costa, se produce una componente a lo largo de ésta que da origen a
las corrientes paralelas a la playa que son las responsables del
transporte de sedimentos a lo largo de la línea de costa o deriva
litoral.
A parte de las corrientes originadas por las olas también se producen
las corrientes causadas por las mareas. Para nuestro caso se
superponen los dos efectos. El nivel de las mareas altas es importante
en el transporte de sedimentos, puesto que las olas llegan a un nivel
de mayor alcance.
23
4.1.2.
GEOLOGÍA
La geología de una región costera afecta: al suministro de
sedimentos, a las playas y a su morfología; así, la geología determina
las condiciones iniciales de los procesos litorales.
Otros aspectos de consecuencias en el largo plazo, relacionados con
la geología y el retroceso natural de la línea de la playa, son los
cambios relativos del nivel del mar debidos a la elevación y/o
subducción de la corteza terrestre y el avance o retroceso de los
casquetes polares.
4.2. INTERVENCIÓN HUMANA EN LA LÍNEA DE COSTA
La intervención del hombre en la línea de costa es la causa inmediata
que da origen a la erosión de la playa. Para nuestro caso las situaciones
a ser consideradas son las siguientes:
•
Reducción del suministro de arena a la playa debido a la construcción
de represas y cerramientos.
•
Construcción de estructuras en la línea de costa.
•
Remoción de sedimentos desde la playa.
4.2.1.
REDUCCIÓN DEL SUMINISTRO DE ARENA
Para el caso particular de Salinas y sus playas aledañas, la reducción
del suministro de arena más próxima y directa podría ser la
construcción de la presa Velasco Ibarra, en cuyo embalse se
visualizan fácilmente los sedimentos retenidos. En cambio, en la
laguna litoral en la cual desemboca el drenado del río El Salado,
represado por la presa mencionada, se observa un banco de arena
24
producido por el desborde del mar, durante los aguajes, por debajo
del puente de Punta Carnero. En el primer caso es obvia la restricción
de aportes hacia el mar; en el segundo, la acumulación de arena en el
abanico de desborde representa una pérdida de la arena que debería
estar circulando por la playa.
4.2.2.
CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS EN LA LÍNEA DE
COSTA
En la fotografía 5.1.1 de aproximadamente 75 años de antigüedad,
que se muestra en el informe oceanográfico, podemos apreciar la
saliente rocosa natural de Punta Chipipe sobre la cual se asentó el
Yacht Club de Salinas (YCS.).
Conforme se observa en las 2 fotografías, a continuación, el YCS, es
una prolongación de Punta Chipipe, cuya influencia en el espectro
general de refracción y difracción del oleaje, que se proyecta hacia la
costa, no es muy significativo. En todo caso hay una afectación al
transporte de sedimentos, a lo largo del sector costero de Salinas que
ha dado origen a una acumulación de sedimentos en la playa de
Chipipe y en el sector de Las Palmeras.
Con los datos que tenemos actualmente es difícil establecer cuanto
han influido las escolleras del Yach Club de Salinas (YCS.) y los
muros de viviendas del malecón sobre la erosión del sector este de la
playa central de Salinas.
El desarrollo urbano de Salinas ha incentivado la construcción de
muros para proteger las viviendas y el malecón contra la acción del
oleaje. El efecto de esas construcciones se manifiesta en una
reflexión de la energía del oleaje en la base de los muros, creando un
efecto diferente del que se produjera si no existiera muro.
25
En las condiciones actuales, la alta energía al pie de los muros
vecinos a la punta San Lorenzo permite la acumulación de sólo
guijarros, arena gruesa y minerales pesados.
Fotografía 4.2.1. La fotografía aérea muestra la dirección de
aproximación de las olas al sector de Chipipe y San Lorenzo
26
Fotografía 4.2.2. Dirección de aproximación de las olas que llegan a
nuestra zona de estudio, entre el YCS y la Punta de San Lorenzo
27
4.2.3.
REMOCIÓN DE SEDIMENTOS DESDE LA PLAYA
No hay información cuantificada sobre la remoción de sedimentos de
la playa. Existen sólo comentarios de que algunos lugareños se llevan
conchilla por baldes desde el sector comprendido entre la Capitanía
del Puerto y el Hotel Barceló Miramar, o que en ciertos casos se saca
conchilla de la playa en sacos que se los embarca en camionetas, o,
en el caso más grave, grandes cantidades en volquetas.
Esta situación influye sobre la pérdida o retroceso de playa, y sería
conveniente establecer una ordenanza municipal prohibiendo la
remoción de conchilla o arena desde la playa.
28
5. ESTUDIOS
DE
INGENIERÍA
REALIZADOS
PARA
DETERMINAR LA EROSIÓN DE LA PLAYA CENTRAL DE
SALINAS
5.1. OCEANOGRAFIA FISICA EN SALINAS PARA EL
DISEÑO
DE
OBRAS
PARA
PROTECCION
Y
RECUPERACION DE LA PLAYA EN LA ZONA ENTRE
PUNTA CHIPIPE Y PUNTA SAN LORENZO
5.1.1.
ANTECEDENTES
Los principales objetivos de esta componente son la caracterización
de la Oceanografía Física sobre una longitud de playa de
aproximadamente 2 kilómetros, del cantón Salinas, entre punta
Chipipe y punta San Lorenzo,
para el diseño de las obras de
regeneración y protección de la playa.
A fin de lograr estos objetivos, se analizó toda la información histórica
disponible y se generó nueva información por medio una campaña de
mediciones de parámetros costeros y marinos durante los meses de
enero y febrero del 2004. En la figura 6.1.1 se muestran la zona de
estudio y la zona de influencia así como la posición de las estaciones
de medición.
En la foto 5.1.1, tomada entre 1920 y 1930, se muestra la playa de
San Lorenzo tal como se veía desde la loma de San Lorenzo. Desde
el fondo hacia el frente se observa el cerro que pertenece a la Base
Naval; luego la punta Chipipe donde actualmente se encuentra el
Yacht Club de Salinas y finalmente el muelle que se encontraba frente
29
a la actual Capitanía del Puerto y del cual solo quedan unas estacas
enterradas.
Foto 5.1.1. Playa de San Lorenzo (Tomada entre 1920 y 1930
desde la loma de San Lorenzo). Cortesía de la Familia RodríguezGame
En comparación la foto 5.1.2 (contemporánea), muestra la misma
zona con el desarrollo al siglo XXI. La fisiografía de la franja costera
parece ser similar a la del siglo XX, aunque aparentemente la
pendiente de la playa es ahora mayor, el ancho de la playa ha
disminuido en la zona entre el muelle y el lugar de toma de la foto
(Piso 9, Hotel Barceló Miramar) y aparentemente el volumen de arena
también ha disminuido. Esto es notable si comparamos la topografía
de la zona de la actual Capitanía del Puerto (Punto 3 en figura 5.1.1) ver isolíneas en carta batimétrica elaborada durante este proyecto-,
donde la diferencia de altura entre el malecón y la playa es de casi
dos metros, mientras que es aparente en la foto 5.1.1, que esta
diferencia es de menos de 0.5 m. Nótese que la construcción del
malecón por parte del entonces comité de vialidad (entre los cincuenta
30
y setenta) no conllevó relleno de la zona previa la construcción (Ing.
Eduardo Rodríguez, constructor por parte del Comité de Vialidad,
comunicación personal)
Foto 5.1.2. Salinas, Febrero 2004. Tomada desde la loma de San
Lorenzo (punto 4 en la figura 5.1.1)
31
SALINAS: PUNTA CHIPIPE - PUNTA SAN LORENZO
9757800N
7
6
5
6
4
7
5
3Roca
6
4 Roca
9757600
5
9757400
5
4
6
6
5
1
9757200
4
3
4
5
2
Or i o n
9757000
r
eA
a
n
1
ca
o
R
n
o
1
4
2
%
e
P
naeA
r
5
r
enaA
0
4
-1
r
enaA
-2
-3
r
enaA
3
H
enaA
r
9756800
naeA
r
aA
n
e
r
eA
a
n
r
eA
a
n
r
eA
a
n
r
2
G
1
0
-1
-2
F
9756600
D
C
B
A
2
4
3
503000
5
-3
E
5 0 35 00
504000
504500
50 5 0 0 0 E
Figura 5.1.1. Zona de estudio. Los círculos indican posición de
estaciones de muestreos de olas. El punto 1 representa el faro del
Yacht Club de Salinas (YCS). La “L” acostada representa el
rompeolas y muelle del YCS. La línea gruesa negra equivale a la
batimétrica “cero”.
5.1.2.
INTRODUCCIÓN
Los cambios de fisonomía que ha sufrido la playa de Salinas, zona
San Lorenzo son evidentes en las fotos anteriores y en las batimetrías
de 1989, 1999 y 2004. Existe una variación evidente tanto en el ancho
de la playa como en la batimetría de la bahía comprendida entre las
dos puntas que definen la zona de San Lorenzo. Así mismo, la
batimetría al noroeste de la punta de Salinas también ha cambiado, lo
que puede influir no solo en el régimen de olas, si no en el sistema de
corrientes del área, ya que hay nuevos bajos que podrían influir en las
mismas.
Por otro lado estamos seguros que parte del problema son los
impactos de los últimos eventos El Niño/Oscilación Sur (ENOS 1982-
32
83, 1997-98) extremos, los cuales han contribuido a que los procesos
de erosión y sedimentación sean de una magnitud más grande que en
casos anteriores y por ende afecten la morfología costera y el fondo
marino haciendo que cualquier estudio previo a los eventos solo sirva
de referencia para estudios posteriores.
Hasta la presente la mayoría de los estudios realizados en la costa
ecuatoriana sobre procesos océano-atmosféricos comprenden un
análisis cualitativo de los promedios mensuales de los diferentes
parámetros y en general están limitados a períodos específicos
(Calderón, 1975; Santos, 1984, Moreano, 1983), sin que exista hasta
la fecha un estudio que analice la información existente de una
manera similar y que tenga la cobertura espacio temporal adecuada
tanto para estudios de diseño de protección costera así como de los
estudios de impacto ambiental de dichas obras.
Climatológicamente la zona de la Península de Sta. Elena responde a
cambios en las condiciones oceánicas y atmosféricas del Pacífico
adyacente y de la Zona de Convergencia Intertropical (zona donde
convergen los vientos Alisios del noreste y sudeste). La distribución
superficial de los vientos Alisios y su estacionalidad así como la
respuesta a estos de la capa superficial del mar dan lugar a la
existencia de dos estaciones: una seca (junio-noviembre) y una
lluviosa (diciembre-mayo) (Cornejo-Rodríguez, 1989).
Durante la estación seca los vientos Alisios del Sudeste (con valores
máximos en los meses de agosto-septiembre) (Cornejo de Grunauer,
1998), mantienen la surgencia costera de Perú y empujan las aguas
frías que afloran hacia la costa sur del Ecuador manteniendo el frente
ecuatorial (zona donde las masas cálidas y de baja salinidad de la
cuenca de Panamá se encuentran con las masas frías de alta
salinidad de la zona de afloramientos de Perú), alrededor de la línea
33
ecuatorial (Moreano, 1983, Cucalón, 1987). Durante la estación
lluviosa los vientos Alisios del sudeste se debilitan, el frente ecuatorial
casi desaparece y las aguas cálidas de la corriente costanera de El
Niño se dirigen hacia el sur a lo largo de toda la costa de Ecuador
(Cucalón, 1987). En la figura 6.1.2 se muestra la zona costera de
Ecuador y las posiciones relativas de la corriente cálida (CC) de El
Niño (Cucalón, 1987) y la corriente fría de Perú2 (o Humboldt; ramal
de la CES frente a las costas de Perú y Ecuador).
10N
CCEN
CC
0
Golfo de
Guayaquil
SCE
S P-Ch
CES
10S
C C S P-Ch
20S
CC P-Ch
30S
110W
100W
90W
80W
70W
CCEN=
contracorriente ecuatorial del norte
SCE=
subcorriente ecuatorial
CES =
corriente ecuatorial del sur
S P-Ch=
subcorriente Per -Chile
CC P-Ch= contracorriente Per -Chile
CC=
corriente c‡lida de El Ni–o
CCS P-Ch= corriente costanera superficial Per -Chile
2
Desde hace un par de años por acuerdo internacional se resolvió no dar nombres de personas a las
corrientes y es por esto que en la literatura internacional la Corriente de Humboldt se llama corriente
de Perú).
34
Figura 5.1.2.
tropical
5.1.3.
Sistema de corrientes en el océano Pacífico
DESCRIPCION DEL AREA DE ESTUDIO
Salinas está ubicada al Noroeste de la provincia del Guayas en el
sector de la Península de Santa Elena y es uno de los polos de
desarrollo turístico y económico de la misma. El proyecto actual se
realizó en la franja costera entre Punta Chipipe y Punta San Lorenzo,
entre 9757900N y 9756400N, y 502850E y 505250 E (figura 5.1.1).
5.1.3.1.
Características Generales del Área
Salinas tiene un clima que se lo clasifica como de desierto tropical,
la corriente fría de Humboldt y la corriente cálida del Niño son
factores determinantes de la climatología de la región. El promedio
anual de temperatura es de 24 ºC y su precipitación oscila entre
1.8 mm en época seca y 69.9 mm en época húmeda, Cañadas
(1983). La humedad relativa del ambiente es del 80% (Nieto,
1996).
La línea de playa estudiada tiene una longitud aproximada de 2
kilómetros, limitada por Punta Chipipe en el lado Oeste y Punta
San
Lorenzo
hacia
el
Este,
cubriendo
un
área
de
aproximadamente 3.6 km2. La punta de Chipipe ha sido
modificada en el tiempo (desde inicio de los setenta) por las
adiciones al Yacht Club de Salinas (YCS). Este ha sido construido
sobre una formación rocosa, la cual se aprecia en la foto 6.1.3 y
que hasta la década de lo setenta rodeaba al YCS. Parte de esta
formación rocosa se encuentra cubierta de arena en la zona
conocida como las Palmas (descubierta parcialmente hasta fines
de los sesenta- mediados de los setenta).
35
Foto 5.1.3. Playa de San Lorenzo (Tomada entre 1920 y1930
desde la loma cercana al actual Yacht Club de Salinas). Cortesía
de la Familia Rodríguez-Game
Hacia la punta de San Lorenzo tenemos la presencia de rocas,
visibles aun en pleamar, y la presencia de un barco semisumergido (partido en dos en la actualidad). Todas estas
estructuras,
modificadores
tanto
de
naturales
las
olas.
como
artificiales
Sumergidos
y
constituyen
descubiertos
ocasionalmente se encuentran los antiguos pilares del muelle que
existió frente a la capitanía del puerto hasta mediados de los
sesenta, inicio de los setenta (el cual se aprecia en las fotos 5.1.1
y 5.1.3)
5.1.4.
INFORMACION HISTORICA
Esta incluye específicamente información existente sobre estudios
previos en la zona así como información histórica y experiencia
personal sobre las variaciones espaciales y temporales de los
siguientes parámetros (se incluye una lista detallada en la tabla 5.1.1):
36
•
batimetría (analizada por el grupo de Ingeniería de Costas)
•
vientos superficiales en la zona costera inmediatamente cercana a
la zona en estudio
•
corrientes costaneras superficiales y subsuperficiales de otros
estudios
•
campo de temperatura superficial
•
oleaje: direcciones y períodos predominantes.
•
mareas: tabla de mareas
•
precipitación en estaciones cercanas a la zona de estudio
5.1.4.1.
Variables Meteorológicas
Vientos
La costa ecuatoriana está dominada por el sistema de los
vientos alisios del sureste y su respuesta a los cambios
estacionales. La mayor influencia en los mismos se debe al
anticiclón del sur, el que mantiene una posición central
alrededor de los 15 °S – 90 °W, y a la posición de la zona de
convergencia intertropical.
El atlas meteorológico de INOCAR, elaborado para el período
1945-1977 muestra un patrón de viento para Salinas, en el cual
los vientos predominantes son los que soplan del cuadrante
oeste-sur, tal como se observa en la figuras 5.1.3 y 5.1.4. En
estas
figuras
tenemos
las
direcciones
y
magnitudes
predominantes y medias. El rango medio anual de vientos varía
entre 2.9-4.2 m/s, y las direcciones predominantes varían entre
el sureste-suroeste (dirección de donde viene el viento).
Cornejo (1989) analizó la variabilidad climática en la costa
ecuatoriana, analizando
los vientos diarios en la isla San
37
Cristóbal (Galápagos) y en Salinas , para el período 19861988. Este período incluye un período normal (1986), uno de El
Niño (1987) y una de La Niña (1988), en ese orden.
ENERO
FEBRERO
Salinas
Salinas
media= 3.2 m/s
m‡ximo = 6-8 m/s (0.2%)
media= 3.6 m/s
m‡ximo = 6-8 m/s (4%)
MARZO
ABRIL
Salinas
Salinas
media= 3.3 m/s
m‡ximo = 6-8 m/s (1.8%)
media= 2.9 m/s
m‡ximo = 8-10 m/s (0.6%)
MAYO
JUNIO
Salinas
Salinas
media= 3.3 m/s
m‡ximo = 10-13 m/s (0.2%)
50
media= 3.9 m/s
m‡ximo = 8-10 m/s (0.6%)
0
escala porcentual de vientos
Figura 5.1.3.
Distribución de los vientos de enero a junio para el
periodo 1945-1977. Fuente: atlas meteorológico de INOCAR.
38
JULIO
Salinas
media= 4.1 m/s
m‡ximo = 8-10 m/s (0.4%)
SEPTIEMBRE
AGOSTO
Salinas
media= 3.2 m/s
m‡ximo = 6-8 m/s (5.1%)
OCTUBRE
Salinas
media= 4.0 m/s
m‡ximo = 6-8 m/s (6.3%)
NOVIEMBRE
Salinas
Salinas
media= 4.2 m/s
m‡ximo = 10-12 m/s (1.3%)
DICIEMBRE
Salinas
media= 4.1 m/s
m‡ximo = 12-14 m/s (0.4%)
50
0
media= 4.0 m/s
m‡ximo = 14-16 m/s (0.2%)
escala porcentual de vientos
Figura 5.1.4. Distribución de los vientos de julio a diciembre
para el periodo 1945-1977. Fuente: atlas meteorológico de
INOCAR.
39
Las características promedio de los vientos en Salinas se
muestran en la tabla 5.1.2. La figura 5.1.5 muestra la serie de
vientos en Salinas, con los períodos cortos filtrados; podemos
observar que la componente meridional (positiva del sur) tiene
un ciclo anual definido con valores máximos durante la
estación seca, y mínimos durante la lluviosa. Sin embargo, la
componente zonal (positiva hacia el este), no muestra este
patrón, si no un incremento desde mediados de 1987.
.
componente meridional
(m/s)
componente zonal
(m/s)
Vientos en Salinas
Figura 5.1.5. Viento en Salinas. La serie de tiempo diaria ha sido
filtrada eliminando los periodos menores que 30 días. Fuente:
NOAA/AOML/PHOD
Cuando analizamos (Cornejo, 2003) los vientos para un
período mas reciente, 1979-19931 (figura 6.1.6), en la zona
1
Esta serie de tiempo proviene de la base de datos FSU (Stricherz,1992) que es un análisis subjetivo
de observaciones directas de varias fuentes para todo el océano Pacífico Tropical.
40
oceánica (3 °S, 82 °W), adyacente a Salinas, observamos en la
componente meridional (promedios mensuales), un ciclo anual
bien definido, mientras que en la zonal existe también una
influencia interanual y otra de periodos cortos. Los primeros
asociados con escalas de ENOS, y los segundos con la
variabilidad interestacional (40-80 días), no resuelta por los
datos (si los datos fueran diarios esta periodicidad aparecería
claramente). El ciclo anual (figura 6.1.7) de la componente
zonal muestra magnitudes mayores durante la estación seca,
mientras que tiene poca variabilidad en la componente
meridional. La dirección predominante (de donde soplan) es la
suroeste.
