Estudio de pre-factibilidad de obra de proteccin costera en el sector Puerto Cayo

 

Pre-feasibility study of coastal protection work in the Puerto Cayo sector

 

 

Estudo de pr-viabilidade de obras de proteo costeira no setor de Puerto Cayo

 

 

Julio Alberto Cedeo-Pncay I

jcedeno2296@utm.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-6291-2078

 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 


Correspondencia: jcedeno2296@utm.edu.ec

 

 

Ciencias econmicas y empresariales

Artculos de investigacin

 

 

*Recibido: 16 de julio de 2021 *Aceptado: 30 de agosto de 2021 * Publicado: 17 de septiembre de 2021

 

        I.            Ingeniero Civil, Ecuador. Investigador Independiente.

 


Resumen

La presente investigacin analiza la pre factibilidad de una obra costera para el sector de Puerto Cayo, describiendo el crecimiento antropognico no regularizado en su lnea costera que sumado a los crecientes problemas de erosin costera y relacionado a los factores como el cambio climtico han trado consigo problemas de afectaciones por oleajes y otras eventualidades. Una infraestructura de proteccin costera donde las funciones son diversas, pero en general se reducen a la proteccin de estructuras cercanas a la costa o la proteccin de la propia costa.

Se analizaron datos geolgicos, climticos de la Playa de Puerto Cayo donde se emple un sistema geogrfica GOOGLE EARTH para el procesamiento y mapeo de las estructuras, para la asignacin de su impacto sobre la lnea de costa.

De acuerdo al anlisis se dedujo que la formacin litolgica de Puerto Cayo es de grauvacas y lutitas lo que conlleva a una roca fuertemente compactada. Grauvaca contiene principalmente granos con dimetros entre 0.02 y 2 mm. Est formado por cantidades considerables de feldespato, fragmentos de cuarzo y fragmentos de rocas de diferentes tipos.

Existen varias filosofas sobre qu proteger de las costas y cmo hacerlo, lo cual es un tema muy polmico que ha causado fricciones y problemas de ndoles diversas, desde ambientales y econmicos, hasta legales, polticos y sociales en las comunidades costeras.

Una vez analizado la pre factibilidad se induce a que la obra de proteccin costera es factible en su aspecto de seguridad de vida.

La solucin que se plantea tambin permitir, como un beneficio adicional, no solamente detener la erosin de la playa del sector de Puerto Cayo, sino que la obra de proteccin servir para recuperar parte de la playa que se perdi a causas de la erosin.

Palabras claves: Antropognico; oleajes; morfologas; erosin.

 

Abstract

This research analyzes the pre-feasibility of a coastal work for the Puerto Cayo sector, describing the non-regularized anthropogenic growth in its coastline that, added to the growing problems of coastal erosion and related to factors such as climate change, have brought problems of affectations by waves and other eventualities. A coastal protection infrastructure where the functions are diverse, but in general they are reduced to the protection of structures near the coast or the protection of the coast itself.

Geological and climatic data of the Puerto Cayo Beach were analyzed where a GOOGLE EARTH geographic system was used for the processing and mapping of the structures, for the assignment of their impact on the coastline.

According to the analysis, it was deduced that the lithological formation of Puerto Cayo is made of grauvacas and shales, which leads to a strongly compacted rock. Grauvaca contains mainly grains with diameters between 0.02 and 2 mm. It is made up of considerable amounts of feldspar, quartz fragments, and rock fragments of different types.

There are several philosophies about what to protect from the coasts and how to do it, which is a very controversial issue that has caused friction and problems of various kinds, from environmental and economic, to legal, political and social in coastal communities.

Once the pre-feasibility has been analyzed, it is induced that the coastal protection work is feasible in its life safety aspect.

The proposed solution will also allow, as an additional benefit, not only to stop the erosion of the beach in the Puerto Cayo sector, but the protection work will serve to recover part of the beach that was lost due to erosion.

Keywords: Anthropogenic; waves; morphologies; erosion.

 

Resumo

Esta pesquisa analisa a pr-viabilidade de uma obra costeira para o setor de Puerto Cayo, descrevendo o crescimento antropognico no regularizado em seu litoral que, somado aos crescentes problemas de eroso costeira e relacionado a fatores como as mudanas climticas, tm trazido problemas de afetaes por ondas e outras eventualidades. Uma infraestrutura de proteo costeira onde as funes so diversas, mas em geral se reduzem proteo de estruturas prximas costa ou proteo da prpria costa.

Foram analisados ​​os dados geolgicos e climticos da praia de Puerto Cayo onde foi utilizado um sistema geogrfico GOOGLE EARTH para o processamento e mapeamento das estruturas, para a atribuio de seu impacto na linha de costa.

