ESTUDIO DE VIENTOS MAREAS Y CORRIENTES, PROTECCIN DE PUERTOS

1. EL VIENTO: El viento es la variable de estado de movimiento del aire. En meteorologa se estudia el viento como aire en movimiento tanto horizontal como verticalmente. Los movimientos verticales del aire caracterizan los fenmenos atmosfricos locales, como la formacin de nubes de tormenta.El viento es causado por las diferencias de temperatura existentes al producirse un desigual calentamiento de las diversas zonas de la Tierra y de la atmsfera. Las masas de aire ms caliente tienden a ascender, y su lugar es ocupado entonces por las masas de aire circundante, ms fro y, por tanto, ms denso. Se denomina propiamente "viento" a la corriente de aire que se desplaza en sentido horizontal, reservndose la denominacin de "corriente de conveccin" para los movimientos de aire en sentido vertical. La direccin del viento depende de la distribucin y evolucin de los centros isobricos; se desplaza de los centros de alta presin (anticiclones) hacia los de baja presin (depresiones) y su fuerza es tanto mayor cuanto mayor es el gradiente de presiones. En su movimiento, el viento se ve alterado por diversos factores tales como el relieve y la aceleracin de Coriolis. En superficie, el viento viene definido por dos parmetros: la direccin en el plano horizontal y la velocidad.

TIPOS DE VIENTOS Vientos planetarios Son consecuencia del movimiento de rotacin de la tierra. Tienen grandes recorridos sobre la superficie terrestre, son constantes y transportan gran cantidad de energa trmica (calor). Cuando el aire est caliente sube, haciendo bajar la presin y provocando inestabilidad se forma un cicln, o borrasca trmica. Los vientos planetarios son: alisios, contralisios y circumpolares

Vientos alisiosSon los que soplan a lo largo del paralelo ecuatorial, de los trpicos al ecuador, solo se movilizan de este a oeste. Teniendo en cuenta el movimiento de rotacin de la Tierra la direccin es noroeste y suroeste. Al atravesar los ocanos, se cargan de humedad y al chocar contra los relieves, se elevan y al ir subiendo se enfran y se condensan, produciendo abundantes lluvias.

Vientos contralisiosLos vientos Contralisios o del oeste se forman en el Trpico de Cncer y el Trpico de Capricornio. Se mueven desde los trpicos hacia los Crculos Polares, son vientos calientes que al tener contacto con los vientos polares producen lluvias abundantes, llamadas lluvias de Frente. Son vientos regulares y constantes porque siguen siempre la misma direccin.

Vientos circumpolaresSon vientos muy fros producidos por el movimiento de rotacin de la tierra y la inclinacin de su eje, soplan desde los Polos geogrficos hacia los Crculos Polares. Las diferencias de temperatura y presin entre los Polos y el Ecuador generan corrientes en las capas altas de la atmsfera (11 km. de altura) con velocidades superiores a los 250 km. hora que se desplazan en invierno desde los Polos hacia el Ecuador, se llaman corrientes en Chorro.

Vientos regionales Los vientos Regionales son determinados por la distribucin de tierras y mares, as como por los grandes relieves continentales.

Vientos locales Los vientos locales son aquellos que afectan reas territoriales muy pequeas, Brisas marina y terrestres. Se localizan en las costas y se producen por el efecto de las diferencias de calentamiento y enfriamiento que experimenta la tierra y las masas de agua. Brisa de valle y de montaa. Estos tipos de vientos son los siguientes:Brisas marina y terrestre Brisa de valle Brisa de montaa Viento catabtico. Viento Catbtico es un viento que sopla con componente descendente (hacia abajo), en serranas, montaas o glaciares.Viento anabtico. Es un viento que asciende la pendiente montaosa al contrario que el Catabtico.

DIRECCION Y VELOCIDAD DE LOS VIENTOS

La direccin del viento.- viene definida por el punto del horizonte del observador desde el cual sopla. En la actualidad, se usa internacionalmente la rosa dividida en 360. El clculo se realiza tomando como origen el norte y contando los grados en el sentido de giro del reloj.

LA DIRECCIN SE SUELE REFERIR AL PUNTO MS PRXIMO DE LA ROSA DE LOS VIENTOS QUE CONSTA DE OCHO RUMBOS PRINCIPALES. SE MIDE CON LA VELETA.