41
Vientos FSU durante 1979 - 1993 en 3 S,82 W
4
2
0
-2
-4
1978
1980
1982
1984
1988
1986
viento zonal
1990
1992
1994
1980
1982
1988
1986
1984
viento meridional
1990
1992
1994
1980
1982
1984
1988
1990
1992
1994
8
6
4
2
0
1978
0
1978
1986
Figura 5.1.6. Vientos de la base de datos FSU para el periodo 1979-93
en 3 °S, 82 °W. Panel superior: componente zonal. Panel intermedio:
componente meridional. Panel inferior: vectores.
42
Climatolog’a de Vientos FSU: 3 S,82 W
6
3
5.5
2.5
5
4.5
2
4
3.5
2
4
6
8
1.5
10
2
4
6
8
componente meridional
componente zonal
10
4
2
0
-2
escala=> 6m/s
2
4
6
8
escala=> 5m/s
0
10
5
m eses
Figura 5.1.7. Climatología de los vientos obtenidos
de la base de datos FSU en 3 °S, 82 °W obtenida
para el periodo 1979-1993
Precipitación
800
700
m‡xima
m’nima
media
600
500
mm
.
400
300
200
100
0
-100
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
meses
Figura 5.1.8. Climatología de la precipitación en
Salinas. La línea continua representa el ciclo
anual, los cuadrados las condiciones durante La
Niña y los círculos las condiciones durante un
evento El Niño. Fuente INAMHI
43
La climatología de precipitación ha sido calculada para el
período 1960-1998 (fuente INAMHI). En la figura 6.1.8 tenemos
el ciclo anual, la línea continua gruesa (azul) con muy poca
precipitación (un total de 217.5 mm por año) durante los meses
de enero-mayo. En la escala interanual la variabilidad climática,
está asociada con el fenómeno de El Niño / Oscilación Sur, en
sus dos fases la cálida (El Niño) y la fría (La Niña) las cuales
acentúan los extremos estacionales alargando la estación
lluviosa e incrementando las precipitaciones la primera. El
efecto de El Niño (fase cálida) se observa en la línea de
máxima (línea continua con círculos, con un total de 2867.5
mm para el evento 1982-83), la cual muestra el incremento en
precipitaciones y alargamiento de la estación de lluvias,
mientras que la línea de mínima (línea continua con cuadrados,
sin precipitación), representativa de la Niña (en algunos años
Niña tenemos hasta 11 mm como total anual), tenemos
ausencia de lluvias.
Temperatura del Aire
De acuerdo con Santos (1984), la temperatura del aire en la
zona de estudio tiene como dominante al ciclo anual, con
máximas temperaturas durante la estación lluviosa y mínimas
durante la estación seca. En la figura 5.1.9 tenemos el ciclo
anual y las anomalías para el periodo 1939-1989 para la
Libertad (adyacente a Salinas). Como se puede observar el
ciclo anual se caracteriza por temperaturas mas altas (24-27
°C)
durante
Diciembre-Mayo
(la
estación
lluviosa),
y
temperaturas bajas (21-23 °C), durante Junio-Noviembre (la
estación seca). En cuanto a las anomalías observamos
períodos cálidos y fríos que se alternan y que son de diferente
magnitud, asociados con los eventos ENOS. Durante el
44
período 1939-1989 (figura 5.1.9) tenemos 11 eventos El Niño
(cálidos), y 9 eventos La Niña (fríos). En la tabla 5.1.3 se
resume la estadística de la serie.
5.1.4.2.
Variables Oceanográficas
Temperatura Superficial del Mar
De acuerdo con Santos (1984), la temperatura del mar en la
zona de estudio tiene como dominante al ciclo anual, con
máximas temperaturas durante la estación lluviosa y mínimas
durante la estación seca. En la figura 5.1.10 tenemos el ciclo
anual y las anomalías para el periodo 1933-1989 (para la
Libertad, adyacente a Salinas). Como se puede observar el
ciclo anual se caracteriza por temperaturas mas altas (25-27
°C)
durante
Diciembre-Mayo
(la
estación
lluviosa),
y
temperaturas bajas (23-24 °C), durante Junio-Noviembre (la
estación seca). En cuanto a las anomalías observamos
períodos cálidos y fríos que se alternan y que son de diferente
magnitud, asociados con los eventos ENOS. En la tabla 5.1.4
se resume la estadística de la serie
45
Temperatura del Aire en La Libertad ( C)
27
26
Climatolog’a 1939-1989
25
24
23
22
21
6
meses del a–o
4
2
8
10
1970
1980
12
6
Anomal’as 1939-1989 ( C)
4
2
0
-2
-4
1930
1960
1950
1940
1990
Figura 5.1.9.Temperatura del aire (°C) en La
Libertad adyacente a Salinas. Panel superior el
ciclo anual calculado para el periodo 1939-1989.
Panel inferior, las anomalías de temperatura del
aire para el mismo periodo
Temperatura superficial del mar en La Libertad ( C)
27
Climatolog’a 1933-1989
26
25
24
23
22
21
4
2
6
meses del a–o
10
8
12
6
Anomal’as 1933-1989 ( C)
4
2
0
-2
-4
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Figura 5.1.10. Temperatura superficial del mar
(°C.) en La Libertad, adyacente a Salinas. Panel
superior el ciclo anual calculado para el periodo
1933-1989. Panel inferior, las anomalías de
temperatura del aire para el mismo periodo.
46
Nivel Medio del Mar
Cornejo y Enfield (1987), realizaron un análisis de la relación
entre el nivel medio del mar y vientos para el período 19801985 para la Libertad (adyacente a Salinas), en el Pacífico
ecuatorial para establecer los procesos generados localmente
en la costa oeste de América del Sur y aquellos generados
remotamente. Las conclusiones mas importantes indican que
las variaciones del nivel del mar en La Libertad responden a
forzamiento remoto y no a la influencia del viento local, siendo
el efecto mas importante la generación de dos tipos de ondas,
las Kelvin y las Yanai, que al chocar con las costas se
propagaban como Kelvin a lo largo de las mismas. Las ondas
Kelvin durante eventos El Niño han llegado a generar una
elevación del nivel medio del mar en La Libertad de alrededor
de 40 cm (El Niño 1997-98). Esta elevación puede tener dos
efectos:
•
Inundación de zonas bajas
•
Erosión en la franja costera por cuanto, las olas llegan mas
arriba en la playa que durante épocas normales.
Por otro lado hay ondas Kelvin estacionales que tienen un
efecto similar pero de menor magnitud llamada “evento de
primavera” que ocurre entre marzo y mayo, el cual también
produce una elevación en el nivel del mar a lo largo de la costa
oeste de las Américas. Este aparece como un segundo máximo
en el ciclo anual (figura 51.11, panel inferior), aun cuando este
no está resuelto.
Esta información fue corroborada para el período 1985-1988
por Bayot (1993) quien utilizó series de tiempo de promedios
47
diarios para un período de cuatro años de: temperatura
superficial del mar (TSM), nivel medio del mar (NMM), presión
atmosférica superficial a nivel del mar, (PSA) y vientos: zonales
(en dirección Oeste-Este) y meridionales (en dirección norteSur). La estadística de las series utilizadas en Salinas se
muestra en la tabla 5.1.5.
Sin embargo, cuando analizamos el nivel del mar para La
Libertad (adyacente a Salinas) para un período largo, 19492000 (fuente University of Hawai Sea Level Center – INOCAR),
notamos la existencia de tres períodos (figura 5.1.11), uno de
1949-1977 bajo la media, una tendencia de incremento de 2.7
cm/año durante 1977-1985, y un tercer periodo sobre la media
desde 1985 en adelante. La figura 5.1.11 muestra en el panel
superior las anomalías del nivel del mar en La Libertad
obtenidas al extraer el ciclo anual (panel inferior) de la serie de
tiempo, calculado para el período 1949-2000.
48
Anomal’as del nivel del mar en La Libertad
0.5
0.4
altura(m)
0.3
0.2
0.1
0
-0.1
-0.2
1950
2000
1990
1980
1970
1960
Ciclo Anual referido al nivel medio del mar para el per’odo 1949-2000
2.18
2.17
altura(m)
2.16
2.15
2.14
2.13
2.12
2.11
2.1
0
2
4
6
8
10
12
Figura 5.1.11. Nivel medio del mar en La Libertad,
adyacente a Salinas. Panel superior anomalías con
respecto al ciclo anual (panel inferior). Fuente HAWAII
SEA LEVEL CENTER - INOCAR
Para el propósito de este estudio debemos tener en cuenta que
durante los eventos ENOS extremos de 1982-83 y 1997-98
(figura 5.1.11), el nivel del mar aumentó alrededor de 0.38 y
0.48 metros. El tiempo de recurrencia de un evento ENOS
extremo durante la presente “época climática” es de 14-16 años
(Enfield, 2000 sin publicar; conferencia en Guayaquil), mientras
que el de cualquier magnitud es de apenas 4-5 años. Durante
eventos moderados como los de 1986-87 y de 1991-92 los
incrementos han sido de alrededor de 0.30 m sobre el nivel
medio del mar.
49
Olas
Los cambios físicos mas importantes en la franja costera se
deben principalmente a la acción de las olas. En el caso de
Ecuador contamos con dos regímenes de olas que varían
estacionalmente. Estos son las olas generadas localmente,
llamadas olas de viento, y aquellas generadas remotamente.
Son las segundas las que mas influyen en la morfología
costera. Durante la estación lluviosa las olas remotas se
generan en el Pacífico norte como resultado de las tormentas
propias de la estación invernal del hemisferio norte; estas
vienen siempre con dirección norte y generalmente tienen una
acción destructiva. Durante la estación seca, las olas se
generan remotamente en el Pacífico suroriental y en la zona
antártica; estas vienen del sur y generalmente tienen un efecto
constructivo.
El régimen de olas en la zona de estudio ha sido analizado por
Nieto (1996) y por INOCAR (1998) dentro de un estudio de
impacto ambiental para la ampliación del muelle del SYC.
El trabajo de Nieto (1996) incluye un análisis exhaustivo del
oleaje en Salinas. Este trabajo presenta un estudio preliminar
del oleaje que afecta a la bahía de Salinas, el cual se ha
realizado
basándose
significativos,
en
obtenidos
datos
durante
de
un
alturas
año
y
períodos
continuo
de
mediciones, mediante un olígrafo instalado por el Instituto
Oceanográfico de la Armada en el sitio denominado BancoCopé, localizado frente a la Puntilla de Santa Elena. Se
realizaron diagramas de refracción y difracción, a fin de
encontrar cuales son los efectos de la morfología de la zona
sobre el oleaje incidente. Igualmente, se aplicaron distintos
50
métodos matemáticos de pronóstico de alturas de olas, para
determinar las alturas de olas que se podrían esperar en
intervalos de recurrencia mayores a los del período de
medición de los datos usados en el presente estudio.
Las conclusiones principales fueron:
•
De las mediciones de olas registradas en Banco-Copé
durante un año, la máxima altura significativa de ola
registrada fue de 1.39 metros, y el máximo período
significativo de ola fue de 23 segundos. El promedio de
altura y período significativo fue de 0.71 metros y 15.2
segundos respectivamente.
•
El análisis de refracción de las olas estableció valores para
los coeficientes de refracción Kr, entre 0.72 y 0.88,
indicando que el efecto de refracción en la bahía de Salinas,
determina alturas de olas menores en un 20% a aquellas
que ingresan en la misma.
•
El análisis de difracción determina valores bajos de
coeficiente de difracción Kd, lo que indica que la Puntilla del
YCS puede atenuar la altura de ola hasta en 80%.
•
El área de Salinas está expuesta al efecto directo de las
olas producidas por el viento local lo que lo convierte en un
aspecto importante para el estudio de las olas en la zona.
De los análisis de las estadísticas de viento, se obtuvieron
los valores de altura y período significativos, Hs y Ts,
calculados a partir de la velocidad promedio y máxima del
viento. Así, la máxima ola ocurriría durante diciembre con
una altura posible de 1.37 metros y correspondería a mares
de leva (períodos entre 14-20”).
51
•
Del análisis de estadísticas de largo período realizado por
los métodos de Mayencon, Draper y Weibull, se encontró
que los ajustes y predicciones realizadas por los métodos
de Mayencon y Weibull (gráfico y probabilístico), revelan
mayor coincidencia para intervalos de 1, 10 y 100 años. Así
la ola con período de retorno de 1 año estaría entre 1.93 y
2.60 metros. La ola con período de retorno de 10 años
estaría entre 2.18 y 3.20 metros y la ola con período de
retorno de 100 años estaría entre 2.41 y 3.60 metros.
Durante INOCAR (1998) se observan altura de ola rompiente,
que oscilan entre 0.14 m y 0.39 m durante cuadratura, y 0.15 m
y 0.46m durante sicigia, para la época seca (Junio 1998), con
una dirección predominante entre 30°-315°, los periodos de
estas olas corresponden a mares de leva (14-20 segundos).
Sin embargo, la experiencia ha mostrado que las olas en la
zona del punto 4, alcanzan en la estación lluviosa (febrero –
abril) alturas de entre 1-1.5 m, mientras que en la zona al este
de las rocas estas pueden alcanzar hasta 2 m y de ahí la
presencia de surfistas en el lugar.
Mareas
Las mareas de esta zona son mixtas, es decir que tenemos
dos mareas altas y dos mareas bajas pero de diferente
amplitud en un día. INOCAR publica anualmente la tabla de
mareas que contiene la predicción para La Libertad (adyacente
a Salinas).
Cabe destacar que aparte de las componentes
diurnas
semidiurnas
y
también
son
importantes
las
componentes de 9 y 14 días de las mareas en La Libertad
(Cornejo y Enfield, 1987).
52
En la tabla 6.1.6 se muestran las amplitudes extremas para
bajamar (los mínimos) y pleamar (los máximos) durante sicigia
(luna nueva y luna llena) y cuadratura (cuarto menguante y
cuarto creciente) para La Libertad. Estos datos han sido
extraídos de la Tabla de Mareas de INOCAR para el año 2004
(INOCAR, 2004) y están referidos a al nivel medio de las
bajamares de sicigia (MLWS siglas en inglés).
Corrientes Costeras
La mayoría de los estudios en la zona costera de Ecuador son
muy locales, se limitan a zonas especiales de manejo sea para
inversiones, desarrollo de infraestructura física o de turismo,
por lo cual no contamos con una descripción completa de la
circulación costera.
El método utilizado comúnmente es el de observaciones de
corrientes por medio del método lagrangiano (seguimiento de
flotadores). Este sistema sirve para determinar el patrón de
corrientes durante las dos fases de mareas (sicigia y
cuadratura), mas no nos da información del sistema de
circulación en el largo plazo.
Los estudios de INOCAR (1998) muestran que las corrientes
tanto superficiales como subsuperficiales, son independientes
de la marea. Están siempre saliendo de la zona de estudio,
especialmente frente a las estaciones 3 y 4 mostradas en la
figura 5.1.1. Los valores observados se encuentran en el rango
de 0.06-0.48 m/s.
53
5.1.5.
ANALISIS ACTUAL (ENERO – FEBRERO DEL 2004) DE
LAS CONDICIONES OCEANOGRAFICAS LOCALES
Durante los meses de Enero y Febrero del 2004 se hicieron
observaciones locales de olas y corrientes en la zona de estudio
durante sicigia y cuadratura.
5.1.5.1.
Olas
Para corroborar los datos históricos se hicieron observaciones
visuales de olas en las estaciones mostradas en la figura 6.1.1.
Dado que se detectó que la incidencia de olas era mas importante
en la zona entre la capitanía y el Hotel Barceló Miramar, las
mediciones de las mismas se concentraron en la estación 3. Para
establecer parámetros básicos de olas para el diseño de la
estructura de protección tales como estadística básica del oleaje
(dirección, período y altura), pronóstico de las alturas o períodos
de recurrencia en 1 año, 25, 50 y 100 años, y coeficientes de
refracción se han analizado los registros actuales así como los
históricos.
Para estimar la altura significativa de la ola en la zona de estudio,
se realizaron observaciones visuales de la altura de diez olas
consecutivas en la zona de rompiente; el período fue determinado
mediante un cronómetro con el cual se
obtuvo el tiempo
acumulado de once crestas consecutivas de rompiente.
Refracción
La celeridad de la onda depende de la profundidad en donde la
onda se propaga.
Si la celeridad de la onda decrece con
profundidad, la longitud de onda decrece proporcionalmente.
La variación en la velocidad de la onda ocurre a lo largo de la
54
cresta de una onda moviéndose en un ángulo con respecto a
los contornos bajo el agua debido a que parte de la onda que
viaja en aguas más profundas se está moviendo más rápido
que la parte en aguas someras. Esta variación causa que la
cresta se vire alineándose con los contornos. Este efecto de
viraje se llama refracción, depende de la relación de
profundidad del agua vs. longitud de onda. Esto es análogo a la
refracción para otros tipos de ondas, como luz y sonido.
En la práctica, la refracción es importante por algunas razones:
1) Refracción en conjunto con “shoaling”, determina la altura
de onda en un particular profundidad para un conjunto dado
de condiciones de olas incidentes de aguas profundas, esto
es, altura de ola, período, y dirección de propagación en
aguas profundas. La refracción, por lo tanto tiene una
influencia significativa en la altura de ola y la distribución de
energía de ola a lo largo de la costa.
2) El cambio en la dirección de diferentes partes de la onda
resulta en la convergencia o divergencia de la energía de la
onda y materialmente afectan las fuerzas ejercidas por las
ondas sobre estructuras.
3) La refracción contribuye a la alteración de la topografía del
fondo por su efecto en la erosión y depósito de sedimentos.
4) Una descripción general de la batimetría cercana a la playa
de un área puede ser obtenida a veces por análisis de
fotografías aéreas del patrón de refracción de olas.
55
Generalmente, 2 técnicas básicas de análisis de refracción
están disponibles, gráfica y numérica. Fundamentalmente
todos los métodos de refracción están basados en la Ley de
Snell.
Las suposiciones que se hacen son:
1) La energía de la ola entre los rayos de las ondas u
ortogonales se mantiene constante. (Ortogonales son líneas
perpendiculares a las crestas de las olas y se extienden en
la dirección de avance de la ola).
2) La dirección de avance de la ola es perpendicular a la
cresta de la ola, esto es, en dirección de las ortogonales.
3) La velocidad de una onda con un determinado período en
una
localidad
particular
depende
solamente
de
la
profundidad de esa localidad.
4) Los cambios en la topografía del fondo son graduales.
5) Las Ondas son de cresta larga, período constante, pequeña
amplitud, y monocromáticas.
Basados en estos principios, con datos históricos y utilizando la
batimetría de INOCAR en aguas profundas y la hecha por
ESPOL 2004 en la zona de estudio, así como períodos y
direcciones características hemos calculado y graficado los
diagramas de refracción que corresponden a olas con
direcciones de 330°, 290°, 230°, 50° y 15°, y con períodos de
14, 16 y 18 segundos. Es importante destacar que las
direcciones de 50° y 15° no corresponden a dirección de olas
56
en aguas profundas, si no a olas refractadas en la costa y que
se aproximan a la bahía de Salinas con esos ángulos, tal como
fueron observadas por el grupo de Geología.