De acordo com a anlise, deduziu-se que a formao litolgica de Puerto Cayo feita de grauvacas e folhelhos, o que leva a uma rocha fortemente compactada. Grauvaca contm principalmente gros com dimetros entre 0,02 e 2 mm. constitudo por quantidades considerveis ​​de feldspato, fragmentos de quartzo e fragmentos de rocha de diferentes tipos.

Existem vrias filosofias sobre o que proteger da costa e como faz-lo, uma questo muito polmica que tem causado atritos e problemas de vrios tipos, desde ambientais e econmicos, at jurdicos, polticos e sociais nas comunidades costeiras.

Uma vez analisada a pr-viabilidade, induz-se que o trabalho de proteo costeira vivel no seu aspecto de segurana vida.

A soluo proposta tambm permitir, como benefcio adicional, no s deter a eroso da praia no setor de Puerto Cayo, mas as obras de proteo serviro para recuperar parte da praia que foi perdida devido eroso.

Palavras-chave: Antropognico; ondas; morfologias; eroso.

 

Introduccin

La proteccin de las costas es una actividad humana que surgi desde que el hombre adquiri, a travs de herramientas y trabajos simples, la capacidad de proteger el espacio que lo rodea para su propio beneficio. Muchos puertos costeros de todo el mundo se ven favorecidos al presentar proteccin natural en forma de rompeolas, piedras escolleras, entre otros. (Salles & Silva, 2003).

En trminos generales, la infraestructura de proteccin costera representa el conjunto de obras y sistemas construidos e implementados por el hombre para la defensa o estabilizacin costera frente al embate de las inclemencias del mar (o del cuerpo de agua en cuestin, sea un ro, lago, etc.)

El creciente aumento poblacional en la zona costera, as como el incremento y desarrollo de inversiones relacionadas con el turismo de sol y playa, hacen que sea cada vez ms importante conocer el comportamiento de la interaccin entre el oleaje y las estructuras de proteccin costera junto con la necesidad de conocer los procesos morfo dinmicos que tienen lugar en las playas arenosas en condiciones extremas. (Hernndez Valds & Crdova Lpez, 2015).

Sin embargo, hay puertos costeros que necesitan intervencin humana para construir obras de proteccin costera para mejorar la calidad de vida y el desarrollo socioeconmico del pas.

Para solucionar este problema y proponer una solucin, con obras de ingeniera de proteccin costera, que resuelva los problemas de inundaciones por el oleaje y aumente las capacidades de abrigo de los pequeos barcos pesqueros de la zona, se realiza una caracterizacin exhaustiva de la zona. zona para, posteriormente, suministrar los datos necesarios a los modelos matemticos.

Uno de los principales problemas que enfrentan estos polos tursticos es la existencia de procesos erosivos, una situacin que est determinada, entre otros factores, por la construccin en el pasado de elementos morfolgicos del perfil de la playa (duna, berma), extraccin de volmenes de importantes sedimentos son resultados que actualmente afectan la calidad ambiental de estos escenarios (playas) basados en el turismo. (Cordova, Rodriguez, Franco, & Rueda, 2009)

Tales soluciones preservan la playa como un sumidero de energa de olas muy efectivo y la duna como una ltima lnea flexible de defensa. Sin embargo, incluso estos mtodos proporcionan solo una solucin temporal a la erosin crnica a largo plazo. (Cordova, Rodriguez, Franco, & Rueda, 2009)

Un rompeolas debera ser capaz de resistir las fuerzas producidas por las olas y proporcionar un rea de refugio contra la accin de las olas. Esta proteccin puede ser utilizada por embarcaciones, hbitats y la poblacin. (Cordova, Rodriguez, Franco, & Rueda, 2009)

Dentro de esta problemtica la Parroquia Puerto Cayo es una zona turstica y pesquera lo que le ha permito tener un desarrollo comercial gradual, en el sector del hotel Puerto Cayo que se encuentra al lado de un risco en la cual est ubicada la carretera Jipijapa Puerto Lpez, en la zona 17 S coordenadas este= 529100.81 m E y coordenadas norte= 9849108.48 m S y altitud 3 msnm.

El sector presenta problemas de erosin que conlleva a grandes perjuicios en pocas de incremento del nivel del mar.

Un reportaje realizado por el medio de comunicacin Universo redacta lo siguiente Mientras que Puerto Cayo, en Jipijapa, la fuerza del mar ocasion erosin en el malecn de ese balneario ubicado al sur de Manab. (Universo, 2014)

Cabe resaltar que los cultivos de esta zona se caracterizan por estar plantados a favor de la pendiente, provocando una acentuada erosin del suelo, factor determinante de la baja productividad que presenta la zona. (PLAN DE DESARROLLO Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL DE LA PARROQUIA PUERTO CAYO, 2015).