La velocidad del viento.- se mide preferentemente en nutica en nudos y mediante la escala Beaufort. Esta escala comprende 12 grados de intensidad creciente que describen el viento a partir del estado de la mar. Esta descripcin es inexacta pues vara en funcin del tipo de aguas donde se manifiesta el viento.

ESCALA DE VIENTO DE BEAUFORT:Los marinos y los meteorlogos utilizan la escala de viento de Beaufort para indicar la velocidad del viento. La escala que se usa en la actualidad es la dada en la tabla adjunta:

ESCALA DE BEAUFORT

ClasificacinVelocidad del viento a 10 metros de altura (Km/h)Altura promedio de las olas en metros

0Colima 0-10

1Brisa 1-50

2Viento suave6-110-0.3

3Viento leve 12-190.3-0.6

4Viento moderado20-280.6-1.2

5Viento regular 29-381.2-2.4

D.T.6Viento fuerte39-492.4-4

D.T.7Ventarrn50-614-6

T.T.8Temporal 62-744-6

T.T.9Temporal fuerte75-884-6

T.T.1Temporal muy fuerte89-1026-9

T.T.1Tempestad 103-1179-14

2. MAREAS Y CORRIENTESMarea es el cambio peridico del nivel del mar, producido principalmente por las fuerzas gravitacionales que ejercen la Luna y el Sol. Otros fenmenos pueden producir variaciones del nivel del mar. Uno de los ms importantes es la variacin de la presin atmosfrica. La presin atmosfrica vara corrientemente entre 990 y 1040 hectopascales y an ms en algunas ocasiones. Una variacin de la presin de 1 hectopascal provoca una variacin de 1 cm del nivel del ocano, as que la variacin del nivel del mar debido a la presin atmosfrica es del orden de 50 cm. Algunos llaman a estas variaciones mareas baromtricas.Otros fenmenos ocasionales, como los vientos, las lluvias, el desborde de ros y los tsunamis provocan variaciones del nivel del mar, pero no pueden ser calificados de mareas.

TIPOS DE MAREAS: Marea Lunar:La Luna, por estar mucho ms cerca de la Tierra que el Sol, es la causa principal de las mareas; las masas de agua, as como todo en la Tierra, estn expuestas, adems, a la fuerza centrfuga (hacia fuera de la Tierra) como resultado del movimiento de rotacin de la Tierra. El nivel de marea que se produce es, por tanto, el resultado de la combinacin de estas dos fuerzas (centrfuga + gravitatoria); as, cuando la Luna est justamente encima de un punto dado de la Tierra, la combinacin de estas fuerzas hace que el agua se eleve sobre su nivel normal.

Marea Solar:Igualmente, el Sol provoca el ascenso de dos crestas de onda opuestas, pero como el Sol est lejos de la Tierra, su fuerza para crear mareas es un 46% menor que la Luna.El resultado de la suma de las fuerzas ejercidas por la Luna y el Sol es una onda compuesta por dos crestas, cuya posicin depende de las posiciones relativas del Sol y de la luna en un instante dado, de este modo, durante las fases de Luna nueva y llena -cuando el Sol, la Luna y la Tierra estn alineados- las ondas solar y lunar coinciden creando un estado conocido como mareas de primavera, en stas, las mareas altas ascienden ms y las mareas bajas descienden ms de lo habitual.

Mareas vivas y mareas muertas:El elipsoide debido a las mareas solares tiene el eje mayor dirigido hacia el Sol. El debido a las mareas lunares tiene el eje mayor dirigido hacia la Luna. Como la Luna gira alrededor de la Tierra, los ejes mayores de los elipsoides no giran a la misma velocidad. Con respecto a la estrellas, el periodo de rotacin del elipsoide solar es de un ao. El del elipsoide de la Luna es de 27,32 das. El resultado es que los ejes de los dos elipsoides se acercan cada 14,7652944 das. Cuando los ejes mayores de los dos elipsoides estn alineados, la amplitud de las mareas es mxima y se llaman mareas vivas o mareas sicigias.