Se adjuntan los diagramas de refracción correspondientes para
estas direcciones y períodos en las figuras 5.1.12 - 5.1.26 (15
en total). Si analizamos los diagramas de refracción así como
los coeficientes de refracción calculados (tabla 6.1.7), vemos
que problemas de refracción están focalizados, dependiendo
de cual es la ola incidente, de la siguiente manera:
Coordenadas 503000-503625E (desde el sector conocido
como Las Palmas hasta la calle Armando Barreto)
•
No existe concentración de rayos, y por ende no tenemos
problemas con el oleaje. Las olas aquí no pasan de 0.30 m
en promedio. Los rayos que llegan son aquellos de olas ya
refractadas provenientes de 50° y 15°, independientemente
del período. En las figuras correspondientes a estos rayos
(figuras 6.1.12-6.1.17, los mismos de abren al llegar a la
playa
Coordenadas 503625-504500 E (desde la calle Armando
Barreto hasta las Rocas al este del Miramar)
•
Las olas incidentes de 15° y 50° (que vienen refractadas de
aguas intermedias), tienen un efecto en esta zona ya que
los rayos respectivos convergen, independientemente del
período. Estas olas por ende causarían erosión en la playa
(figuras 5.1.12-5.1.17). También la ola que viene del 290°
con 14” y 16” podría tener el mismo efecto en esta zona,
57
sobre todo muy cerca del lado oeste de las rocas al este del
Hotel Miramar (figuras 5.1.21 y 5.1.22).
Coordenadas 504500-505000E (desde las Rocas al este del
Miramar hasta la Punta San Lorenzo)
•
Las olas incidentes de 15° (que vienen refractadas de
aguas
intermedias),
del
230°,
290°
y
330°,
independientemente del período, son las que producen
concentración de rayos y causan problemas de erosión en
esta zona. Esto se deduce de la convergencia de rayos
presente en las figuras 5.1.12-5.1.14, y al 5.1.18-5.1.26.
58
Figura 5.1.12. Diagrama de refracción para olas que provienen del 15° con período de 14 segundos.
59
Figura 5.1.13. Diagrama de refracción para olas que provienen del 15° con período de 16 segundos.
60
Figura 5.1.14. Diagrama de refracción para olas que provienen del 15° con período de 18 segundos.
61
Figura 5.1.15. Diagrama de refracción para olas que provienen del 50° con período de 14 segundos.
62
Figura 5.1.16. Diagrama de refracción para olas que provienen del 50° con período de 16 segundos.
63
Figura 5.1.17. Diagrama de refracción para olas que provienen del 50° con período de 18 segundos.
64
Figura 5.1.18. Diagrama de refracción para olas que provienen del 230° con período de 14 segundos.
65
Figura 5.1.19. Diagrama de refracción para olas que provienen del 230° con período de 16 segundos.
66
Figura 5.1.20. Diagrama de refracción para olas que provienen del 230° con período de 18 segundos.
67
Figura 5.1.21. Diagrama de refracción para olas que provienen del 290° con período de 14 segundos.
68
Figura 5.1.22. Diagrama de refracción para olas que provienen del 290° con período de 16 segundos.
69
Figura 5.1.23. Diagrama de refracción para olas que provienen del 290° con período de 18 segundos.
70
Figura 5.1.24. Diagrama de refracción para olas que provienen del 330° con período de 14 segundos.
71
Figura 5.1.25. Diagrama de refracción para olas que provienen del 330° con período de 16 segundos.
72
Figura 5.1.26. Diagrama de refracción para olas que provienen del 330° con período de 18 segundos.
73
Pronóstico de altura de ola
Con el propósito de poder pronosticar las alturas de las olas
para diferentes períodos, se han utilizado los métodos gráficos
de Mayencon y Drapper. Los datos utilizados son aquellos
proporcionados por INOCAR para La Libertad y Salinas en el
2000 para el estudio que hizo ESPOL de recuperación del
malecón de La Libertad y los obtenidos durante las mediciones
de campo del presente estudio. En la tabla 5.1.8 se muestran
las estadísticas de olas para varios períodos en las dos
localidades. Hay que tomar en cuenta que los datos de olas
para Salinas son los del Banco de Copé. En el caso de que las
olas registradas en banco de Copé hubieran llegado de 50° (no
tenemos datos de oligrafo direccional), por refracción estas
olas tendrían alturas menores en la zona de denominada 1 en
la tabla 5.1.7 (zona entre 504000E-504375E) de entre 0.60 y
0.90 (coeficientes de refracción) y las mismas alturas o con
amplificación minima en las zonas 2 y 3.
En la tabla 5.1.8 se muestran los cálculos de las probabilidades
de excedencia para La Libertad y Salinas. En las figuras 5.1.27
y 5.1.28 tenemos los métodos gráficos de Drapper y
Mayencon, respectivamente, para el pronóstico de altura de
olas con las probabilidades de excedencia. Se han identificado
los valores para 1 año, 10, 25, 50 y 100 años y se han marcado
verticalmente a que altura de ola corresponderían. De acuerdo
con estas tablas el método de Drapper da alturas de
recurrencia menores que las obtenidas por el método de
Mayencon. Si analizamos Salinas, estación para la cual hay
mas datos, tenemos que el valor máximo de las observaciones
fue de 3.16, por lo cual Drapper esta mas cerca del valor
observado que Mayencon. La diferencia notable entre Salinas y
74
La Libertad se debe a que en el caso de la primera la ola esta
medida afuera de la bahía, en el banco de Copé, mientras que
en el caso de La Libertad el olígrafo estuvo entre los beriles de
4 y 5m Si nosotros trasladamos las olas del banco de Copé a
los beriles de 3 m, 4 m y 5 m en Salinas, tendríamos una
reducción en la altura de las olas de entre el 60 y 92 % como
se indicó anteriormente. En las figuras 5.1.12 y 5.1.13 esta
reducción corresponde a las líneas delgadas. La Probabilidad
de excedencia calculada para Salinas y La Libertad con los
datos históricos se muestra en la tabla 5.1.9 y la probabilidad
de excedencia calculada para Salinas basados en la
interpolación de acuerdo con los métodos gráficos de Drapper
y Mayencon y los resultados del pronóstico obtenidos de las
figuras 5.1.12 y 5.1.13 con reducción del 60 y 92% se muestran
en la tabla 5.1.10.
75
10
.1
-6
.2
.3
.4 .5
.7
1
2
3
4 5 6
10
10
-6
LA LIBERTAD
SALINAS
.
10
-5
100 años
0.60
10
-5
10
-4
10
-3
10
-2
0.92
PROBABILIDAD DE EXCEDENCIA
50 años
10
25 años
-4
10 años
10
-3
686 dat os
1 año
86 dat os
10
-2
10
-1
10
-1
10
0
10
0
.1
.2
.3
.4 .5
.7
1
2
3
4 5 6
10
ALTURA SIGNIFICATIVA
Figura 5.1.27.
Método de Drapper para obtener altura de
recurrencia. Distribución log normal de altura significativa de
olas. La línea delgada representa la ola de banco de Copé con
una altura reducida de 60% y 92%.
76
10 2
0
1
2
3
4
5
6
7
6
7
SALINAS
10 1
LA LIBERTAD
10 0
10 -1
10 -2
86 dat os
1 año
686 dat os
10 -3
10 años
25 años
10 -4
50 años
0.60
10 -5
0
1
2
0.92
3
100 años
4
5
Figura 5.1.28. Método de Mayencón para obtener altura de recurrencia
distribución; se ha utilizado el gráfico semilog en y . La línea delgada
representa la ola de banco de Copé con una reducción de la altura
significativa del 60% y 92%.
77
Observaciones de oleaje 2004
En la tabla 5.1.10 se muestra la estadística básica para el
oleaje observado durante sicigia y cuadratura. Es importante
recalcar que estas observaciones no son las típicas de la
época si comparamos con estudios anteriores de la misma
zona. En la figura 6.1.29 se muestra la distribución de
frecuencia de altura de olas. Predominaron olas muy bajas, de
entre 0.3-0.45m La experiencia personal indica que el
promedio de altura de olas en la estación invernal (Enero-Abril)
se encuentra alrededor de 0.8 m, con alturas que oscilan
entren1-1.5m durante los conocidos “aguajes” de Carnaval y
n mero total de observaciones
Semana Santa.
Distribuci—n de frecuencia de altura de olas (m)
20
15
10
5
0
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(metros)
0.7
0.8
0.9
Figura 5.1.29. Distribución de frecuencia de altura de olas,
derivada de las observaciones realizadas durante sicigia y
cuadratura en Salinas entre enero y febrero del 2004.
Los períodos predominantes durante las mediciones son los
que están alrededor de los 10-15 segundos, y su distribución
de frecuencia se muestra en la figura 6.1.30. Para otros años y
en especial durante la estación
invernal
se
observan
78
generalmente mares de leva con períodos de los 14 a 22
n mero total de observaciones
segundos.
Distribuci—n de frecuencia de periodo de olas
.
30
20
10
0
0
5
10
20
15
(segundos)
25
30
35
Figura 5.1.30. Distribución de frecuencia de periodo de
olas derivado de las observaciones realizadas durante
sicigia y cuadratura en Salinas entre enero y febrero del
2004.
La dirección predominante de olas durante las observaciones
de enero-febrero del 2004 es del norte, típico para la época.
Cabe destacar que esta es la dirección predominante en la
n mero total de observaciones
zona de rompiente.
Distribuci—n de frecuencia de direccion de olas
40
30
20
10
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
(direcci—nde donde vienen)
Figura 5.1.31. Distribución de frecuencia de dirección de
olas derivado de las observaciones realizadas durante
sicigia y cuadratura en Salinas entre enero y febrero del
2004.
79
Cambio de altura de ola por efecto del fondo (shoaling)
En la tabla 5.1.12 se muestran los coeficientes de efecto del
fondo (shoaling) que cambian la altura de ola para tres
profundidades (beriles) diferentes y tres períodos distintos. Se
suma a la profundidad del lugar la amplitud de la marea y el
incremento del nivel del mar por efecto de eventos El
Niño/Oscilación Sur. Estos coeficientes han sido calculados
para la zona de las rocas, al este del Hotel Barceló Miramar,
entre los puntos 4 y 5 de la figura 5.1.1. Como se observa en la
tabla 5.1.12, todos los coeficientes muestran que la altura de la
ola se incrementa entre 15 y 36% de su altura original.
5.1.5.2.
Corrientes
Las mediciones de corrientes superficiales (0.50 m) y profundas
(2.5 m) por el método Langrangiano con veletas, atrás de la zona
de rompiente (surf) hasta aproximadamente 500 de la línea de
playa. Con este método se sigue la trayectoria de una partícula en
un área determinada y por un intervalo de tiempo definido. Las
veletas (tres superficiales y tres profundas) eran posicionadas con
un equipo GPS (de posicionamiento satelital) cada 20 minutos,
para posteriormente calcularse las velocidades promedio y las
direcciones predominantes. Las mediciones se hicieron durante
dos fases de mareas, pleamar y bajamar y durante las fases
lunares de cuadratura y sicigia.
Las observaciones de corriente fueron procesadas bajo control de
calidad ya que hubo ocasiones en las cuales embarcaciones
menores o jet ski generaban corrientes ficticias que impulsaban las
veletas a velocidades irreales. Los resultados de las mediciones
se muestran en forma agregada en la figura 5.1.32, mientras que
80
en las figuras 5.1.31 al 5.1.40 se muestran las corrientes por fase
de marea y fase lunar. La escala de velocidad esta dada por el
vector indicado sobre tierra.
Del análisis gráfico de las corrientes se desprende que en la
mayoría de los casos la circulación en la zona de estudio tendería
a transportar sedimentos hacia fuera de la zona bajo estudio,
independiente de la marea. Las corrientes observadas son mas
bajas que aquellas observadas por INOCAR en estudios
anteriores. Los valores máximos de corriente están alrededor de
.10m/s, mientras que los promedios se ubican en el rango de 0.010.08m/s.
81
SALINAS: PUNTA CHIPIPE - PUNTA SAN LORENZO
corrientes superficiales y subsuperficiales
9757800N
7
6
5
6
4
5
7
3Roca
6
4 Roca
9757600
5
9757400
5
4
6
6
5
1
9757200
4
3
4
5
2
Or io n
9757000
aA
n
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1
ca
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1
4
2
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5
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0
4
-1
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-2
-3
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3
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9756800
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2
G
9756600
0
-1
-2
5
-3
E
D
C
B
A
2
4
3
503000
.1m/s
1
F
503500
504000
504500
505000E
Figura 5.1.32. Circulación basada en observaciones de corrientes por el método lagrangiano durante enero-febrero del
2004
83
SALINAS: PUNTA CHIPIPE - PUNTA SAN LORENZO
Corrientes profundas - reflujo - sicigia
9757800N
7
6
5
6
4
5
7
3Roca
6
4 Roca
9757600
5
9757400
5
4
6
6
5
1
9757200
4
3
4
5
2
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9757000
aA
n
e
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1
ca
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1
4
2
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5
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-1
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-2
-3
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3
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9756800
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n
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n
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n
.1m/s
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n
r
2
G
1
0
-1
F
9756600
D
C
5
-3
B
A
2
4
3
503000
-2
E
503500
504000
504500
505000E
Figura 5.1.33. Circulación basada en observaciones de corrientes por el método lagrangiano durante enero-febrero del
2004 para la fase de marea y lunar indicadas
84
SALINAS: PUNTA CHIPIPE - PUNTA SAN LORENZO
Corrientes superficiales - flujo - sicigia
9757800N
7
6
5
6
4
5
7
3Roca
6
4 Roca
9757600
5
9757400
5
4
6
6
5
1
9757200
4
3
4
5
2
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9757000
aA
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1
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1
4
2
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5
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-1
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-2
-3
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9756800
r
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n
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2
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1
0
-1
F
9756600
D
C
5
-3
B
A
2
503500
.1m/s
4
3
503000
-2
E
504000
504500
505000E
Figura 5.1.34.Circulación basada en observaciones de corrientes por el método lagrangiano durante enero-febrero del
2004 para la fase de marea y lunar indicadas
85
SALINAS: PUNTA CHIPIPE - PUNTA SAN LORENZO
Corrientes superficiales - flujo - cuadratura
9757800N
7
6
5
6
4
5
7
3Roca
6
4 Roca
9757600
5
9757400
5
4
6
6
5
1
9757200
4
3
4
5
2
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9757000
aA
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1
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1
4
2
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-2
-3
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9756800
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0.1 m/s
2
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1
0
-1
F
9756600
D
C
5
-3
B
A
2
4
3
503000
-2
E
503500
504000
504500
505000E
Figura 5.1.35. Circulación basada en observaciones de corrientes por el método lagrangiano durante enero-febrero del
2004 para la fase de marea y lunar indicadas
86
SALINAS: PUNTA CHIPIPE - PUNTA SAN LORENZO
Corrientes superficiales - reflujo - sicigia
9757800N
7
6
5
6
4
5
7
3Roca
6
4 Roca
9757600
5
9757400
5
4
6
6
5
1
9757200
4
3
4
5
2
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9757000
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9756800
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2
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1
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9756600
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2
4
3
503000
-2
E
503500
504000
504500
505000E
Figura 5.1.36.Circulación basada en observaciones de corrientes por el método lagrangiano durante enero-febrero del
2004 para la fase de marea y lunar indicadas
87
SALINAS: PUNTA CHIPIPE - PUNTA SAN LORENZO
9757800N
7
6
5
6
4
5
7
3Roca
6
4 Roca
9757600
5
9757400
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1
9757200
4
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-2
503500
504000
Corrientes superficiales - reflujo - cuadratura
504500
505000E
Figura 5.1.37. Circulación basada en observaciones de corrientes por el método lagrangiano durante enero-febrero del
2004 para la fase de marea y lunar indicadas
88
SALINAS: PUNTA CHIPIPE - PUNTA SAN LORENZO
Corrientes profundas - reflujo - cuadratura
9757800N
7
6
5
6
4
5
7
3Roca
6
4 Roca
9757600
5
9757400
5
4
6
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1
9757200
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2
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503000
-2
E
503500
504000
504500
505000E
Figura 5.1.38.Circulación basada en observaciones de corrientes por el método lagrangiano durante enerofebrero del 2004 para la fase de marea y lunar indicadas
89
SALINAS: PUNTA CHIPIPE - PUNTA SAN LORENZO
Corrientes profundas- flujo - sicigia
9757800N
7
6
5
6
4
5
7
3Roca
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4 Roca
9757600
5
9757400
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9757200
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-2
E
503500
504000
504500
505000E
Figura 5.1.39.Circulación basada en observaciones de corrientes por el método lagrangiano durante enero-febrero del
2004 para la fase de marea y lunar indicadas
90
SALINAS: PUNTA CHIPIPE - PUNTA SAN LORENZO
Corrientes profundas - flujo - cuadratura
9757800N
7
6
5
6
4
5
7
3Roca
6
4 Roca
9757600
5
9757400
5
4
6
6
5
1
9757200
4
3
4
5
2
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9757000
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1
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9756600
D
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5
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2
4
3
503000
-2
E
503500
504000
504500
505000E
Figura 5.1.40.Circulación basada en observaciones de corrientes por el método lagrangiano durante enero-febrero del
2004 para la fase de marea y lunar indicadas
91
Tabla 5.1.1. Estudios oceanográficos e hidrográficos relacionados con
Salinas y La Libertad
informacion
El análisis espectral aplicado
a parámetros
oceanográficos
y
meteorológicos
de
las
localidades de Ancón y La Libertad (TESIS,
ESPOL)
Variabilidad de baja frecuencia de parámetros
oceano/atmosféricos en Salinas y Galápagos
durante el período 1985-1988. (TESIS, ESPOL)
Análisis de la Variabilidad Climática en la Costa
Ecuatoriana durante el período 1975-1990
utilizando funciones empíricas ortogonales (TESIS,
ESPOL)
IOA -1989
IOA - 1999
autor
José Luis Santos D.,
1984
Bonny Bayot Arauz,
1993
Gustavo
Guerrero, 1992
Silva
INOCAR, 1989
INOCAR, 1999
"Propagation and Forcing of High Frequency Sea Cornejo-Rodríguez
Level Variability along the West Coast of South M.P. y D.B. Enfield,
1987. J. Geophys.
America".
Res., Vol. 92, C13,
14323-14334.
"The equatorial source of propagating variability Enfield D.B., M.P.
along the Peru Coast during the 1982-83 El Niño". Cornejo-Rodríguez,
R.L. Smith and P.A.
Newberger,1987.
J.
Geophys. Res., Vol.
92,
C13,
1433414346.
"Climatic Variability of the Coast of Ecuador".
Cornejo-Rodríguez
M.P.,1989.
EOS,
American
Geophysical Union.
Estudio de Impacto Ambiental para la ampliación INOCAR, 1998
del muelle del Salinas Yatch Club
Estudio Preliminar Del Oleaje Incidente En Salinas Juan
José
Nieto.
ESPOL. Tesis de
Oceanografía 1996
92
TABLA 5.1.2. ESTADÍSTICA BÁSICA DEL VIENTO EN SALINAS PARA EL PERIODO
1986-1988. LOS VIENTOS PREDOMINANTES EN SALINAS, VIENEN DEL SUROESTE,
TAL COMO LO INDICA LA PERSISTENCIA DIRECCIONAL (ESTA VARIABLE NOS
INDICA, EXPRESADO EN PORCENTAJE, CUANTAS VECES LOS VIENTOS VIENEN DE
LA DIRECCIÓN PREDOMINANTE CON RELACIÓN AL TOTAL DE OBSERVACIONES).
DIRECCIÓN
PREDOMINANTE
VIENE DEL
SUROESTE
MEDIA
ESCALAR
(M/S)
MEDIA
VECTORIAL
(MAGNITUD
Y
DIRECCION)
PERSISTENCIA
DIRECCIONAL
(%)
COMPONENTE
ZONAL
PROMEDIO
(M/S)
COMPONENTE
MERIDIONAL
PROMEDIO
(M/S)
3.55
3.12M/S ,
60.4°
(VIENE
DEL
SUROEST
E)
88
1.54
2
TABLA 5.1.3. ESTADÍSTICA BÁSICA DE LA TEMPERATURA DEL AIRE EN LA
LIBERTAD PARA EL PERIODO 1939-1989
MÁXIMA
MEDIA
MÍNIMA
29.98
23.71
17.77
DESVIACIÓN
ESTÁNDAR
2.21
TABLA 5.1.4. ESTADÍSTICA BÁSICA DE LA TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR
EN LA LIBERTAD PARA EL PERIODO 1933-1989
MÁXIMA
MEDIA
MÍNIMA
30.02
22.87
15.95
DESVIACIÓN
ESTÁNDAR
2.77
TABLA 5.1.5. PRINCIPALES PROPIEDADES ESTADÍSTICAS DE LAS SERIES DE
TIEMPO EN SALINAS PARA EL PERIODO 1985-1988. LA DIRECCIÓN DEL VIENTO ES
AQUELLA HACIA DONDE SE DIRIGE.