El rea se caracteriza por su exposicin directa al mar, con una costa baja y rocosa que sobresale hacia el este con una terraza submarina y una playa cubierta de sedimentos arenosos, que tienen un espesor variable. (Angel & Sanchez, 2003).

La erosin, y en consecuencia el retroceso de la costa, es un fenmeno que se puede ver en la mayora de las playas del mundo y Ecuador. (Cordova, Rodriguez, Franco, & Rueda, 2009).

De continuar dichas actividades sin una planificacin adecuada se apresurar la perdida de estos destinos tursticos litorales.

En resumen, debido a su exposicin directa al mar, la costa de la Parroquia Puerto Cayo se ve afectada por los diversos factores naturales que configuran su forma y que interfieren con la composicin de las caractersticas y los procesos costeros.

Datos Geogrficos

La zona costera de Puerto Cayo se encuentra ubicada en la parte sur de la provincia de Manab, a 50 km del Cantn Jipijapa, ocupando un rea de 171.26 km2.

La Parroquia Puerto Cayo perteneciente al Cantn Jipijapa, es una localidad en el cual la mayora de sus habitantes se dedica a la pesca artesanal y turismo, cuenta con una extensin de playa de 14.00 km de longitud.

Figura 1: Ubicacin de la Zona de Estudio

Fuente: Google Earth

Datos Geolgicos

De acuerdo a lo establecido en estudio realizador el Ing. Williams J. Mndez Mata (2005) establece que:

         Disponibilidad de sedimentos a partir de la lnea de costa: ambientes sedimentarios litorales, transicionales y fluviales.

         Ambientes geomorfolgicos: llanuras litorales, playas longitudinales estrechas, playas de bolsillo, planicies aluviales, terrazas aluviales, llanuras fluvio-marinas y acantilados

         Presencia de plataforma de abrasin: si

         Presencia de arrecifes coralinos: no

         Vegetacin costera densa (manglares): no; presencia de bosques deciduos y matorrales secos.

         Altitudes del relieve ms elevado: lomas y acantilados con altitudes mximas entre 100 msnm y 200 msnm; acolinamientos con altitudes < 80 msnm.

         Morfologa de la lnea de costa: rectilnea a ligeramente convexa, con pequeas bahas.

         Morfologa submarina: regular.

         Formacin Cayo (KCy) (Cretcico): grauvacas y lutitas.

 

Figura 2: Unidades Litolgicas

Fuente: Williams J. Mndez Mata (2005)

 

 

Temperatura superficial del mar

Segn (Instituto Oceanografico y Antrtico de la Armada, 2020) la temperatura del agua supera los 24 C. En la Figura 4 se muestra la anomala que ha presenta durante un promedio de 7 das desde el 07 de diciembre al 13 de diciembre de 2020.

 

 

 

 

 

 

Figura 3: Temperatura del Mar

 

Fuente: Instituto Oceanografico y Antrtico de la Armada, (2020)

 

Corriente

Segn (Tabla de Mareas, 2020) publicaciones realizadas de la zona de Puerto Cayo las corrientes superficiales tienen una direccin predominante hacia el sur oeste WSW (250), con alturas significativas de 1.10 a 2.20 m con un periodo de olas de 14.6 seg.

 

 

 

 

 

Figura 5: Oleaje Puerto Cayo

Fuente: Tablas Mareas, (2021)

 

Pleamares y Bajamares

Figura 6: Pleamar y Bajamar

Fuente: Tablas Mareas, (2021)

 

La construccin de un trabajo portuario para proteger el puerto es una opcin factible para el problema actual. Entre los diversos tipos de obras portuarias, la mejor alternativa recae en un rompeolas para proteger el rea. Asimismo, debe seleccionar entre los diferentes tipos de rompeolas, el ms conveniente de acuerdo con los recursos naturales que presenta el puerto.

1) Evite la erosin de la costa, ya sea natural o artificialmente recuperada del mar;

2) evitar inundaciones en las zonas costeras causadas por el aumento del nivel del mar (alta frecuencia con olas generadas por el viento, con perodos de 5 a 15 segundos de baja frecuencia comnmente como mareas de tormenta, con perodos de horas o das);

3) proteger contra las olas en las entradas y recintos de puertos o puertos deportivos, generando zonas tranquilas. (Suarez , 2016).

 

Metodologa

En el artculo se emplearon varios mtodos de investigacin tales como:

Mtodo bibliogrfico

Que permiti indagar, anlizar para elaborar fundamentos tericos, basado en libros y artculos cientficos que estudian la calidad de vida y la habitabilidad desde varios enfoques.