CORRIENTEUna corriente es el desplazamiento de una masa de algn fluido, ya sea lquido o gaseoso, en el caso de las corrientes marinas el fluido es el agua.Las corrientes marinas son masas de agua con desplazamientos propios dentro de los ocanos con profundidades diversas y con determinadas direcciones (Heck). Pueden ser consideradas como "ros dentro del ocano". Su existencia hasta ahora se atribuye a diferencias de temperatura y de salinidad entre masas de agua, a la rotacin terrestre, a los vientos, etc.La rotacin de la tierra hacia el oriente tambin influye en las corrientes marinas, porque tiende a acumular el agua contra las costas situadas al oeste de los ocanos. Este fenmeno se puede entender as: si movemos un recipiente con agua en una direccin, el agua sufre un cierto retraso en el movimiento y se levanta contra la pared de atrs del recipiente, de modo similar ocurre en la tierra. De este modo se explica, segn algunas teoras, que las corrientes ms intensas como las del Golfo en el Atlntico y la de Kuroshio en el Pacfico se localicen en las zonas occidentales de estos ocanos.

TIPOS DE CORRIENTES OCENICAS Segn Su Temperatura Clida: flujo de las aguas superficiales de los ocanos que tiene su origen en la Zona Intertropical y se dirige, a partir de las costas orientales de los continentes hacia las latitudes medias y altas en direccin contraria a la rotacin terrestre, como por ejemplo la Corriente del Golfo o la de la Kuroshio o Corriente del Japn. Fra: flujo de aguas fras que se mueven como consecuencia del movimiento de rotacin terrestre, es decir de este a oeste, a partir de las costas occidentales de los continentes por el ascenso de aguas fras de grandes profundidades en la zona intertropical y subtropical. Mixta: algunas corrientes que surgen en las costas occidentales de los continentes en las zonas prximas a los trpicos se desplazan hacia el este como corrientes fras pero, en la medida en que se desplazan por los ocanos ms amplios, se van calentando superficialmente y se convierten en clidas Segn sus caractersticas. Corrientes ocenicas, pueden ser constantes, como en el caso de la Corriente del Golfo, o de perodos largos como las originadas por los monzones. Trasladan grandes masas de aguas, afectando la temperatura de la capa superior y repartiendo una enorme cantidad de calor en el sentido de los meridianos. Corrientes de marea, son corrientes peridicas y diurnas que son producidas por la atraccin lunar. Corrientes de oleaje, son las que modifican en gran parte el litoral mediante las tempestades o huracanes que se asocian al movimiento de las masas de aire tanto de origen continental como martimo. Corrientes de turbidez: Casi siempre acompaan a otra corriente, ayudando a su nacimiento y expansin. Resultan ms fciles de identificar y explicar en los grandes ros de la zona intertropical y en las costas, donde se presentan corrientes de deriva litoral que arrastran sedimentos. Corrientes de densidad, es la presencia vertical de dos masas de agua con distinta densidad y se presentan en los lugares de contacto entre aguas de distinta temperatura: una fra a mayor profundidad (por su mayor densidad) y otra clida en la superficie. Segn el nivel del mar Corrientes de profundidad, son corrientes generadas debajo de los 100 metros de profundidad, principalmente debido a la rotacin terrestre, que da origen a la surgencia de aguas profundas, y por lo tanto fras, en las costas occidentales de los continentes en las latitudes intertropicales. Corrientes de superficie, son las corrientes que se ven afectadas por los vientos predominantes, que les transmiten gran cantidad de energa y por la accin giratoria de la Tierra, generando corrientes circulares o en forma de espiral. CORRIENTES MARINAS EN PER:Nuestro litoral, debido a la existencia de dos corrientes marinas, con distintas caractersticas se encuentra dividido en dos regiones importantes. Corriente Peruana o de Humboldt: que tiene gran influencia sobre la Zona Central y Meridional de la Costa Peruana desde la Pennsula de Illescas hasta el Hito No.01 Lnea de la Concordia en Tacna. Corriente del Nio o Fenmeno del Nio: que tiene gran influencia sobre la Zona Norte o Septentrional, abarcando un territorio que se extiende desde el Paralelo de Boca Capones en Tumbes, hasta la Pennsula de Illescas en Piura.