SERIE
MÁXIMO
MÍNIMO
MEDIA
DESVIACIÓN
ESTÁNDAR
TSM (°C)
Nivel medio del mar
(cm)
Presión Atmosférica
(mb)
Viento zonal (m/s)
Viento meridional (m/s)
Magnitud del viento
Dirección
29
18,4
23.9
1.73
289
242
257.6
6.96
1015.6
1005.7
1011.4
1.64
1.70
2.40
2.94
54.69
-5.50
-5.40
7.71
44.47
-2.20
-2.30
3.18
46.27
0.88
1.02
1.35
49.21
93
TABLA 5.1.6. AMPLITUDES EXTREMAS PARA BAJAMAR (LOS MÍNIMOS) Y PLEAMAR
(LOS MÁXIMOS) PARA LA LIBERTAD EN METROS REFERIDAS AL NIVEL MEDIO DE
LAS BAJAMARES DE SICIGIA PARA EL AÑO 2004.
ESTACIÓN
LA LIBERTAD
SICIGIA (M)
CUADRATURA(M)
2.4
2.1
-0.1
0.2
FASE DE MAREA
PLEAMAR
BAJAMAR
TABLA 5.1.7. PROMEDIO DE LOS COEFICIENTES DE REFRACCIÓN CALCULADOS
PARA LA ZONA COMPRENDIDA ENTRE PUNTA CHIPIPE Y PUNTA SAN LORENZO
PARA LOS ANGULOS INCIDENTES Y PERIODOS DE OLA INDICADOS EN LAS
COLUMNAS 1 Y 2. ES IMPORTANTE RECALCAR QUE LAS DIRECCIONES DE 50° Y 15°
NO SON DE OLAS DE AGUAS PROFUNDAS, SI NO DE OLAS REFRACTADAS EN
AGUAS INTERMEDIAS PERO QUE LLEGAN CON ESA DIRECCION.
DIRECCION
DEL OLEAJE
(DE DONDE
VIENE)
330
290
230
50
15
PERIODO
(SEGUNDOS)
14
16
18
14
16
18
14
16
18
14
16
18
14
16
18
ZONA 1
504000E-504375
ZONA 2
504375-504625
ZONA 3
504625-505000
3M
4M
5M
3M
4M
5M
3M
4M
5M
0.40
1.10
0.76
0.60
0.74
0.88
0.70
0.62
0.72
1.00
0.85
1.15
0.80
0.98
0.99
0.41
1.13
0.90
0.62
0.76
0.90
0.73
0.63
0.75
1.04
0.87
0.98
0.83
1.00
1.03
0.46
1.10
0.92
0.64
0.78
0.92
0.79
0.67
0.77
1.00
0.90
1.02
0.87
1.07
1.05
1.17
1.11
1.16
1.14
1.20
1.18
1.22
1.11
1.09
0.50
0.57
0.61
1.28
1.09
1.11
1.02
1.14
1.15
1.12
1.16
1.12
1.27
1.06
1.10
0.49
0.65
0.77
1.24
1.17
1.06
1.09
1.06
1.08
1.05
1.10
1.12
1.10
0.93
1.05
0.51
0.89
0.88
1.12
1.08
1.03
0.95
1.04
0.91
0.80
0.96
1.03
0.76
0.87
1.03
0.39
0.68
0.54
0.74
0.73
0.88
0.97
1.02
0.92
0.82
1.01
1.06
0.78
0.89
1.08
0.42
0.73
0.58
0.75
0.76
0.90
0.99
1.03
0.94
0.86
1.01
1.02
0.80
0.91
1.06
0.48
0.65
0.57
0.78
0.79
0.91
94
TABLA 5.1.8. COMPARACIÓN DE LAS ALTURAS Y PERÍODOS SIGNIFICATIVOS EN LA
LIBERTAD Y SALINAS PARA DIFERENTES ÉPOCAS. LOS DATOS HISTÓRICOS DE
1994 Y 1995 DE LA LIBERTAD Y SALINAS FUERON PROVISTOS POR INOCAR
ALTURA
SIGNIFICATIVA
(M)
MEDIA
MÍNIMA
MÁXIMA
PERÍODO
SIGNIFICATIVO
(S)
MEDIO
MÍNIMO
MÁXIMO
SALINAS
BANCO
COPE
1995
0.95
0.03
3.16
60%
SALINAS
BANCO
COPE
1995
0.57
0.00
1.90
14.85
5.00
30.00
92%
SALINAS
BANCO
COPE
1995
0.87
0.03
2.91
LA
LA
LIBERTAD
8-9/2000
LA
LIBERTAD
9/2000
VISUAL
OLÍGRAFO
LIBERTAD
11/1994
La
Libertad
3/1995
0.43
0.20
0.98
0.50
0.20
1.04
0.26
0.16
0.47
0.29
0.12
0.70
15.13
11.00
19.00
14.97
10.00
19.00
16.25
8.90
27.13
14.38
8.00
21.00
TABLA 5.1.9. PROBABILIDAD DE EXCEDENCIA
CALCULADA PARA SALINAS Y LA LIBERTAD
INTERVALO DE
ALTURA DE OLA
(M)
0.05
0.15
0.25
0.35
0.45
0.55
0.65
0.75
0.85
0.95
1.05
1.15
1.25
1.35
1.45
1.55
1.65
1.75
1.85
1.95
2.05
2.15
2.25
LA LIBERTAD
0.96511628
0.79069767
0.56976744
0.24418605
0.20930233
0.04651163
0.01162791
0
SALINAS
0.97667638
0.9548105
0.94897959
0.91982507
0.83236152
0.73469388
0.58892128
0.44752187
0.32069971
0.23323615
0.17492711
0.11661808
0.0728863
0.04810496
0.03790087
0.02478134
0.01749271
0.01603499
0.01311953
0.00728863
0.00145773
0.00145773
0
95
TABLA 5.1.10. PROBABILIDAD DE EXCEDENCIA CALCULADA PARA SALINAS PARA LA
INTERPOLACIÓN DE ACUERDO CON LOS MÉTODOS GRÁFICOS DE DRAPPER Y
MAYENCON Y LOS RESULTADOS DEL PRONÓSTICO OBTENIDOS DE LAS FIGURAS 12 Y
13.
DATOS
TOTAL DATOS
PROBABILIDAD
ALTURA DE OLAS
(M): DRAPPER
ALTURA DE OLAS
(M): MAYENCON
686 DÍAS
365 DÌAS
10 AÑOS
25 AÑOS
50 AÑOS
686
365
3650
9125
18250
0.00145773 0.00273973 0.00027397 0.00010959 5.4795E-05
100 AÑOS
36500
2.7397E-05
1.92-2.94
1.5-2.3
2.94-4.51
3.9-5.98
4.8-7.36
5.46-8.37
1.5-2.3
1.44-2.20
1.86-2.85
2.04-3.13
2.16-3.31
2.28-3.50
TABLA 5.1.11. ESTADISTICA BASICA DE LAS OLAS OBSERVADAS DURANTE ENEROFEBRERO DEL 2004 EN SALINAS
DATOS
MAXIMO
MINIMO
PROMEDIO
ALTURA
(M)
PERIODO
(SEGUNDOS)
DIRECCION
(DE DONDE VIENEN)
0.75
0.25
0.40
28.7
3.7
11.52
355
0
307
TABLA 5.1.12. COEFICIENTES DE CAMBIO DE ALTURA DE OLA POR EFECTO DEL FONDO
(SHOALING)
KS
PROFUNDIDAD DE CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE CAMBIO
DE ALTURA DE OLA POR EFECTO DEL FONDO (SHOALING)
T = 14“ T = 16“ T = 18“
3m+Amplitud de marea (2.7 m) + El Niño (0.50 m)
1.222 1.293 1.369
4m+Amplitud de marea (2.7 m) + El Niño (0.50 m)
1.184 1.254 1.322
5m+Amplitud de marea (2.7 m) + El Niño (0.50 m)
1.152 1.219 1.284
96
5.2. TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
5.2.1.
OBJETIVOS Y ALCANCES
Este trabajo tiene como objetivo principal el establecimiento de las
características litorales que se presentan en la playa de Salinas
comprendida entre los sectores conocidos como Las Palmeras y
Punta San Lorenzo.
Para la identificación de las características litorales se realizaron
campañas de mediciones en puntos seleccionados de la playa.
El presente informe detalla los trabajos realizados para lograr la antes
mencionada identificación, los mismos que comprenden:
•
Inspección preliminar de la zona de estudio;
•
Mediciones de campo; y,
•
Procesamiento y análisis de la información.
Las mediciones de campo se realizaron en dos estaciones de
muestreo distribuidas a lo largo de la zona de estudio. Adicionalmente
se establecieron dos estaciones de control. Las estaciones principales
y las de control se muestran en la figura 1.
En cada una de estas estaciones se realizó las siguientes mediciones:
97
a.- Altura, período y dirección de las olas rompientes;
b.- Determinación del ancho de la zona de rompiente;
c.- Magnitud y dirección de la corriente litoral durante cada hora;
y,
d.- Recolección de muestras de sedimentos superficiales de
playa en las líneas de pleamar, bajamar y media marea.
Las mediciones antes mencionadas se realizaron durante tres
días consecutivos, y al menos ocho horas diarias, en las
mareas de sicigia (23, 24 y 25 de Enero de 2004) al igual que
durante la cuadratura (13, 14 y 15 de Febrero de 2004).
Mediciones adicionales durante sicigia se realizaron el 17 de
Enero de 2004.
5.2.2.
GENERALIDADES DE LA ZONA DE ESTUDIO
La línea de playa estudiada tiene una longitud aproximada de
1,5 km, limitada por Punta Chipipe en el lado oeste y Punta San
Lorenzo hacia el este.
La playa en estudio está abierta directamente al mar,
orientándose en sentido este-oeste, con ambientes rocosos en
sus dos extremos. En su extremo este y sobre la Punta Chipipe,
se ha construido una marina (Yatch Club de Salinas). En el
extremo oeste son notorias las rocas que descubren en
bajamar que conforman la Punta San Lorenzo. La parte
posterior de la playa está limitada por un malecón que
actualmente se encuentra en la zona activa de la playa.
98
Debido a su apertura al mar,
esta playa se encuentra
influenciada directamente por los diferentes agentes naturales
que modelan la forma y composición de las características
litorales y los procesos costeros.
En el lado oceánico sus aguas son utilizadas para actividades
turísticas y como fondeadero de embarcaciones.
5.2.3.
ESTUDIOS PREVIOS
La playa motivo de este trabajo ha sido motivo de varios
estudios costeros, sin embargo sólo fue posible consultar los
siguientes trabajos:
Haz, G., Estudio de Ingeniería de Costas en la Zona de la
Playa de Salinas, 2002.
Jácome, M, et al-Influencia de los procesos costeros en el área
de la Península de Santa Elena - Acta Oceanográfica del
Pacífico. INOCAR., Volumen 7 #1.
5.2.4.
RECONOCIMIENTO DEL AREA DE ESTUDIO
De forma previa a las actividades de campo se realizó una
inspección en el área de muestreo.
Esta inspección tuvo como objeto el seleccionar los lugares
donde se realizaría la toma de los datos, para lo cual se
tomaron las siguientes consideraciones: dirección de la línea de
costa, aspectos de seguridad y espaciamiento de las estaciones
99
de muestreo. Basados en estos criterios se estableció la
ubicación de los puntos de muestreo, quedando establecidas
dos estaciones fijas y dos de apoyo en la zona de playa, cuya
denominación y ubicación se muestra en la siguiente tabla:
ESTACION
T1
COORDENADAS
GEOGRAFICA
503269E – 756628N
T2
503475E – 9756580N
T3
503850E – 9756582N
T4
504146E – 9756621N
UBICACIÓN
Calle Lupercio Bazán y 24
de Mayo.
Calle José Alberto Estrella
y Rafael de la Cuadra.
Calle Arnaldo López y
Guayas y Quil.
Hotel Colón Miramar
Tabla 1.- Coordenadas UTM de las estaciones de medición.
5.2.5.
OBTENCION DE LA INFORMACIÓN
Una vez ubicadas las estaciones de trabajo se procedió a la
toma de datos in situ.
La información de campo obtenida en forma horaria, por un
tiempo no menor a ocho horas, en cada una de las estaciones,
incluye:
5.2.5.1.
Características de olas de rompiente
Estas características abarcan parámetros de altura (metros),
período (segundos), tipo de rompiente (surging, spilling,
plunging) y ángulo de aproximación de las olas.
100
Para
determinar
observaciones
la
altura
visuales
de
de
la
ola
la
altura
se
de
realizaron
diez
olas
consecutivas de rompiente; el período fue determinado
mediante un cronómetro con el cual se obtuvo el tiempo
acumulado de once crestas consecutivas de rompiente.
El
tipo
de
rompiente
fue
determinado
visualmente
clasificándolas de acuerdo con las normas internacionales
para rompientes. El ángulo de aproximación del oleaje fue
determinado con el uso de un compás de bote.
5.2.5.2.
Magnitud y dirección de la corriente litoral
Para la determinación de este parámetro se utilizaron
flotadores a la deriva, los cuales fueron lanzados en la zona
de rompiente y permitiéndoles ser arrastrados por la
corriente hasta su depositación sobre la playa. Midiendo el
tiempo entre su lanzamiento a la zona de rompientes y el fin
de su deriva sobre la playa, y por otro lado la magnitud y
dirección del desplazamiento, se puede obtener la velocidad
de la corriente litoral. El sentido de la corriente litoral fue
determinado como positivo hacia la derecha o negativo
hacia la izquierda del observador.
5.2.5.3.
Ancho de la zona de surf y distancia de la línea
de agua a la rompiente
Estos parámetros fueron determinados de manera visual en
cada una de las observaciones realizadas cada hora, para lo
que se estimó la distancia a la cual se encontraba la
rompiente en el momento de la medición y la longitud sobre
la cual rompían las olas. Así mismo durante cada una de
101
las mediciones horarias se anotó la presencia o no de
corrientes de resacas en el área observada.
5.2.5.4.
Material de playa
Adicionalmente a los parámetros anteriores se tomaron
muestras de arena superficial de la playa, en las líneas de
pleamar, media marea y
bajamar. Estas muestras se
tomaron durante la hora de la bajamar, y en cada una se
determinó su composición granulométrica mediante el
método de tamizado en seco.
5.2.6.
PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN
Luego de su obtención, la información de campo fue sometida a
un primer control de calidad a fin de detectar datos
incongruentes.
Seguidamente se procedió al ingreso de la información a los
sistemas informáticos para permitir su ágil manipulación
posterior.
Los datos ingresados a los sistemas informáticos fueron
tabulados mediante programas adecuados, lo que permitió
conocer, principalmente, las alturas y períodos de las olas de
rompiente, así como la magnitud y dirección de la corriente
litoral, que es la información indispensable para el cálculo del
transporte litoral. Los valores encontrados son presentados en
el Anexo 1.
Para la estimación de la capacidad del transporte litoral, a partir
de las observaciones litorales obtenidas (LEO), se procedió a
102
utilizar el método de Komar (Komar, 1988), el cual se basa en la
ecuación de Bagnold, el mismo que tiene su fundamento teórico
en el flujo de energía de la ola, y la fórmula desarrollada por
Kamphuis de la Universidad de Queens.
El Ingeniero Carlos Haz realizó observaciones litorales, durante
el año 2002, en aproximadamente las mismas estaciones de
muestreo que las utilizadas en este trabajo, pero en meses
diferentes a las del presente trabajo; estas observaciones serán
tomadas como referente para el presente trabajo.
Las muestras de sedimentos obtenidas han sido sometidas a
ensayos granulométricos cuyos resultados se encuentran en el
Anexo 2 y han sido utilizados para obtener la distribución de
los diámetros de los sedimentos sobre el perfil de playa y a lo
largo de la línea de costa estudiada.
5.2.7.
RESULTADOS
5.2.7.1.
Alturas y periodos de olas de rompiente
Las alturas promedio de las olas de rompiente son mayores
durante la fase de sicigia con valores oscilan entre 0,2 y 0,6
metros, en todas las estaciones de medición. Estos valores
oscilan entre 0,13 y 0,2 durante cuadratura. La estación 4
presenta en general mayores valores de alturas promedio
en sicigia y cuadratura. Figura 2.
Durante la sicigia, las alturas de olas ubicadas en el rango
0,4 a 0,6 metros son las que ocurren con mayor frecuencia
en las estaciones T3 y T4, en tanto que las alturas de olas
en el rango 0,1 a 0,4 son las mas frecuentes en las
103
estaciones T1 y T2. Solamente en las estaciones T3 y T4 se
presentaron olas con alturas superiores a 0,5 m. Figura 3.
En la cuadratura el rango de olas con mayor frecuencia de
ocurrencia es entre 0,1 y 0,3 metros, lo cual es válido para
0,62
todas las estaciones. Figura 4.
0,70
0,43
0,50
Sicigia
Cuadratura
0,20
0,18
0,16
0,20
0,13
0,30
0,24
0,40
0,21
Alturas(m)
0,60
0,10
0,00
T1
T2
T3
T4
Estaciones
33,3
T2
T4
5,6
8,3
T3
5,6
11,1
11,1
13,9
38,9
27,8
T1
2,6
5,3
3,6
7,9
20
10
27,8
16,7
30
14,3
40
31,6
39,3
50
42,9
52,6
60
0.91-1.00
0.81-0.90
0.71-0.80
0.61-0.70
0.51-0.60
0.41-0.50
0.31-0.40
0.21-0.30
0.11-0.20
0
0.0-0.10
Porcentaje de ocurrencia
Fig. 2.- Alturas promedio de olas de rompiente para sicigia y
cuadratura
Rango de alturas (m)
Fig. 3.- Clasificación de las olas en diferentes rangos de altura y sus
porcentajes de ocurrencia – Sicigia.
104
60
76.7
T2
3.3
T4
3.3
23.3
5.3
26.7
T3
3.3
20
T1
33.3
40
70.0
89.5
60.0
80
5.3
Porcentaje de ocurrencia
100
0
0.0-0.10
0.11-0.20
0.21-0.30
0.31-0.40
Rango de alturas (m)
Fig. 4.- Clasificación de las olas en diferentes rangos de altura y sus
porcentajes de ocurrencia – Cuadratura.
La mayor
altura de ola individual de rompiente fue de 1,5
metros observada el 23 de Enero de 2004 a las 14h00 en la
estación T4.
El tipo de rompiente presente durante todos los días de
medición fue una combinación Spilling-Plunging.
Se presenta a continuación las máximas alturas de rompiente
observadas en cada estación de medición y la fecha en que
fueron registradas.
ESTACIÓN
ALTURA
MÁXIMA (m)
FECHA DE REGISTRO
T1
0.7
23/Enero/2004
T2
0.5
24/Enero/2004
T3
0.8
25/Enero/2004
T4
1.5
23/Enero/2004
Tabla 2.- Alturas máximas observadas en cada estación
105
En cuanto a períodos, las estaciones T3 y T4 presentan, tanto
en sicigia como cuadratura, valores comprendidos entre los 11
y 17 segundos. En las estaciones T1 y T2 los períodos son
menores, con valores comprendidos entre 5 y 12 segundos. En
general los períodos durante la sicigia son mayores a los de la
5.00
11.99
11.46
15.50
6.39
9.44
10.00
5.21
15.00
12.28
Periodos (seg)
20.00
17.45
cuadratura en todas las estaciones. Figura 5
Sicigia
Cuadratura
0.00
T1
T2
T3
T4
Estaciones
Fig. 5.- periodos promedios de las olas por estación de medición
y fase de marea.
Las observaciones del ángulo de aproximación del tren de
ondas antes de romper dieron como resultado que las olas se
aproximan en un rango entre los 0 y 40 grados magnéticos. En
las estaciones T1 la totalidad de las mediciones estuvo entre 30
y 40 grados, representando el 33,9 de las mediciones en
sicigia, en T2 las olas se aproximaron en el rango entre 10 y
20 grados magnéticos, tanto en sicigia como en cuadratura. En
T3
la totalidad de las mediciones correspondieron a olas
aproximándose de 0 grados. La estación T4 presenta oleaje
proveniente entre 0 y 3 grados en sicigia y de 0 grados
exclusivamente, en cuadratura. Figuras 6 y 7.
106
31,3
35,0
22,3
25,0
2,7
10,0
5,0
4,5
15,0
T1
T2
T3
T4
11,6
11,6
20,0
16,1
porcentajes
30,0
0,0
0
3
10
20
30
40
Angulos (Grados Magneticos)
20.0
21.8
T1
T2
15.0
T3
10.0
T4
3.4
6.7
Porcentajes
25.0
17.6
30.0
25.2
25.2
Fig. 6.- Ángulos de aproximación del oleaje para cada estación y
su porcentaje de ocurrencia – Sicigia.
5.0
0.0
0
3
10
20
30
40
Angulos (Grados Magneticos)
Fig. 7.- Ángulos de aproximación del oleaje para cada estación y
su porcentaje de ocurrencia - Cuadratura
5.2.7.2.
CORRIENTE LITORAL
Las olas al romper en forma oblicua a la línea de costa
son las principales generadoras de las llamadas
corrientes litorales, las cuales a su vez provocan el
transporte del sedimento entre la zona de rompiente y la
107
línea de playa, el que representa un importante papel en
el diseño geomorfológico de la línea de costa.
Las
corrientes
litorales
observadas
variaron,
en
promedio, entre 0,13 y 0,51 m/seg durante la sicigia.
Estos valores promedios son sensiblemente menores en
cuadratura (0,09-0,19 m/seg.). Las estaciones T3 y T4
son las que presentan las mayores magnitudes en las
dos fases de marea. El mayor valor observado fue de
1,5 m/seg, en la estación T4. Figura 8 y 9..
En cuanto a la dirección de la corriente litoral, esta se
dirige hacia la izquierda del observador en forma
mayoritaria en todas las estaciones durante la sicigia,
esto es especialmente notorio en las estaciones T3 y T4
donde la frecuencia hacia la izquierda representa mas
del 80%. En las estaciones T1 y T2 la frecuencia hacia la
izquierda, si bien es mayor no tiene notorias diferencias
con la frecuencia hacia la derecha. Figura. 10.
Durante la cuadratura, en las estaciones T3 y T4 las
corrientes,
al
igual
que
en
sicigia,
se
dirigen
mayoritariamente hacia la izquierda, mientras que en las
estaciones T1 y T2, al contrario que durante la sicigia, las
corrientes se dirigen con mayor frecuencia hacia la
derecha. Figura. 11.
108
1,6
1,5
Velocidades (m/seg)
1,4
1,2
1
Promedio
0,8
Maximo
0,6
Minimo
0,4
0,2
0
0
0,375
0,385
0,13
0,05
0,17
0,063
1
2
0,51
0,44
0,23
0,11
3
0,14
4
5
Estaciones
Fig. 8. Valores máximos, promedios y mínimos de la magnitud
de la corriente litoral para cada estación (en sicigia)
1,2
1,111
Velocidades(m/seg)
1
0,8
Promedio
Maximo
0,6
Minimo
0,4
0,333
0,3
0,2
0
0
1
0,19
0,167
0,06
0,01
0,09
0,01
2
0,10
0,02
3
0,00
4
5
Estaciones
Fig. 9.- Valores máximos, promedios y mínimos de la magnitud
de la corriente litoral para cada estación (en cuadratura).
109
97,4
100
90
83,3
80
Porcentajes
70
57,9
60
50
52,9
D
47,1
42,1
I
40
30
16,7
20
10
2,6
0
T1
T2
T3
T4
Estaciones
Fig. 10.- Porcentaje de ocurrencia de la dirección de la corriente litoral
durante sicigia.
100
93,3
90
75,86
80
Porcentajes
70
75,9
63,3
60
D
50
40
I
36,7
30
24,14
24,1
20
6,7
10
0
T1
T2
T3
T4
Estaciones
Fig. 11.- Porcentaje de ocurrencia de la dirección de la corriente litoral
durante cuadratura.
110
5.2.7.3.
MATERIAL DE PLAYA
Los sedimentos recolectados en los días de medición fueron
tamizados en seco y los resultados de dicho análisis son
presentados en el Anexo 2.
Los sedimentos encontrados varían desde arenas finas,
hasta las llamadas arenas gruesas. Las muestras contenían
material grueso (conchilla) y grava. Ver anexo de fotos.
La estación T4, tanto en sicigia como en cuadratura
presenta diámetros mayores a los encontrados en la
estación T1, evidenciado por la presencia frecuente de
material grueso en la primera estación nombrada (figura 12
y 13). Lo que concuerda con los ambientes energéticos de
ola observada y mostrado en los resultados de las figuras
del análisis de oleaje.
0,45
0,41
Diametro medio (mm)
0,4
0,35
0,3
0,25
S
0,2
0,19
0,15
C
0,18
0,17
0,15
0,1
0,05
0
0
1
2
3
4
Fig. 12.- D50 para la estación T1 en sicigia y cuadratura en
las líneas de alta (1), media (2) y baja (3) marea.
111
1,6
Diametro (mm)
1,4
1,39
1,2
1
S
0,8
C
0,62
0,6
0,41
0,4
0,25
0,24
0,2
0,2
0
0
1
2
3
4
Fig. 13.- D50 para la estación T4 en sicigia y cuadratura en
las líneas de alta (1), media (2) y baja (3) marea.
La figura 14 muestra la distribución del D50 en las líneas
de alta, media y baja marea las estaciones T1 y T4 en
sicigia. En esta figura se evidencia una pobre gradación
en la estación T1 y alta en la estación T4, en la que el
mayor D50 se encuentra en la línea de marea media, que
cae en la clasificación de arena gruesa con presencia de
conchilla.
1,6
Diametro medio (mm)
1,4
1,2
1
Alta
0,8
Media
0,6
Baja
0,4
0,2
0
Fig. 14.- Distribución del D50 en las estaciones T1y T4
para las líneas de alta, media y baja marea en sicigia.
112
V
iEstaciones
s Alta
0.189
0.25
Media
0.168
1.39
Baja
0.179
0.62
t
V
T1
S1
T2
S2
T3
S3
T4
Vistos los resultados de las muestras tomadas en sicigia, para
la marea de cuadratura se tomo muestras en todas las
estaciones, adicionando estaciones intermedias equidistantes
de
las
estaciones
mencionadas,
graficados en la figura 15.
cuyos
resultados
son
En esta figura se observa una
disminución de la gradación y en el tamaño del D50, cayendo en
la clasificación a arenas finas y medias, T4 en contraste con lo
encontrado en sicigia. En el gráfico es evidente los altos valores
de D50 en T3, con una tendencia a disminuir hacia T1 en las tres
líneas de agua, lo que evidenciaría en T3 una mayor
permanencia energética que en las otras estaciones.
3
Diametro medio (mm)
2,5
2
Alta
1,5
Media
Baja
1
0,5
0
Fig. 15.- Distribución longitudinal del D50 en la zona de estudio
para las líneas de alta, media, baja marea para cuadratura.
5.2.7.4.
Transporte de sedimentos
Las olas al romper son las principales responsables del
movimiento de los sedimentos asentados sobre las playas, a
113
cuyo volumen movilizado por unidad de tiempo se conoce
como transporte litoral, el cual es uno de los grandes
causantes de los cambios geomorfológicos de la línea de
costas. Las corrientes generadas entre la zona de rompiente
y la línea de playa son las encargadas de mover este
sedimento, el cual puede ser luego depositado en un lugar
diferente, originando de esta manera sedimentaciones o
erosiones.
Dependiendo del sentido de la rompiente sobre una playa, el
sedimento es transportado hacia la izquierda o derecha, a
lo largo de la línea de costa. La suma del transporte litoral
hacia la izquierda y derecha, en un período de tiempo
(preferentemente un año), se conoce como transporte bruto;
en tanto que a su diferencia se lo llama transporte neto.
El transporte litoral puede variar debido a cambios en el
régimen de oleaje o a interrupciones del mismo como
consecuencia de la construcción de infraestructura costera.
El cálculo del transporte litoral puede efectuarse con la
ayuda de cartas batimétricas y topográficas que permitan el
cálculo de los volúmenes de sedimentos depositados o
erosionados. Por otro lado, el transporte litoral puede ser
estimado a partir de observaciones litorales mediante
fórmulas y modelos diseñados con este fin.
Durante
muchos
años,
las
investigaciones
y
experimentaciones sobre el tema de transporte litoral han
arrojado muchas formulaciones matemáticas, las cuales
toman
en
consideración
parámetros
diversos.
Los
resultados obtenidos de estas formulaciones son igualmente
114
diversos. Para este trabajo se ha realizado la revisión de las
formulas generadas por Bagnold y Queens.
El método de Bagnold es un método basado en el flujo de
energía que considera la velocidad litoral y la altura de
oleaje como parámetros para el cálculo. Para este trabajo se
utilizó la formulación resultante de la discusión hecha por
Komar en el año 1988.
Por su lado el método de Queens arroja resultados en
función del tamaño del grano de la arena y la pendiente de
la playa, altura significativa, periodo
y
ángulo de
aproximación de la ola a la playa.
Cálculo del Transporte Litoral
El método de Bagnold, discutido por Komar en 1988, ha
servido como marco teórico para el cálculo del transporte
litoral, el cual tiene las siguientes ecuaciones:
Qs =
Is
Is
[(ρ s − ρ )ga']
K ' (ECb vl )
=
( )
um cos α b
Eb = 1 ρgH b2
8
cb = ghb
1/ 2
2 * Eb
⎞
um = ⎛⎜
⎟
ρ
h
b
⎝
⎠
Donde:
Qs, transporte litoral (m3/s).
Is, razón de transporte del peso sumergido (N/s).
Eb, energía del oleaje en la rompiente.
115
Cb, velocidad de grupo de olas en la rompiente.
v1, velocidad promedio de corriente litoral medida en el
campo.
um, máxima velocidad orbital en la rompiente.
Hb, altura de la ola rompiente.
Densidad del agua de mar (ρ):
1025 Kg/m3
Densidad del sedimento (ρs):
2650 Kg/ m3
Indice de rompiente (γ):
0.8 adimensional
Profundidad en la rompiente (hb):
0.50 m
Aceleración de la gravedad (g):
9.8 m/s2
Factor de porosidad de la arena (a'):
0.6
Coeficiente adimensional de Komar (K'): 0.28
La fórmula de Queens es:
a
c
⎛ Hb ⎞
Q
b ⎛ Hb ⎞
⎟⎟ send 2φb
⎟
⎜
K
tan
α ⎜⎜
=
3
⎟
⎜
ρH / T
⎝ D50 ⎠
⎝ L0 ⎠
Donde:
Q = Transporte de sedimentos en Kg/s
ρ = Densidad de el agua de mar (Kg/m3)
Hb = altura significativa de oleaje en el punto de rompiente
T = Periodo del espectro de oleaje (s)
D50 = Diámetro medio del grano (m)
φb
= Angulo de rompiente
116
α
= Pendiente de la playa
Lo = Longitud de onda en aguas profundas.
a, b, c, d y k son constantes experimentales.
Para el cálculo de transporte litoral con el método de Bagnold,
el dato de ola que se utilizó fue determinado tomando el rango
de alturas de mayor frecuencia de ocurrencia dentro de todas
las observaciones realizadas (sicigia y cuadratura) en cada una
de las estaciones. La velocidad de corriente que se utilizó, fue
la velocidad promedio de todas las velocidades medidas en
ambas mareas en cada estación, considerando el porcentaje de
ocurrencia en cada sentido (izquierda u derecha) para cada
estación.
Para el método de Queens el valor de la altura de ola es el
mismo que se utilizó para el método de Bagnold; la pendiente
fue determinada a partir de los planos batimétricos realizados
para este trabajo, y el ángulo de rompiente tomado es el ángulo
observado en campo. En la tabla 3 se presentan los resultados
de ambos métodos en cada estación.
Estaciones
T1
T2
T3
T4
Método de Bagnold
(m3/año)
(+) 2521
(-) 1825
(+) 5579
(-) 2385
(+) 1478
(-) 13308
(+) 6644
(-) 162078
Método de Queens
(m3/año)
4360
6297
0
274284
Tabla 3.- Transporte litoral en metros cúbicos por año para los
métodos de Bagnold y Queens.
117
De la tabla 3 se puede observar que ambos métodos en
transporte bruto dan valores cercanos dentro del mismo orden
de
magnitud,
a
pesar
de
los
diferentes
parámetros
considerados para su cálculo.
El valor de cero en la estación T3 para el método de Queens,
puede ser explicado porque el tren de ondas entrante para esta
estación era paralelo a la línea de costa.
El cálculo de
transporte litoral por el método de Bagnol, sin considerar los
porcentajes de ocurrencia de las direcciones de las velocidades
dan como valor neto cero; al aplicar los porcentajes de
ocurrencias de direcciones este valor difiere de cero.
La
presencia de cúspides en la zona puede ser un aspecto que
esté impulsando este resultado.
CONCLUSIONES
Del análisis de los resultados obtenidos de los diferentes
parámetros costeros observados se puede concluir que:
Las alturas de las olas varían a loa largo de la zona de estudio,
siendo estas mayores en la zona central y este (estaciones T3 y
T4).
Al igual que la altura, los periodos de las olas también varían
longitudinalmente, con periodos más cortos presentes en las
estaciones más cercanas a Punta Chichipe (T1 y T2).
Las olas se aproximan casi exclusivamente desde el primer
cuadrante, sin descartar las olas refractadas provenientes de
los 240° y 315° , lo que denota la predominancia de oleaje del
norte, propio de esta época del año.
118
Concordantemente con las alturas de las olas, la corriente litoral
presenta mayores valores de magnitud en las estaciones T3 y
T4. Su dirección es predominantemente hacia la izquierda en el
sector central y este de la playa (T3 y T4). El sector oeste (T1 y
T2) presenta valores similares para ambas direcciones, pero
con una tendencia hacia la derecha.
Los
sedimentos
muestran
variaciones
longitudinales
y
transversales en la zona de estudio. Los diámetros aumentan
hacia el sector este, con una mayor permanencia energética en
la zona central (T3). La distribución transversal de los
sedimentos muestra una mayor gradación, sobre el perfil de la
playa, en la zona este.
El cálculo del transporte litoral fue realizado utilizando dos de
las tres formulaciones más aceptadas en el ámbito costero. En
general puede decirse que sus resultados son concordantes.
Los valores del transporte litoral, que está dirigido hacia la
derecha, se incrementan en la zona oeste, a partir de la
estación T1 hacia la estación T2, aunque con valores
pequeños.
Por otro lado, se observa una disminución del valor de Q desde
T4, en la zona este, hasta T3 en la zona central, en la que tiene
un valor mínimo, producto de su orientación y del ángulo de
aproximación de las olas. El transporte en T4 es de un orden
de magnitud superior respecto a las otras estaciones y dirigido
hacia la izquierda.
Los gradientes del transporte son producto de la diferencia de
los niveles energéticos a lo largo de la playa, y caracterizado
119
por las diferencias en altura de olas, magnitud de la corriente
litoral y ángulo de aproximación, mencionados anteriormente.
No se evidencia de los valores de Q obtenidos y de sus
direcciones, un transporte homogéneo a lo largo de la playa,
sino más bien una conjunción de transportes hacia la zona
central (T3).
De lo antes expuesto, es notorio que la playa en estudio tiene
tres zonas energéticas, desde el punto de vista costero:
•
Una zona oeste de bajo nivel energético caracterizado por
alturas de olas bajas, corrientes litorales pequeñas y
predominancia de sedimentos finos, incipiente transporte
litoral y que propende a la sedimentación.
•
Una segunda zona ubicada en la parte central – este de la
playa (T3), que puede considerarse una zona de transición;
su orientación es intermedia (este-oeste) con referencia a
las zonas vecinas, el ángulo de aproximación del oleaje es
de 0°, tiene valore mínimos de transporte y se encuentra en
el límite de protección de Punta Chichipe para olas de las
otras direcciones.
Esta zona es la que ha evidenciado
cambios drásticos en la línea de playa.
•
La tercera zona corresponde al área de la estación T4, en la
parte este de la zona de estudio; se caracteriza por tener
altos valores energéticos denotados por mayores valores de
alturas de olas y de velocidades de corriente litoral y por la
presencia de materia grueso sobre la playa y un fuerte
transporte
de
sedimento.
Estas
características
son
120
explicables si se considera que esta zona está fuera de la
protección de la Punta Chichipe, por las olas provenientes
de todas las direcciones de arribo inciden directamente
sobre ella.
Las condiciones antes descritas esto es, los gradientes y
conjunción del transporte, la presencia de conchillas y guijarros
en la playa, así como la de continuas resacas y la cercanía del
veril de los 5 metros, sugieren la presencia de un transporte
hacia adentro y hacia fuera de la zona central, lo que explicaría
la pérdida de material agresiva que sufre principalmente este
sector. No debe descartarse la influencia de la cercanía del
muro del malecón como un factor adicional dentro de esta
dinámica en el sector de la estación T3, cuando es conocido
que este tipo de estructuras tiende a favorecer la erosión en las
playas adyacentes a ella.
Las condiciones analizadas en este trabajo, basadas en las
mediciones tomadas en una sola época del año, sugieren una
playa erosiva durante los primeros meses. Sin embargo, según
información proporcionada por moradores de Salinas, este
proceso se revierte durante los meses de Mayo a Diciembre, en
los cuales la playa trata de recuperar el material perdido.
A decir de los mismos moradores, existe una gran diferencia
entre los sedimentos que se encuentran durantes los aguajessicigia- (guijarros y conchillas) y los encontrados en la quiebra –
cuadratura- (arena media a gruesa sin mayor presencia de
conchillas). Esto implicaría que existe una fuerte dinámica en la
zona de la Capitanía del Puerto hasta el Hotel Colón Miramar,
con un balance deficitario de sedimento para la época medida.
En los meses de mayo a diciembre, por el cambio de las
121
condiciones del oleaje, este proceso erosivo se revierte, pero
sin alcanzar a suplir la pérdida ocasionada durante los meses
en que esta playa recibe oleaje del norte, dando como resultado
un continuo retroceso de la línea de costa.
RECOMENDACIONES
Dada las condiciones actuales de la playa, se recomienda
tomar
las
medidas
necesarias
que
permitan
tener
un
conocimiento integral de su dinámica como premisa para su
estabilización y/o recuperación.
Las medidas que se adopten para su estabilización y/o
recuperación, deben propender a reducir la energía de
rompiente que es uno de los elementos principales de erosión
de la playa, en la zona de la Capitanía del Puerto hasta el Hotel
Colón Miramar.
5.3. GEOLOGÍA COSTERA
5.3.1.
GENERALIDADES
El presente estudio geológico, referido a la ensenada Chipipe –
San Lorenzo de Salinas, describe la morfología costera, el tipo
de sedimentos de fondo y de la playa, y las fuentes probables
de materiales de construcción para el proyecto de recuperación
de playa en esta ensenada.