3. PROTECCIN DE PUERTOS: Dique Rompeolas:Consiste en al menos dos pantallas paralelas (1) y (2), a base de una pluralidad de cilindros huecos (3), siendo los cilindros de la pantalla interior (1) lateralmente adyacentes, estableciendo un cierre total o mayoritario al paso del agua, mientras que los cilindros de la pantalla exterior (2) estn sensiblemente distanciados, definiendo aberturas (4) que permiten el paso del agua a su travs, en orden a que los esfuerzos del oleaje se repartan de forma uniforme entre ambas pantallas (1) y (2). Los cilindros (3) de una y otra pantalla estn solidarizados entre s mediante riostras (6) que pueden ser horizontales u oblicuas. Los cilindros (3) se fijan al fondo marino (5) mediante respectivos pilotes cuando el terreno es poco competente, pudiendo utilizarse cualquier otro tipo de cimentacin cuando las condiciones son ms favorables.

Barrera Atenuadora de Oleaje:Caracterizada porque est constituida por una pluralidad de pilotes (2) clavados en el terreno y emergiendo de la superficie del agua, a los que se ancla mediante oportunas abrazaderas (3), una serie de pantallas (1) formadas por una pluralidad de piezas verticales o postes (4) de hormign armado, unidos a una pareja de vigas horizontales (5), los postes (4) de hormign armado tienen seccin triangular issceles, con los lados iguales curvo cncavos y el ngulo comprendido redondeado, estando truncados los vrtices adyacentes al lado desigual.El armado de las piezas verticales de hormign, o postes (4), est definido por unas varillas verticales (6) unidas con estribos (7) y dos varillas en "U" (8) dispuestas en planos transversales.

Procedimiento y Dispositivos para la proteccin de Zonas Costeras contra el Oleaje:El procedimiento comprende la disposicin de una alineacin constituida por mltiples cuerpos flotantes conectados al fondo marino, con proximidad entre s y extendindose a una zona en la que se desea amortiguar el oleaje, poseyendo cada uno de los cuerpos flotantes medios para recibir el oleaje y producir su desviacin, amortiguando su energa. Los medios de amortiguacin del oleaje se consiguen por constitucin de zonas deflectoras en la superficie de los flotadores, destinadas a obligar al oleaje a ascender con respecto al plano horizontal, transformando parcialmente su energa cintica en energa potencial.

Barrera Antioleaje:Caracterizada porque est constituida por una serie de perfiles (2, 5) de chapa dispuestos paralelamente formando una pantalla (1, 1'), los cuales se anclan a pilotes (4) previamente fijados en el fondo del mar y con cierta proximidad a la costa, para cubrir la diferencia de cotas de agua, desde pleamar hasta bajamar, incluso la altura de ola.

Sistema Constructivo para Diques-Arrecifes reductores del Movimiento Ondulatorio del Mar:Consiste en estructural el dique-arrecife a base de una pluralidad de cuerpos prismticos (2) insertados sobre el fondo marino formando una alineacin en correspondencia con la lnea de cerramiento prevista para el dique, emergiendo dichos cuerpos prismticos por encima del agua y quedando sustancialmente distanciados entre s, definiendo pasos (3) para el agua hacia una segunda alineacin de cuerpos prismticos (2"'), idnticos a los anteriores.Pero desfasados segn una distribucin al tresbolillo, todo ello de forma que estos cuerpos prismticos (2-2"') determinan un efecto de frenado o amortiguacin para las olas al constituir un dique permeable. Los cuerpos prismticos (4"'), para los que se ha previsto preferentemente una planta hexagonal regular, adoptan una estructuracin modular, para facilitar su transporte y montaje, y cuentan con medios (8-9) de interacoplamiento machihembrado, as como con orificios pasantes (10) que permiten la implantacin de pasadores (11) que mejoran la fijacin entre mdulos.