Los sedimentos de fondo fueron tomados con una draga de
manipulación manual, en intervalos de unos 250 metros, entre
los veriles de 3 y 6 metros (anexo 1). El apoyo de un equipo de
buzos sirvió para verificar la naturaleza del fondo y las
122
condiciones dinámicas del transporte de los sedimentos. Otras
muestras fueron tomadas manualmente en la playa y en los
sitios probables de fuentes de materiales de construcción.
Las muestras fueron tamizadas y en cada grupo significativo de
fracciones retenidas se realizó el análisis mineralógico de los
componentes de los sedimentos. Adicionalmente, en algunas
muestras de componentes gruesos (grava) se determinó la
gravedad específica y el porcentaje de absorción.
5.3.2.
GEOLOGIA
5.3.2.1.
Marco general
El área de estudios se ubica en la ensenada limitada por las
puntas Chipipe y San Lorenzo. Esta ensenada es una de la
serie de seis que se encuentran en la costa septentrional de
las cabeceras cantonales de Salinas y La Libertad. Las
salientes
rocosas
que
limitan
las
ensenadas
están
constituidas por diferentes tipos de rocas, de las cuales las
más resistentes son las que se encuentran entre la Puntilla
de Santa Elena y la punta de Suche. En algunos otros
sectores aparecen acantilados de menos de 10 metros de
altura. Estas rocas resistentes se prolongan hacia el mar,
formando el sustrato rocoso de las plataformas submarinas
en cuyas depresiones se acumula la arena (terrígena y
biógena); pero, en profundidades menores que 7 metros, las
cimas y las laderas de los promontorios submarinos son el
sustrato de flora y fauna arrecifales.
En las playas embolsadas que se encuentran en el fondo de
las ensenadas se deposita arena de diferente naturaleza,
123
dependiendo
de
la
dinámica
costera.
Los
sectores
protegidos acumulan arena fina. En los sectores expuestos
directamente al oleaje, se depositan temporalmente arena
gruesa, conchilla y grava que luego son redistribuidos según
la dinámica costera.
5.3.2.2.
Estratigrafía
La siguiente descripción se refiere a los materiales rocosos
que, por su ubicación cercana al proyecto y por sus
propiedades ingenieriles, influyen en los procesos costeros
o podrían ser de alguna utilidad para el proyecto, en
particular como materiales de construcción.
Formación Cayo (Cretáceo).
Aflora en todas las salientes rocosas del frente costero
septentrional, desde La Puntilla hasta La Libertad, y en
algunos promontorios interiores: 504.6 / 9.755.5; 504.2 /
9.755.1; 510.0 / 9.747.0; 510.6 / 9.746.7.
Son
rocas
de
tenacidad
moderada
a
alta,
con
deformación frágil, de mediana a alta densidad. Los
fragmentos obtenidos de su explotación en las canteras
tienen
diámetros
centimétricos
a
decimétricos,
angulosos, aproximadamente equidimensionales, con
superficies
rugosas.
La
relativamente
alta
dureza
mineralógica de las rocas silicificadas constituye un
factor limitante para ciertos usos de los fragmentos
angulosos, por su poder abrasivo.
124
La formación Cayo se manifiesta en forma de bloques
rocosos de dimensiones hectométricas. Consiste en una
serie de rocas sedimentarias, mayoritariamente lutitas,
arcillosas y calcáreas pero de silicificación secundaria
presente en varios grados. Estas rocas engloban, por su
origen primario, paquetes de doleritas hipoabisales y
tobas. Los afloramientos no muestran estructuras muy
definidas sino un alto grado de contorsión, aspecto
brechoso,
ondulaciones
y
rizaduras
propias
de
deslizamientos debido a la intensa deformación lograda
durante los sucesivos deslizamientos desde la cordillera
Costera;
muy
ocasionalmente
muestran
alguna
estratificación (predomina 285º/40º; pero, debido a la
tectónica de deslizamientos, se encuentran orientaciones
muy variables – hasta 237º/23º - y también contrarias a
las indicadas). La textura original de las rocas está
generalmente destruida, por lo cual se las considera
como
verdaderos
cherts
(compuestos
silíceos
traslucientes, incoloros) que se distinguen por sus formas
de concreciones, cordones y vetillas irregulares de este
material; sin embargo, se aprecia un contenido regular de
carbonato de calcio en la matriz y en algunas vetillas de
formación secundaria.
Grupo Azúcar (Paleoceno – Eoceno inferior).
Las rocas de este grupo aforan bordeando por el norte al
embalse de la presa Velasco Ibarra, alrededor de 512.0 /
9.752.0, desde donde se extienden dos ramales: uno
hacia el suroeste, hasta 509.2 / 9.750.3; y, otro hacia el
sureste, hasta 513.6 / 9.749.6. El afloramiento ocupa
125
aproximadamente unos 5 km2, en altitudes de unos 20
msnm.
Son rocas de tenacidad moderada, con deformación
frágil a dúctil – dependiendo del grado de silicificación ,
de mediana densidad. Los fragmentos obtenidos de su
explotación
centimétricos
en
las
canteras
a
tienen
decimétricos,
diámetros
angulosos,
equidimensionales a aplanados, con superficies lisas. A
pesar del alto poder abrasivo de los fragmentos
silicificados, la mezcla de éstos con el resto del material
de explotación les concede algunas ventajas para el uso
como lastre.
Este grupo presenta varias formaciones en distintas
posiciones estratigráficas:
La facies Estancia es la más profunda del grupo Azúcar.
Contiene alternancias de capas delgadas de areniscas
finas silíceas, a veces conglomeráticas, y lutitas silíceas
negras,
endurecidas.
Los
estratos
de
areniscas
presentan secuencias turbidíticas truncadas y ondulitas
de corriente. Las capas gruesas de areniscas silíceas
sobreyacen a una secuencia plurimétrica de lutitas
arcillosas. La masa rocosa contiene frecuentes rizaduras
y fracturas como consecuencia de los deslizamientos del
macizo.
La facies Chanduy, considerada como la parte superior
de Azúcar, contiene capas decimétricas a métricas de
areniscas microconglomeráticas silíceas, macizas, pero
menos tenaces que las areniscas de Estancia; y,
126
conglomerados cuarcíticos, chertosos y de fragmentos
ígneos y metamórficos de Amotape, dentro de areniscas
y capas de lutitas grises.
Grupo Ancón (Eoceno).
Las rocas de este grupo son blandas, con deformación
dúctil a plástica. Contienen lutitas, limolitas y areniscas
con abundante matriz arcillosa expansiva y de alta
plasticidad. Afloran, en general, hacia el este de la línea
Punta
Carnero
–
Santa
Elena.
Sus
aplicaciones
ingenieriles son limitadas y para casos específicos; por
ejemplo, para corrección granulométrica y plástica,
impermeabilización, etc.
El grupo Ancón contiene los miembros: Clay Pebble Bed,
Socorro y Seca.
El miembro Clay Pebble Bed (Eoceno medio, superior)
es una brecha sedimentaria compuesta de arcillas verdes
grisáceas, con fragmentos de todas las formaciones preexistentes. Las deformaciones son muy intensas cerca
del contacto (295º/23º) con la formación Socorro en el
oeste.
El miembro Socorro (Eoceno medio y superior), contiene
secuencias decimétricas deformadas por causa de los
deslizamientos de turbiditas; es un flysch fuertemente
contorneado de capas delgadas de areniscas finas que
alternan con lutitas gris verdosas (307º/45º); las capas de
limolitas son grises, sobrepuestas por capas gruesas de
lutitas y areniscas pardas.
127
El miembro de lutitas de Seca (Eoceno superior)
contiene areniscas y lutitas (295º/6º) pardo amarillentas,
en capas gruesas. En los acantilados de Anconcito se
encuentran capas delgadas, alternadas, de areniscas y
lutitas. Al avanzar hacia la punta (al oeste) las areniscas
aparecen más potentes (miembro Punta Ancón), con
limolitas que sustituyen a las lutitas. La arenisca de
Punta Ancón (280º/10º) es una grauvaca maciza, con
capas
arcillosas,
lentes
calcáreos,
conglomerados
ligníticos y lutitas interestratificadas; se encuentra
discordantemente sobre las lutitas. La grauvaca contiene
bloques dispuestos al azar, de formas elípticas muy
alargadas relacionadas con las deformaciones fluidales
singenéticas. La dirección del flujo es
220º. La
estratificación cruzada es común en las capas gruesas
de depositación litoral somera.
Tablazo (Pleistoceno – Holoceno).
Aunque esta formación es la predominante en el sector
de La Puntilla, su constitución mayoritaria es arenosa
fina; pero, en la llanura costera se destacan algunos
promontorios de coquinas muy frecuentemente usadas,
en diámetros variados - decimétricos a métricos – como
material para la construcción (bloques ornamentales,
escollera, etc.) y artesanías. Las coquinas son rocas de
tenacidad moderada, con deformación dúctil, de mediana
densidad. Los bloques obtenidos de su explotación en
las canteras tienen diámetros decimétricos a métricos,
angulosos,
equidimensionales
a
tabulares,
con
superficies muy rugosas.
128
El afloramiento más conocido y explotado se encuentra
en el cerro de Los Capay, a 1 km al noreste de Santa
Elena, alrededor de las coordenadas 516.5 / 9.755.5,
sobre la cota 60 msnm Otro afloramiento de coquinas se
ubica alrededor de 511.0 / 9.749.0, entre el embalse de
la presa Velasco Ibarra y Punta Carnero, ocupando unos
2 km2 , hasta cotas que llegan a los 30 msnm; pero, no
existe un acceso estable. Alrededor de 518.0 / 9.752.0,
sobre la cota 40 msnm, a 1 km al oeste de la represa El
Cerrito, se encuentra un tercer afloramiento de coquinas,
de aproximadamente 1 km2; el acceso posible se
presenta a unos 2,5 km de la carretera Santa Elena – Río
Verde.
La formación Tablazo contiene tres a cuatro horizontes
en diferentes altitudes. El nivel más alto (80 msnm)
consiste
en
lumaquelas
y
areniscas
calcáreas,
depositadas en playas abiertas; el nivel intermedio (35 a
40
msnm)
contiene
horizontes
de
arena
fina,
conglomerática y arcillosa, con nódulos calcáreos y
conchas, de aguas someras; el tercer nivel (2 a 10
msnm) contiene arenas pardas con fragmentos de
conchas, de playas abiertas. En 515.7/9.755.6, a 60
msnm, se encuentran capas con fracturas múltiples, de
espesores métricos de lumaquelas, integradas por
grandes
conchas,
y
una
calcarenita
gruesa
de
estratificación cruzada con conchas y niveles negros
centimétricos de magnetita titanífera.
129
Sismicidad
En las coordenadas 2º S y 80,5º W se encuentran
epicentros
de
sismos
históricamente
repetitivos,
de
magnitudes 6,0 a 8,2 en la escala de Richter. La distancia
horizontal es de unos 16 km Los hipocentros se encuentran
en profundidades de 33 km a 100 km La máxima
aceleración horizontal calculada es de 131 cm/s2 .
SISMOS QUE PRODUCIRÍAN UNA ACELERACIÓN HORIZONTAL IGUAL O
MAYOR QUE 50 cm/s2 , EN UN RADIO DE 100 km ALREDEDOR DE SALINAS
UBICACIÓN DE PROYECTO:
80,58ºW
2,12ºS
PERIODO:
1901-1987
SECTOR:
0,0 a - 4,0 / - 77 a - 82
DISTANCIA
(km)
al SITIO
ACELERACION.
HORIZONTAL.
2
cm/s
AÑO
MES
LATITUD
SUR
LONGITUD
OESTE
PROF.
(km)
MAGNITUD
Richter
1943
1
2,0
80,5
33
6,2
16
131
1960
6
2,0
80,5
34
6,1
16
120
1943
10
2,0
80,5
33
6,0
16
117
1942
1
2,0
80,5
100
8,2
16
102
1933
10
1,8
80,8
33
6,2
45
76
1933
10
2,0
81,0
33
6,2
48
72
1933
10
2,0
81,0
34
6,2
48
71
1967
11
2,0
81,0
40
6,0
46
61
1961
4
2,5
81,0
25
6,2
63
59
5.3.2.3.
Geología de la zona del proyecto
Las manifestaciones de la formación Cayo del sector de la
Puntilla constituyen un factor determinante de los puntos de
resistencia en la morfología costera y sus expresiones
topográficas.
Estos
afloramientos
se
presentan
con
130
diferentes elevaciones, tanto aéreas como submarinas. Las
depresiones entre estos promontorios de alta resistencia
contra
la
erosión
costera
han
sido
rellenadas
con
sedimentos marinos hasta formar la actual planicie litoral,
con sus campos de dunas, barreras y lagunas litorales, cuya
presencia ha sido favorecida por el levantamiento cortical.
Los afloramientos de las rocas tenaces se destacan en la
Chocolatera, Chipipe y San Lorenzo, en lo que concierne al
área del presente estudio.
Morfología submarina
La morfología submarina muestra dos zonas que reflejan,
cada una, el tipo de fondo. La primera, en el Oeste, se
extiende desde el rompeolas del Yacht Club de Salinas
(YCS) hasta aproximadamente la línea entre los puntos
de coordenadas 503.650E-9.756.600N y 503.900E9.757.700N, la cual es más bien una faja de transición
antes que un límite rigurosamente definido. La segunda
zona se ubica hacia el Este de la línea indicada (lámina
G-2/2).
En la primera zona, de baja energía, se acumulan las
arenas finas sobre la plataforma rocosa y, por supuesto,
en la playa. El fondo es relativamente plano, con
pendientes del orden de 3,35% hacia costa afuera. Se
aprecian las ondas de arena fina - de gran longitud de
onda (unos 150 metros) y de escasa amplitud (menores
que 1 metro), que avanzan hacia la costa y, sobre ellas,
según la información proporcionada por los buzos, las
131
ondulitas centimétricas en esta misma dirección, durante
el período de flujo de la marea.
En la segunda zona, de alta energía, el fondo es rocoso,
rugoso, con pendiente general del orden de 2,58% hacia
costa afuera y relieves de hasta 3 metros, sean éstos de
promontorios o de depresiones. La corriente de fondo,
reportada por los buzos, es de por lo menos 1 m/s. Esta
zona es el lugar de provisión y transporte de grava, arena
gruesa y restos calcáreos de la fauna arrecifal propia del
sitio, y por ella transita o se deposita temporalmente la
arena fina de orígenes locales y de otros más lejanos. La
rugosidad
del
fondo
rocoso
se
manifiesta
superficialmente en las deformaciones del oleaje al
aproximarse a la costa.
La alta energía en el sector rocoso ha configurado
canales perpendiculares a la línea de costa; sus
orientaciones coinciden con las del fracturamiento de la
roca, el cual se expresa en dos direcciones: la principal,
norte-sur, subvertical; y, la secundaria, este-oeste,
paralelo al rumbo de la estratificación, pero con alto
ángulo. Es particularmente notorio el canal cuyo eje
coincide con la ordenada 503.950 E y de más de 200
metros de ancho cuyo borde occidental marca la faja
limítrofe de la sedimentación de arena fina dentro de la
dársena del YCS; el canal se interrumpe en el veril 4, a
unos 160 m de la línea de costa.
Otro canal, menos conspicuo, ocurre a lo largo de la
ordenada 504.250 E, de unos 150 metros de ancho,
entre la zona rocosa que prograda hacia costa afuera (a
132
lo largo de 504.450 E) y una serie de picos aislados
alineados a lo largo de 504.150 E; este canal se
interrumpe abruptamente en el veril 5, rocoso, a unos
300 metros de la línea de costa. Estos rasgos se reflejan
en los patrones de oleajes que se muestran en el anexo
2.4.1.
El fracturamiento secundario coincide con depresiones o
descensos bruscos del fondo rocoso, en ambos casos
con orientaciones este-oeste, en espaciamientos de
aproximadamente 200 metros. Los desniveles son
variables, desde unos pocos decímetros a unos 3
metros. Este tipo de depresiones, además de coincidir
con el fracturamiento secundario, se corresponde con las
capas de lutitas o de areniscas menos silicificadas – por
tanto menos resistentes y más erosionables – que las
capas de chert.
Morfología costera
A pesar de que la ocupación urbana ha cubierto el borde
costero de la ensenada Chipipe – San Lorenzo, se
aprecian tres sectores morfológicos (lámina G-1/2). De
oeste a este, los rasgos son: a) el promontorio, con sus
acantilados bajos, en la punta Chipipe; b) la zona baja de
la antigua barrera litoral; y, c) los acantilados bajos de la
punta San Lorenzo, parcialmente cubiertos con estratos
delgados de la formación Tablazo.
El límite entre el primer sector y el segundo es una falla
inferida que parte desde 503.000 E – 9757.000 N hacia
el acimut 224º. La asunción de la falla se fundamenta en
133
que el promontorio de la punta Chipipe (en el oeste) es
un megabloque deslizado, de la formación Cayo, como
todos sus similares en el sector.
Hacia el este de la falla, en la depresión topográfica
adyacente al promontorio, existía una laguna litoral
asociada con su barrera litoral. La laguna se extendía
hacia el sureste, donde se encuentran las piscinas de
sal. La barrera litoral se extendía hacia el este, a lo largo
de la costa hasta el límite del tercer sector.
El límite entre el segundo sector y el tercero es también
una falla inferida con el mismo criterio expuesto para la
primera. Esta falla parte desde 503.650 E – 9.756.600 N
hacia el acimut 210º.
Desde este punto, que se
corresponde aproximadamente con la ubicación del
antiguo muelle, el terreno comienza a elevarse por la
presencia de sedimentos del Tablazo que sobreyacen a
la formación Cayo de la punta San Lorenzo y sus
acantilados. La característica de este sector es que, a
partir de la ordenada 504.000 E, comienzan a aflorar en
la playa las rocas de la formación Cayo.
Esta descripción geomorfológica coincide con la historia
de la ocupación urbana de Salinas. En efecto, los
primeros asentamientos se produjeron sobre los terrenos
altos, rocosos, o sobre la antigua barrera litoral. La
depresión de la antigua laguna litoral fue posteriormente
rellenada y ocupada, como consecuencia del obligado
crecimiento
poblacional
vecinas
a
las
primeras
edificaciones.
134
La playa
El conjunto de: los fondos arenoso, de transición y
rocoso; y la distribución de los rasgos costeros, tiene sus
equivalentes morfológico y granulométrico en la playa,
donde también se aprecian tres sectores diferenciados
según la orientación de la playa y ciertos rangos del
tamaño de los granos.
El primer sector, en el oeste, antiguamente el lugar de la
boca de la laguna litoral y actualmente cóncavo hacia el
mar, es el lugar de la sedimentación de arena fina. La
construcción del rompeolas del YCS ha contribuido a
esta sedimentación que se expresa en la progradación
de la línea de costa y, por tanto en la expansión de un
incipiente campo de dunas costa adentro.
El segundo sector, en el centro, es rectilíneo y es parte
de la original barrera litoral y los inicios de los
afloramientos de la coquina sobrepuesta a la formación
Cayo. Este sector es una zona de transición de procesos
alternados de erosión y de sedimentación, tanto por la
deriva litoral como por el transporte costa adentro – costa
afuera.
El tercer sector, en el este, refleja las condiciones de una
playa expuesta a la alta energía en una costa de
acantilados en cuyos pies se acumulan sedimentos
gruesos.
En los dos últimos sectores es notoria la presencia de
cúspides cuyos vértices se encuentran espaciados por
135
distancias del orden de los 20 metros. Las gravas
redondeadas
y
los
fragmentos
calcáreos
gruesos
caracterizan estas cúspides.
5.3.3. DESCRIPCIÓN DE LOS SEDIMENTOS
5.3.3.1.
Análisis granulométricos
Las 15 muestras de fondo se tomaron en 6 perfiles
orientados aproximadamente hacia el norte, en intervalos de
unos 250 metros. Se distinguen dos tipos fundamentales de
sedimentos: arena fina del interior de la dársena del YCS y
arena gruesa gravosa sobre el fondo rocoso próximo a la
punta San Lorenzo. En ambos casos las muestras
presentan distribuciones granulométricas polimodales, lo
cual se explica por los diferentes naturaleza, origen y
resistencia mecánica a los agentes de transporte. Los
resultados de la granulometría se muestran en el anexo 3.1.
La arena fina, definida en este informe si el diámetro medio
(Ф50) ≤ 0,21 mm, se encuentra en altas proporciones en las
muestras 1-1, 1-2, 1-3, 3-2, 4-2, 4-3, 5-5, 6-3. Sin embargo,
cabe aclarar que esta definición no excluyen contenidos
significativos – hasta 18% - de elementos tan gruesos como
15 mm consistentes mayoritariamente en fragmentos
calcáreos. El promedio de los diámetros medios (Ф50) de la
arena fina es 0,11 mm, con abundancia de fragmentos
calcáreos (60%) y cuarzo (24%).
La arena gruesa, definida en este informe si el diámetro
medio (Ф50) es > 0.21 mm se encuentra en altas
proporciones en las muestras 1-4, 2,2, 3-3, 3-4, 5-2, 5-3, 5-
136
4, 6-2, 5-1 (= 44), 4-1 (= 72), 3-1 (= 73), 2-1 (= 74), 1-1-a (=
75). De manera recíproca al caso anterior, en esta definición
no se excluyen contenidos significativos – hasta 37,3% de
elementos finos (pasante del tamiz 200) en la muestra 3-4 ,
y 31,7 % en la muestra 4-3. Estos contenidos, por haber
sido encontrados en ambientes de alta energía, se los
considera en tránsito hacia las direcciones concordantes
con las de las corrientes de fondo. El promedio de los
diámetros medios (Ф50) de la arena gruesa, excluyendo las
gravas, es 2,1 mm, con abundancia de fragmentos
calcáreos (47 %) y de roca (42 %).
El fragmento de roca más grueso encontrado en las
muestras de fondo (muestra 5-2) fue retenido en el tamiz de
3” (76.2 mm). En las muestras de playa, el elemento más
grueso de roca (muestras 5-1, 4-1, 3-1) fue retenido en el
tamiz de 2” (50.8 mm).
Cabe mencionar que el muestreo de playa se realizó
después de un aguaje, cerca de la línea de bajamar,
acumulando
al
azar
porciones
aproximadamente
equidistantes de submuestras en un radio de 1 metro.
5.3.3.2.
Análisis mineralógico
En el anexo 3.2 se presenta el resultado del contaje de
elementos gruesos (gravas y arenas) del material retenido
en los tamices del ensayo granulométrico.
Los componentes clasificados son: fragmentos calcáreos,
cantos rodados (chert, lutita, grauvaca), cuarzo, minerales
ferromagnesianos (máficos) e ilmenita. Los componentes
137
gruesos se encuentran comúnmente en las rocas de la
ensenada y, en el caso de los fragmentos calcáreos,
constituyen las partes duras de los organismos arrecifales.
Los componentes de granulometría fina podrían tener,
además del origen local, un origen lejano.
El contenido promedio de fragmentos calcáreos es 50,9%;
alcanza un máximo de 74,9% en la muestra 1-1-a. Estos
fragmentos son tabulares, desde angulosos a redondeados según el grado de fragmentación y transporte, de baja a
mediana tenacidad, de baja dureza mineralógica, baja
porosidad, con superficies rugosas en los fragmentos
gruesos y lisas en los finas, con densidad del orden de 2,8
g/cm3 (Paphitis y Col., 2002).
La forma de estos granos y su densidad son diferentes de
las de los granos de cuarzo de igual granulometría. Estas
diferencias deben ser tomadas en cuenta para los cálculos
en los que intervengan estos parámetros. En las figuras del
anexo 3.2 se muestra una adaptación del estudio de
Paphitis, en el cual se ha deducido empíricamente las
velocidades de sedimentación de esferas de vidrio y restos
biogénicos (fragmentos de conchas y espículas) de
diámetros comprendidos entre 0,3 mm y 0,8 mm Se deduce
que las velocidades de sedimentación de las esferas son
mayores que las de los restos biogénicos.
Los cantos rodados de rocas reflejan la litología del fondo
rocoso de la ensenada. Predomina el chert y, en menor
proporción, se ha encontrado lutita limosa y grauvaca,
ambas ligeramente silicificadas. El contenido promedio de
los cantos rodados de chert es 18,4%; el máximo es 54,5%
138
en la muestra 3-1. El porcentaje máximo de 90,2%
reportado para una muestra de lutita limosa (estación 3-3)
corresponde a un fragmento arrancado de su sitio natural
por la draga, en una superficie rocosa irregular. Los cantos
son
generalmente
equidimensionales
a
ligeramente
tabulares; redondeados a subangulosos - dependiendo de la
distancia de acarreo; de mediana a alta tenacidad (mayor en
el chert); alta dureza mineralógica debido al grado de
silicificación; baja porosidad, excepto en la lutita limosa;
superficies rugosas, cubiertas de organismos arrecifales
cuando se encuentran en sitio, pero lisas y limpias después
de un significativo transporte; de densidad relativamente
alta.
Entre los minerales, identificados en las fracciones pasantes
de 0,30 mm, predomina el cuarzo (promedio de 18,0%;
máximo contenido de 37,5% en la muestra 2-2); y, en menor
proporción,
se
encuentran
los
ferromagnesianos
(mayoritariamente anfíboles e hiperstena), con promedio de
1%, y la ilmenita, con promedio de 0,3%. Los minerales son
predominantemente
alargados
a
equidimensionales,
subangulares, tenaces, de alta dureza mineralógica, baja
porosidad, superficies lisas y de muy alta densidad (ilmenita
= 5,5 g/cm3). Los resultados del contaje para la descripción
de cada fracción retenida de cada muestra, y las
determinaciones de gravedad específica y porcentaje de
absorción se muestran en el anexo 3.2.a. En el anexo 3.2.b
se muestran algunas fotos de las fracciones retenidas.
La gravedad específica promedio de los cantos rodados de
chert es 2,3 ; la densidad saturada superficialmente seca de
estos cantos es 2,4 g/cm3; y, el porcentaje de absorción
139
promedio es 4,41%. Los cantos de areniscas y grauvacas
ligeramente silicificadas muestran valores promedios de:
gravedad
específica
1,80;
densidad
saturada
superficialmente seca 2,03 g/cm3; porcentaje de absorción
9,43%. Los cantos de lutitas ligeramente silicificadas
muestran valores promedios de: gravedad específica 1,35;
densidad saturada superficialmente seca 1,73 g/cm3;
porcentaje de absorción 30,75%. Los resultados se
muestran en el anexo 3.2.a.
5.3.4.
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Los materiales recomendables para enrocado son los bloques
de dimensiones métricas de la formación Tablazo, obtenidos
corrientemente de las canteras indicadas en la sección 2.2 de
este documento.
Otros materiales, dependiendo del uso que se proyecte (relleno,
lastrado, etc), pueden obtenerse de los afloramientos rocosos
indicados en la misma sección 2.2. Estos afloramientos
proveerán diferentes granulometrías, de diferentes resistencias
mecánicas, según la composición litológica que se describe en
esa sección.
El material de la llanura vecina a los pozos de sal, alrededor del
cementerio, tiene un diámetro medio (Ф50), representado en la
muestra 78, de 0,18 mm El sedimento es bien gradado por su
contenido de fragmentos calcáreos algo gruesos; sin embargo,
descontando estos fragmentos, el material se define mejor
como una arena fina eólica, de escaso interés para este
proyecto.
140
En el interior de la laguna costera de Punta Carnero se
encuentra una arena fina mal gradada, con Ф50 = 0,18 mm Por
su relativamente alto contenido de minerales pesados (muestra
81) podría ser tomado en consideración para ciertos sectores
del relleno en el propósito de la recuperación de la playa de San
Lorenzo, siempre que no se lo exponga directamente a la alta
energía de las rompientes.
El material de las playas de Punta Carnero (muestra 82) no
debe, por ninguna razón, ser tomado en cuenta como fuente de
materiales para el proyecto, a pesar de su excelente
compatibilidad, por su similitud granulométrica y mineralógica,
con el material de la playa de San Lorenzo: el Ф50 es 0,5 mm,
con predominio de fragmentos calcáreos y chert. La explotación
del material en la playa comprometería la estabilidad de la
carretera Salinas – Anconcito. Sin embargo, fuentes apropiadas
pueden obtenerse en el costado tierra adentro de la carretera,
pero a una distancia prudencial de ésta, dependiendo del talud
que se diseñe para la explotación.
Todas las fuentes mencionadas en esta sección se consideran
ilimitadas para los propósitos del proyecto.
5.3.5.
CONCLUSIONES
Del análisis geomorfológico y la descripción de los sedimentos
se concluye:
a) En la ensenada Chipipe – San Lorenzo se encuentra un
fondo de arena fina, en el sector protegido por la dársena
del YCS, y un fondo rocoso, frente a San Lorenzo.
141
b) Los componentes gruesos provienen mayoritariamente de
los afloramientos rocosos y de los organismos de esqueleto
calcáreo de todo el fondo marino.
c) Los componentes finos, pasantes del tamiz de 0,30 mm,
tienen diferentes orígenes: uno lejano (como todos los del
golfo de Guayaquil y sus alrededores) y uno muy próximo
(en los afloramientos rocosos). Estos sedimentos son
retransportados fácilmente por las corrientes de fondo,
cualquiera que sea la naturaleza del fondo, hacia la playa o
en ésta o de regreso al fondo marino.
d) El oleaje acumula los componentes gruesos en toda la
playa, mayoritariamente en el tercer sector (San Lorenzo)
desde donde son transportados por la deriva litoral según
las direcciones dominantes de las corrientes litorales que
predominantemente – desde este sector – ocurren hacia el
oeste durante la época en la cual se realizó este muestreo.
e) Los componentes finos que llegan a la playa pueden sufrir
adicionalmente otros dos tipos de transporte: el ocasionado
por la deriva litoral y el que corresponde al transporte costa
adentro – costa afuera.
f)
En el sector intermedio rectilíneo (frente a la Capitanía del
Puerto) y en la parte oriental del primer sector (el próximo a
la dársena del YCS), la deriva puede ocurrir en ambas
direcciones, sea hacia el este o hacia el oeste, dependiendo
del ángulo de aproximación del oleaje. Este sedimento es
continuamente retrabajado por las formas mencionadas en
el literal anterior.
142
g) El destino final de los sedimentos finos es el incipiente
campo de dunas próximo al camino de ingreso en el YCS.
h) La “conchilla” de la faja interior (izquierda) de la carretera
Punta
Carnero
–
Anconcito
muestra
propiedades
granulométricas y mineralógicas similares a las del material
de la playa de San Lorenzo.
i)
Los materiales de construcción existen en volúmenes
adecuados para los propósitos del proyecto de recuperación
de playa en San Lorenzo.
143
5.3.6.
RECOMENDACIONES
a) La playa de San Lorenzo puede ser acrecentada si se
disminuye la energía de la rompiente en este sector.
b) Conviene monitorear la dinámica de los sedimentos – de
fondo y de playa -
durante las varias épocas del año
mediante un programa de largo plazo que incluya los
eventos episódicos y no solamente los considerados como
cíclicos.
c) Por ninguna razón, y por insignificante que ésta parezca, se
permitirá la extracción de la arena, conchilla o grava de
playa, de conformidad con lo dispuesto por el director
General de la Marina Mercante y del Litoral, mediante oficio
DIGMER-DPL-3507-0 (anexo 6).
d) Cualquier obstáculo submarino que se construya frente a
San Lorenzo, con el objeto de retener el sedimento
colocado
artificialmente
para
recuperar
playa,
debe
diseñarse con una pendiente costa afuera que facilite la
posterior provisión natural de arena hacia la playa.
e) Por ninguna razón se permitirá obtener material de
recuperación de playa a partir de la conchilla de las playas
de Punta Carnero. La fuente permisible será el material que
se encuentre en el costado tierra adentro de la carretera
Punta Carnero – Anconcito.
144
BIBLIOGRAFÍA
•
DGGM, 1974. Mapa geológico de Santa Elena, escala
1/100.000.
•
Marchant S., 1958. A Photogeological Analysis of the
Structure of the Western Guayas Province, Ecuador.
Geological society of London.
•
Núñez del Arco E., Dugas F., 1987. Guía geológica del
suroeste de la costa ecuatoriana. ESPOL.
•
Paphitis D., y Col., 2002. Settling velocities and entrainment
thresholds of biogenic sands (shell fragments) under
unidirectional flow. Sedimentology, 48, 1, 211-225.
•
Sheppard G., 1937. The Geology of South-Western Ecuador.
Thomas Murby & Co. England.
145
6. DEFINICIÓN
DE
LA
OBRA
A
EJECUTARSE,
ALTERNATIVAS Y PROPUESTAS.
El problema que estamos tratando es un problema de ingeniería
costera que se relaciona con la recuperación o regeneración de la
playa. Entre las soluciones estructurales viables de solución están las
escolleras, espigones, relleno con arena sólo y relleno utilizando un
muro de contención sumergido.
Para cualquier tipo de obra a realizarse hay que considerar los efectos
negativos que se podrían ocasionar a las playas adyacentes, en los
aspectos físicos y ecológicos del medio ambiente.
Para el análisis de las alternativas viables de ejecución debemos
considerar los siguientes aspectos:
•
Ambiental oceanográfico;
•
Sedimentos;
•
Tipo de obra;
•
Mantenimiento;
•
Medio ambiente; y,
•
Costos.
Con base en las alternativas físicas y ambientales imperantes en el
sector de playa comprendido entre Punta Chipipe y Punta San
Lorenzo, es posible trabajar con las cuatro opciones indicadas al inicio
del presente capítulo, esto es:
•
Relleno sólo;
•
Relleno con muro de contención sumergido; y,
•
Escolleras;
146
6.1. ALTERNATIVA 1, RELLENO SÓLO
En algunas playas del mundo, se ha usado el procedimiento de
colocación de considerables cantidades de arena sobre la playa,
con el propósito de aumentar la extensión de éstas y así
contrarrestar la recesión originada por el mar.
El relleno de playa (beach nourishment) proporciona, entre otros,
los siguientes beneficios al área:
•
Incremento del área recreacional y turística; y,
•
Protección del malecón para que no llegue a las calle el embate
de las olas durante los aguajes fuertes.
El relleno es un método económico para estabilizar y proteger
tramos largos de playa y sirve a su vez, en este caso particular,
como un amortiguador del oleaje que golpea contra el borde del
malecón y las construcciones levantadas al pie de la playa,
reduciendo así el porcentaje de erosión en cada aguaje de
temporada.
La figura 6.1 que se muestra a continuación es un corte seccional
de las playas e indica como funciona el proceso de relleno con
arena.
La cantidad del material requerido depende de varios
factores, entre los cuales anotamos los siguientes: longitud
y
ancho del relleno, altura de la berma, características de los
sedimentos del sitio y de los que se utilizarán en el relleno y,
condiciones prevalecientes del oleaje.
147
6.1.1.
DIMENSIONES DEL RELLENO
La longitud del relleno es aproximadamente 800 m, desde la
calle José Alberto Estrella hasta el promontorio rocoso que
descubre en marea baja (coordenada 504.350E).
La anchura recomendable de relleno está entre los 35 y 44 m
Es recomendable hacer un relleno de mayor anchura en la
parte este, por cuanto las condiciones del perfil de playa en
dicho sector así se determinan.
En cuanto a la altura de la berma se ha considerado que ésta
sea de 3.80 m sobre el nivel de las mareas más bajas. Puesto
que el máximo nivel de promedio de las mareas es 2.30 m en
sicigia:
Nos queda un margen de altura de 1.50 m para
absorber los efectos de “runup” producido por la ola rompiente.
6.1.2.
CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL EXISTENTE
Y DE RELLENO
El tamaño de grano a utilizarse en el relleno es
de
fundamental importancia para la duración de éste y para
la configuración del perfil de playa a obtenerse luego del
relleno.
Los estudios realizados en Transporte de
Sedimentos y Geología Costera nos proporcionan la
información necesaria para determinar el material más
adecuado a utilizarse en esta opción.
Granulometría del sedimento existente.
En los estudios realizados se ha determinado lo
siguiente:
148
•
Al oeste, en el sector de Las Palmeras, el sedimento
es fino, aproximándose a un Ø50 promedio de 0.3 mm
•
Hacia el este, el tamaño de sedimento varía según la
temporada. Luego de los aguajes anuales de febrero
y marzo, la playa queda cubierta con arena gruesa y
conchilla, cuyo Ø50 promedio es de 2 mm.
•
En las épocas de calma la playa del sector este,
desde la Capitanía hasta el Hotel Barceló, vuelve a
cubrirse con sedimento fino de un Ø50 promedio
aproximadamente a 0.50 mm.
Granulometría del material requerido
Conforme a lo explicado en los estudios de transporte de
sedimentos y oceanografía, existen tres sectores bien
diferenciados en nuestra zona de interés: a) Un sector
protegido del oleaje donde se acumulan los sedimentos
finos; b) Un sector expuesto a los oleajes de mar abierto
donde el sedimento es más grueso; y, c) Un sector de
transición intermedio donde el sedimento es variable, de
acuerdo a la temporada del año.
Según referencias y datos obtenidos de trabajos de
relleno de playa hechos en otras latitudes, el material que
nos podría proporcionar resultados aceptables es el que
se indica a continuación:
•
En el sector oeste, próximo a la playa de Las
Palmeras, en una extensión aproximada de 300 m
149
podríamos utilizar arena con un espesor promedio
Ø50 de 0.2 a 0.4 mm.
•
A continuación entre la zona protegida y la de
transición, en una extensión aproximada de 200m
sería recomendable
utilizar arena un
poco más
gruesa (de 0.5 mm).
•
En la zona más expuesta al oleaje podría utilizarse
una arena más gruesa (de 1.0 a 2.0 mm).
En términos generales, mientras más gruesa es la arena,
menor es el volumen requerido para el relleno, la playa
se vuelve más estable y se requiere menor aportación de
material para el relleno anual de mantenimiento.
En relación al tamaño de grano está la pendiente que
forma la playa; a mayor tamaño de grano, mayor es la
pendiente.
6.1.3.
DISPONIBILIDAD DEL MATERIAL DE RELLENO
Inicialmente se pensó utilizar arena de mar, mediante el
bombeo con una draga, sin embargo, la situación se complicó
conforme se explica a continuación:
La morfología submarina muestra dos zonas que reflejan, el
tipo de fondo. La primera, en el Oeste, se extiende desde el
rompeolas
del
Yacht
Club
de
Salinas
(YCS)
hasta
aproximadamente la línea entre los puntos de coordenadas
503.650E-9.756.600n y 503.900e-9.757.700n, la cual es más
bien una faja de transición antes que un límite rigurosamente
definido. La segunda zona se ubica hacia el Este de la línea
indicada.
150
En la primera zona, de baja energía, se acumulan las arenas
finas sobre la plataforma rocosa y, por supuesto, en las playas
protegidas.
El máximo espesor de la cobertura arenosa es
apenas de unos pocos decímetros a unos pocos metros, sobre
el sustrato rocoso. El origen de la arena fina es variable; las
fuentes pueden ser muy lejanas o locales. Las fuentes lejanas
se refieren a las que proveen los sedimentos al Golfo de
Guayaquil y a todas las ensenadas de este sector de la costa.
Las fuentes locales son: a) los cauces intermitentes que, por su
definición, aportan sedimentos únicamente durante la estación
lluviosa; b) los acantilados y plataformas rocosas que se
encuentran en la vecindad de la ensenada, particularmente en
el oeste de la punta Chichipe; y; c) en muy escasas
proporciones, la arena eólica de los campos de dunas
asociados con la barreras litorales.