Rompeolas:Caracterizado porque comprende una pantalla (3), articulada a un soporte (5,6) solidario con el fondo (1) del agua, siendo sensiblemente horizontal el eje de articulacin, comprendiendo el rompeolas un dispositivo para mantener la citada pantalla en posicin vertical y permitiendo la rotacin de la pantalla alrededor del citado eje cuando al fuerza ejercida sobre dicha pantalla sobrepase un valor de umbral predeterminad

Barrera Rompeolas Flotante:Barrera rompeolas flotante, del tipo de las formadas por pantallas verticales vinculadas a unos pilotes previamente fijados al fondo del mar en proximidad a la costa, caracterizada porque la pantalla vertical (2) con forma rectangular apaisada, es flotante al estar constituida por un bastidor (3) de soporte de una serie de flotadores (4) y teniendo el bastidor (3) una pareja de soportes (5) en sus extremos donde estn montadas unas ruedas (6) de apoyo y gua en los pilotes (1) para permitir la elevacin y descenso de la pantalla (2) acompaando a la marea y cubriendo incluso la altura de ola.Los flotadores (4) son tubos cilndricos cerrados por ambos extremos y dispuestos verticalmente entre las alas de los perfiles horizontales del bastidor (3), los soportes extremos (5) portadores de las ruedas (6) son perfiles dispuestos en un plano horizontal y que abrazan parcialmente al pilote (1), provistos de al menos tres pares de orejetas (7) para anclaje de los ejes horizontales de sendas ruedas (6).

Aparato para Reduccin del Movimiento y Cuerpo Flotante Asociado:Un aparato de reduccin del movimiento para un cuerpo flotante (11) que flota en el agua, que comprende una miembro (14) de placa dispuesto al menos en un lado del frente de la onda de un cuerpo principal flotante dispuesto de forma tal que una seccin del borde del miembro de placa proximal al cuerpo principal flotante est separada del cuerpo principal flotante en una distancia especfica (15).Caracterizado porque el borde superior o la superficie superior del miembro (14) de placa est dispuesto substancialmente al mismo nivel que la superficie inferior del cuerpo (11) principal flotante.

Amortiguador de Olas para Estructuras Flotantes:El amortiguador se proyecta en forma de faldn descendente por debajo del fondo de la estructura flotante (11) y est constituido por mltiples canales (47) que se extienden en sentido sustancialmente horizontal y convergen desde una abertura de entrada (27, 28, 36, 37, 38) hacia una abertura de salida (16, 46), que conduce hacia el exterior de la estructura (11). Cuando la estructura (11) se mueve hacia abajo el agua se ve forzada a pasar desde la superficie inferior a travs de los canales (47) y crea un efecto de chorro que acta amortiguando el movimiento vertical de la estructura. el dispositivo amortiguador tambin se puede hacer en forma de faldn saliente hacia el exterior de la estructura flotante y constituido por un conjunto de canales (17), donde varios primeros conductos (27, 28) se extienden en direccin sustancialmente vertical y se funden con varios segundos conductos (29) que se extienden en al menos una direccin sensiblemente horizontal, forzando con ello el cambio de direccin del agua desde un movimiento en direccin bsicamente vertical a travs de los primeros conductos (27, 28), a un movimiento en direccin horizontal a travs de los segundos conductos (29), durante una parte del paso por el amortiguador (12). Tambin es posible una combinacin de ambos amortiguadores en la que el amortiguador (12) est situado inmediatamente encima del amortiguador (13).

Dispositivo Atenuador de Oleaje:La presente invencin se refiere a un dispositivo atenuador de oleaje, teniendo dicho oleaje llamado oleaje incidente (1) una direccin media de propagacin (2) dada. Segn la invencin, el dispositivo atenuador de oleaje comprende medios agitadores (8), semisumergibles, aptos para recuperar la energa del oleaje incidente (1) y para generar despus del dispositivo, un oleaje forzado con decalaje de fase respecto de dicho oleaje incidente y medios para mantener dichos medios agitadores (8) en posicin respecto a la direccin media de propagacin del oleaje incidente (1) dejando libre el dispositivo en sus movimientos verticales.

Dispositivo de Amortiguacin y Seguridad para Puertos en atraque y/o estancia de Embarcaciones:Caracterizado porque consiste en un peto preferentemente cuadrangular situado a lo largo del pantaln o muelle y que acta de amortiguador entre la embarcacin y el citado muelle. De manera que el peto o cuerpo blando preferentemente cuadrangular en cuya parte superior lleva incrustados unos largueros situados longitudinalmente y paralelos entre s, los cuales confieren rigidez a la cara superior del cuerpo blando pudindose pisar sobre el sin que ceda, al tiempo que dicha superficie para pisar no pierde su finalidad de amortiguacin ya que la separacin paralela de los largueros crea unos espacios de cesin del cuerpo blando logrando as un recorrido de amortiguacin.