En la segunda zona el fondo es rocoso y es el lugar de escasa
pero permanente provisión y de transporte de grava, guijarros,
arena gruesa y restos calcáreos de la fauna arrecifal propia del
sitio;
además,
por
esta
zona
transita
o
se
deposita
temporalmente la arena fina de orígenes locales y de otros más
lejanos.
Debido a la alta energía del oleaje, no existen
acumulaciones importantes de materiales gruesos, peor aún de
los finos .
Del muestreo de sedimentos de fondo y del análisis de la
morfología submarina de la ensenada se deduce que en este
fondo marino no existen acumulaciones importantes de
sedimentos gruesos (guijarros, arena gruesa y conchilla). En
consecuencia, para el propósito de este proyecto, es necesario
trasladar materiales similares desde fuentes externas, siendo la
151
más idónea la de Punta Carnero. El material grueso de este
sector se origina en los afloramientos y en los fondos rocosos
donde se asienta la fauna arrecifal. La fragmentación y
redondeamiento de los esqueletos calcáreos y fragmentos de
roca terminan en la acumulación de la
barrera litoral que
caracteriza a esta playa rectilínea, desde la Chocolatera hasta
Anconcito –interrumpida en Punta Carnero.
Conforme se explica en el informe geológico, donde se trabajó
con arena de varias fuentes, resultó la más viable la arena
acumulada en el Estero de Punta Carnero.
6.1.4.
CANTIDAD DEL MATERIAL REQUERIDO.
Para los cálculos se ha utilizado el procedimiento desarrollado
por R.G. Dean (CRC handbook of Coastal Proceses and
Erosion , Chapter 11) donde el volumen requerido está dado
por la fórmula:
VR = B∆X + 3/5 [AN(XR + AX)5/3 – AR XR5/3]
Donde:
B
=
Alto de la berma respecto al nivel medio del mar
∆X
=
Ancho del relleno
AN
=
Parámetro escalar del material nativo
AR
=
Parámetro escalar del material de relleno
XR
=
Distancia hasta la que se desplaza el sedimento
Primer caso, sector oeste:
Ø50 nativo
=
0.5
152
AN
=
0.20
Ø50 relleno
=
0.5
AR
=
0.20
Profundidad de cierre =
6m
Altura de B = 3.80 - 1.21 = 2.59 m
Ancho promedio de relleno 42.5 m
AR = (6/0.15) = 253 m
Volumen de relleno requerido VR =
470 m³/m
Factor de escurrimiento 10%
=
47
Volumen total requerido
=
517 m³/m
Segundo caso, sector este
Ø50 nativo
=
2.0 mm
AN
=
0.25
Ø50 relleno
=
0.50 m
AR
=
0.15
XR
=
253 m
Ancho promedio de relleno 45 m
Volumen requerido VR
=
200 m³/m
Factor de escurrimiento 25%
=
300
Volumen total requerido
=
1500 m³/m
6.1.5.
COSTO REFERENCIAL APROXIMADO
Para el trayecto desde Punta Carnero hasta el sitio de relleno
se ha considerado un costo de 3 dólares por metro cúbico de
arena transportada, en el que se incluye, volquetas, payloaders,
tractores, motoniveladoras y supervisión técnica.
153
Sector 1.- 517 x 450 x 3
=
697950
Sector 2.- 1500 x350 x 3
=
1575000
Costo total
2,272.950
6.2. ALTERNATIVA DOS, RELLENO CON MURO DE
CONTENCIÓN
Esta opción es similar a alternativa 1, en cuanto a las
características y forma de relleno, con la adición de un muro
sumergido colocado paralelo a la línea de costa y a una distancia
donde el efecto de la rompiente es mínimo sobre el fondo . El
propósito principal de este muro es contener el escurrimiento de la
arena durante el proceso de relleno y de alguna forma
posteriormente.
Del análisis llevado a cabo, a los diferentes componentes de
Ingeniería Básica, para determinar los procesos litorales que se
están produciendo en nuestra zona de interés, se concluye que, en
el sector este, desde la Capitanía hasta las rocas (frente al Hotel
Barceló) la situación es más crítica. Aquí se requiere una cantidad
de relleno 3 veces mayor que en el lado tranquilo. Para este sector
la forma más práctica de reducir la cantidad de material de relleno
sería utilizando el muro sumergido. En la figura 6.2.1 se muestra el
perfil de playa del relleno con el muro sumergido.
6.2.1.
CARACTERÍSTICAS DEL MURO DE CONTENCIÓN
El muro de contención es de relativamente baja altura,
aproximadamente 1.10 m en promedio, con una caída hacia el
oeste.
.
154
La longitud total del muro, para nuestro caso, es de
aproximadamente 800 m prolongándose desde la coordenada
503550E, al oeste, hasta la coordenada de 504350E, al este.
La orientación de muro es paralela a la línea de costa y su
ubicación estaría entre los veriles 3 y 4 conforme se muestra en
el plano No. 9.
En otras latitudes este muro se ha hecho con rocas.
La
anchura en la base es de 5 a 7 m y en la corona es de 2 a 3 m.
Para la construcción del muro existe disponibilidad de material
de las canteras ubicadas en Ballenita, o al ingreso en Santa
Elena; también podría habilitarse una cantera pequeña que se
sitúa atrás de Punta Carnero
El problema con el muro sumergido de rocas es su construcción
bajo el agua; hay que trabajar con una barcaza especial,
remolcador, grúas y buzos, lo cual complica y encarece la
construcción. Una aproximación del costo de construcción de
este muro estaría entre los 400 y 600 dólares por metro lineal.
Pero el problema más importante radica en el tiempo que
tomaría hacerlo, lo que se calcula en unos 3 o 4 meses.
Para obviar estas dificultades se propone hacer un muro de
hormigón como el que se muestra en la figura 7.2. El muro se
construye en tierra por secciones, cada sección es una cajoneta
de hormigón de aproximadamente 20 o 25 m de largo, luego se
las lleva flotando al sitio indicado. Una vez en el sitio se las
hunde con agua y luego se las rellena con arena del mar.
155
En cuanto a costo, este procedimiento es aproximadamente un
15 o 20 por ciento más barato que el muro de rocas, pero en
relación al tiempo de ejecución, es menor.
6.2.2.
CARACTERÍSTICAS DEL RELLENO
El material a usarse como relleno es similar al de la primera
alternativa, al igual que el ancho y la altura de la berma En
cuanto a la distancia a la que se colocará el muro desde el
borde del malecón, tenemos: 125 m a la altura de la calle José
Alberto Estrella y 180 m frente al Hotel Barceló. A una
profundidad de 3,20 m al oeste y 3,0 m al este. Hacia el final del
sector este, el fondo es rocoso y no se podrá usar las cajonetas
de hormigón, por tanto, habrá que construir el muro con rocas
en una extensión aproximada de 150 a 180 m.
El relleno
termina en las rocas que afloran.
6.2.3.
CALCULO DEL MATERIAL REQUERIDO
El volumen de relleno requerido lo calculamos utilizando la
metodología expuesta por R.G. Dean en “Principles of Beach of
Coastal Proceses and Erosión” mediante la fórmula:
VR = B + ∆X + 3/5 [ANX15/3 – AR X25/3]
Altura de Berma B =2.59 m
Ancho promedio de relleno ∆X = 45 m
Distancia al borde de la playa X1 = 150 m
Distancia al borde del relleno X2 = 150-45 =105 m
DN
=
1.0
AN
=
0.20
DR
=
0.5
AR
=
0.15
156
VR
=
6.2.4.
408 m³/m
COSTO REFERENCIAL APROXIMADO
Relleno
Longitud de relleno 800 m
Volumen requerido 408 x 800 = 326.400 m3
65.300 m3
20% por escurrimiento
Volumen total requerido
391.700 m3
Valor redondeado
US$ 400.000
Costo por metro cúbico
US$ 3
Costo del relleno
US$ 1’200.000
Muro
El costo de cada segmento de muro de 25 m (construcción en
tierra, botadura al mar, remolcada al sitio, hundimiento,
rellenado con arena de mar) es de US$ 15,500.00.
Son 675 m de muro, o sea 27 segmentos a razón de 15.500
cada uno, suman US$ 418.500.00.
Enrocado lateral
Longitud aproximada
180 m
Costo por metro
500
Costo del enrocado
US$90,000.00
El costo total del relleno, incluido el muro y enrocado es de US$
1’708.500.00.
157
6.3. ALTERNATIVA TRES, ESCOLLERAS
Otra de las alternativas preliminares analizadas para la
protección costera, y por ende de la recuperación de playa en el
área comprendida entre el sector de Las Palmeras y Las Rocas
(Punta San Lorenzo) del cantón Salinas, consiste en la
factibilidad técnica de construir dos (2) escolleras costa afuera.
Esta alternativa es el resultado del análisis de la climatología
del oleaje existente en la zona de estudio, batimetría,
corrientes, geología marina, perfiles de playa, área de bañistas,
entre otros parámetros.
6.3.1.
ESTRUCTURAS DE PROTECCIÓN COSTERA
Las escolleras o rompeolas costa afuera son estructuras
diseñadas y construidas para proteger de la acción del oleaje
una área específica de la línea de playa o zona costera. En
este caso específico su diseño, responde al proyecto de
protección de playa en el sector antes citado, reduciendo la
energía del tren de olas y además como trampa de sedimentos
asociados al proceso de transporte litoral.
La estructura de cada escollera disipará o reflejará la energía
del oleaje incidente, transmitiendo un porcentaje de la misma
por efectos de difracción hacia el lado protegido, logrando de
esta manera la disminución gradual de la salida y transporte de
sedimentos hacia otros sectores alejados de la zona de la playa
de interés.
La arena transportada desde sectores aledaños a través de los
patrones predominantes de las corrientes o transporte litoral
experimentará la tendencia a irse depositando paulatinamente a
158
sotavento de la estructura, dando origen a la formación de una
cúspide desde la línea de costa.
Cuando la longitud de la escollera (L) es lo suficientemente
mayor (L/S < 0.5)
en relación a la distancia entre esta
estructura y la línea de costa (S), se forma un tombolo, que en
definitiva es una acreción de la zona de playa desde la línea de
costa hacia la escollera.
6.3.2.
CARACTERÍSTICAS DE LAS ESCOLLERAS
A partir de las mediciones de campo y estudios preliminares
realizados durante febrero y marzo del 2004 en el
área de
estudio, se determinó que en la zona adyacente al sector de
Las Palmeras existe acreción, con una franja de playa
suficientemente extensa para fines de recreación.
embargo,
el
sector
de
mayor
erosión
está
Sin
situado
aproximadamente desde el edificio del la Capitanía del Puerto
hacia el este en dirección al Hotel Barceló.
Desde el punto de vista de erosión de playas, este sector es
considerado crítico ya que durante las fases de pleamar, que
ocurren 2 veces por día, la zona útil de playa para fines de
recreación prácticamente desaparece, y el agua de mar
impulsada por el oleaje llega hasta las bases del muro del
malecón, erosionando sus cimientos.
Con estos antecedentes, las 2 escolleras propuestas tendrán
una
longitud
de
200
m
cada
una,
en
dirección
predominantemente paralela a la línea de playa, La separación
entre ellas (“gap”) será de 80 m lo que dará origen a líneas de
difracción del oren de 0.8 a 0.85 en la línea del eje central de la
159
separación, con mayor atenuación de energía de oleaje a
medida que se aproximan hacia el baricentro de las escolleras,
lo que significa una disminución de la altura de la ola en la zona
protegida.
Estarán construidas con rocas provenientes de canteras
ubicadas en la zona de influencia del proyecto. Si bien en esta
etapa se proponen 2 escolleras, pudiera en el futuro
considerarse
la factibilidad de una tercera escollera para
proteger el sector adyacente a Las Palmeras, en caso de ser
necesario.
La escollera costa afuera No. 1 propuesta estará ubicada en
forma paralela a la línea de costa, a 100 m medidos desde la
línea de playa hacia mar adentro, en el veril de 2 m en el sector
comprendido entre las calles Arnoldo López y 25-30 m más
hacia el este de la calle Guayas y Quil, es decir entre las
coordenadas UTM 9’756.675 mN, manteniendo un azimut de
90º, entre los meridianos 503.750 mE a 503.950mE (Ver plano
de Implantación General).
6.3.3.
CRITERIOS DE DISEÑO
El cálculo de la estabilidad y dimensionamiento del enrocado de
las escolleras ha tomado como base el método establecido por
el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos²
(USACE), para lo cual se desarrolló una hoja electrónica que
permite la simulación de los resultados variando diferentes
parámetros de diseño (Ver anexo 1).
Los parámetros considerados son:
160
Altura de la ola (25 años)
= 2.5 m
Peso de Roca W (Coraza)
= 2.47 Ton Diámetro, D50 =1m
Rango de peso de capa intermedia
= 165 a 247 Kg. D50 = 0.62 m
Rango de peso del núcleo
= 0.4 a 12.4 Kg. D50=0.06-0.17m
Pendiente del talud
= 1:2 lado expuesto, 1:1.5 lado protegido
Cota de coronamiento
= 5.3 m
Veril de ubicación
= 2.3 m
Orientación
= Paralelos a la Costa en lo posible
Volumen unitario de escollera
Volumen total por escollera
= 65.19 m³ / m
= 65.19 m³ / m X 200 m = 13.038 m³
Volumen de camino de acceso
Las
escolleras
permitirán
= 58.30 m³ / m X 100 m = 5.830 m³
un
sobrepaso
moderado
(“overtopoing”) en condiciones extremas de pleamares. Asi la
energía del oleaje será disipada por el impacto con la
estructura. El diseño lo ha considerado de esta manera ya que
las olas extremas de mayor altura se presentan con baja
frecuencia dentro de los periodos de tiempo considerados, y
está en función de minimizar los costos del proyecto.
² Referencia:
6.3.4.
Shore Protection Manual, USACE, 1984
COSTO APROXIMADO DE EJECUCIÓN DE OBRA
Considerando los volúmenes del material del enrocado que
será utilizado para la construcción de las escolleras, su costo
aproximado ha sido estimado incluyendo un camino de acceso
provisional de 3 m de ancho, cota de coronamiento de 5.3 m y
pendientes de talud de 1:1.5 a cada lado. Estos accesos (2)
conectarán el acceso por tierra con las escolleras, por lo que,
se propone que sean de tipo temporal, no permanentes.
La opción constructiva de utilizar barcazas para la colocación
del enrocado si bien es factible técnicamente, en general suele
resultar más costosa, y toma más tiempo de ejecución de obra
161
por el grado de dificultad de establecer con precisión
los
elementos en sitio, muchas veces apoyadas por buzos, y a
merced de las condiciones climatológicas existentes.
Partiendo del hecho de que el presente estudio y diseños son
de carácter preliminar, como primera aproximación se ha
estimado los costos que demandarían la ejecución de la obra
de la siguiente manera:
Costo de construcción de escolleras: 13.038 m³ x $35 / m³ x 2 = $ 912.660
Costo de construcción de accesos:
5.830 m³ x $35 / m³ x 2 = $ 408.100
Costo total aproximado = $ 1’320.760
Es conveniente dejar constancia que la recuperación de la
playa por este método es relativamente lento, por lo que se
debe considerar la factibilidad de combinar esta alternativa con
el relleno artificial de arena en la zona de playa a los procesos
erosivos determinados en el presente estudio.
162
7. SELECCIÓN DE LA ALTERNATIVA MAS VIABLE
7.1. ASPECTOS TECNICOS
Desde el punto de vista puramente técnico, tomando en consideración
los aspectos: oceanográficos, el tipo de obra, el tipo de sedimento
nativo, disponibilidad del material de relleno, mantenimiento a futuro,
la continuidad de la playa, el paisaje y los costos de construcción, la
alternativa más viable es la segunda, el relleno con muro sumergido.
En cuanto a la seguridad de los bañistas no hay problema por cuanto
la profundidad del muro está a más de 2.0 m en marea baja y más de
4.0 en las mareas altas. Para la seguridad de las embarcaciones que
circulan por la zona habrá que colocar las boyas de señalización a la
altura del muro.
Esta alternativa tiene las siguientes ventajas sobre las otras:
•
Menor costo;
•
No afecta el entorno paisajístico;
•
Factible de construcción sin mucho problema;
•
El muro sumergido es quizá la única forma de retener algo el
escurrimiento del sedimento en el sector donde se produce una
elevada concentración de energía; y,
La primera alternativa tiene dos desventajas importantes; la primera se
relaciona con su costo, que es algo mayor con respecto a las otras
dos alternativas. El segundo inconveniente es que la playa ubicada en
el sector de alta energía no tiene mayor protección al escurrimiento del
sedimento hacia el mar.
163
La tercera alternativa es la menos factible de todas, principalmente
desde el punto de vista constructivo, paisajístico, de posible afectación
a las playas vecinas y algo con la seguridad; sin embargo, tiene la
ventaja de solucionar el problema erosivo, del sector a cubrirse con las
escolleras, a largo plazo.
7.2. DETALLES
DEL
RELLENO
ALTERNATIVA SELECCIONADA.
7.2.1.
DE
LA
FACTOR DE SOBRE RELLENO (Overfill factor)
Se han hecho varios intentos de cálculo para encontrar el factor
de sobre relleno, es decir la cantidad adicional de material que
se debe añadir al relleno original, para compensar el material
que es llevado fuera de la zona de relleno por las corrientes
originadas por el oleaje, en el momento que va aportando el
material.
Los cálculos se hicieron utilizando la metodología
desarrollada por James (1975) y que está presentado en el
Shore Protection Manual Vol. II , Cap. 5.
Debido a la gran variabilidad de la granulometría del sedimento
nativo del sector, tanto a lo largo de los 900 m de playa, como
de una temporada a otra, la aplicación de las fórmulas dan
resultados muy variables. Conforme se muestra en la figura a
continuación, para valores superiores a 1 de σØb/σØn un ligero
cambio en el valor (MØb – MØn)/σØn de 1 a –1 afecta mucho al
resultado final cuyo valor puede variar de 1 a 10. Condiciones
que se dan para nuestro caso.
El subíndice b se refiere al material de relleno y el subíndice n,
se refiere al material nativo
σØb = (Ø84 – Ø16) / 2
y
MØ = (Ø84 + Ø16) / 2
164
De acuerdo a las características de los sedimentos nativo y de
aportación, del sector oeste, los factores de sobrerelleno
calculados caen en el cuadrante 2 lado derecho, o sea que
tiende a ser estable.
Para el sector este el factor de
sobrerelleno cae en la parte superior del cuadrante 2; o sea,
que es parcialmente inestable.
Ver figura 5.3 del Shore
Protection Manual.
7.2.2.
FACTOR DE RELLENO PARA MANTENIMIENTO
DE LA PLAYA (Renourishment factor).
Los cálculos realizados siguiendo el mismo procedimiento que
en el caso anterior nos arroja resultados similares. Para valores
altos de (MØb – MØn)/σØn y de σØb/σØn, una pequeña variación
es su valor, nos arroja diferencias significativas de Rj.
De
acuerdo a las condiciones imperantes en nuestra zona de
estudio, el valor de Rj puede variar desde un valor igual a 1
para el lado este, lo cual indica alguna inestabilidad hasta
valores de 1/10 o menos en el sector oeste, lo cual indica que
hay estabilidad.
Rj. es la razón de la tasa de erosión de la playa rellenada o la
tasa de erosión actual (sin relleno) y se lo conoce como factor
de relleno (renourishment factor).
En consideración a que la cantidad de relleno requerido está en
el orden de los 400.000 m, la cantidad de aportación anual,
para un Rj = 1/5 sería de 70.000 m3.
Este valor es muy
aproximado y podría variar significativamente.
165
7.2.3.
DETALLES DEL PERFIL DE PLAYA Y CORTES
SECCIONALES.
A continuación se muestra las figuras de los cortes seccionales
cada 100 m de relleno con el muro de contención sumergido y
de un segmento del muro sumergido construido con hormigón
reforzado.
166