Mtodo analtico

Sinttico tambin se utiliz para elaborar el fundamento terico, aqu la informacin recolectada fue analizada y sintetizada en el fundamento terico. Se analizaron datos geolgicos, climticos de la Playa de Puerto Cayo. Se emple un sistema de informacin geogrfica (SIG) se emple para el procesamiento y mapeo de las estructuras y para la asignacin de su impacto sobre la lnea de costa.

Mtodos tericos

Anlisis-sntesis: Permite llegar a sntesis cientfica a partir del proceso de la caracterizacin del objeto y del campo de la investigacin sustentado en su historia y el marco terico contextual.

Histrico-lgico: Permite llegar a la obtencin de los antecedentes que han caracterizado el campo de accin de Playa Puerto Cayo.

 

Mtodos empricos

Observacin Cientfica

Permite la percepcin directa del campo del objeto de investigacin, o sea orienta hacia un objetivo y fin determinado dando un conjunto de caractersticas para un mejor desarrollo del trabajo en Playa Puerto Cayo.

De acuerdo con los mtodos descritos por Jimnez et al., (1997) y Pajak et al., (2002) todas las imgenes disponibles fueron georreferenciadas en orden de remover los problemas de escala y distorsin.

 

Anlisis

En la presente Investigacin se plantea obtener como resultados: datos confiables, parmetros, caractersticas fsicas e hidrolgicas en el rea de estudio.

El anlisis de los procesos de erosin en el sector mediante fotos satelitales, as tambin analizar estos datos y parmetros permitirn un adecuado diseo de la obra de proteccin y una correcta toma de decisiones de qu tipo de rompeolas o muro de piedra escollera es el adecuado ante los parmetros obtenidos en la investigacin y bajo los reglamentos, normas nacionales e internacionales que permiten garantizar un ptimo diseo la obra de proteccin de tipo rompe olas.

Disminucin de la erosin de la superficie costera en este sector especfico.

Dentro del proyecto en mencin se recopilo la informacin obtenida mediante el programa google Earth el cual nos da una idea del margen de erosin que se presentado a travs de los aos el cual se puede observar con las imgenes satelitales desde los diferentes aos.

 

Figura 6: Lnea de Costa 1969-2018

Fuente: Google Earth

 

Segn el estudio de imgenes mediante el programa google Earth se evidencio que ha habido un cambio variable de las olas y por ende las deformaciones de los suelos en el hotel de puerto cayo

 

Figura 6: Sector Hotel ao 2003

Fuente: Google Earth

 

Figura 6: ector Hotel ao 2018

Fuente: Google Earth

Resultados

Mediante informacin recopilada por los propietarios del establecimiento en los cuales nos indicaron que tenan un rea de construccin 390 m2 (13 m x 30m) y en la actualidad tiene un rea de 75.00 m2 (2.50 m x 30 m) el cual se evidencia en las imgenes satelitales obtenidas.

Una vez analizada la informacin de erosin producida durante los aos analizados se propone el diseo de obra de proteccin costera que se implementara para evitar la lnea de retroceso en manera de erosin.

Dentro de las alternativas investigadas para proteccin de obras costeras tenemos dos:

         Rompe olas.

         Muro de piedra escollera.

Se descart el diseo de rompe ola debido al anlisis tcnico de la geomorfologa del rea de investigacin el cual de manera natural ha erosionado la superficie de este terreno creando cavidades que con los oleajes generan corrientes horizontales y verticales las que ocasionan que en el sector se formen pequeos remolinos los mismos que no aseguraran la estabilidad del rompe ola.

Calculo de muro de piedra escollera

Mtodo de Hudson

Peso especfico de las piedras escolleras

Altura de la Mxima Ola

Con nmero de capas de coraza mayor a 3

Rompe delante del dique

Altura de la Mxima Ola

ngulo que se forma desde el nivel del agua del mar con respecto a la pendiente de la playa.

Parmetro de dao

Parmetro de dao

 

Peso correspondiente al tamao 50% de la curva granulomtrica de las piezas del manto

Conclusiones

La proteccin costera en Ecuador y en especial en la Playa de Puerto Cayo es un aspecto complejo de nuestra interaccin con la naturaleza, y los factores involucrados en la planificacin y el diseo de soluciones no son solo de ingeniera.

De acuerdo al anlisis realizado se verifico que la erosin que se ha analizado en este sector dentro de un margen de 17 aos ha sido de 10.50 m tendiendo a que en los posteriores aos siga erosionando paulatinamente debido que el sector en estudio no cuenta con una proteccin costera.

Debido al terreno y a las corrientes se determina que la mejor alternativa de proteccin costera es el muro de piedra escollera el cual deber disearse tomando en cuenta los parmetros geomorfolgicos del sitio en estudio.

Se indica que el Municipio de Cantn Jipijapa debe evaluar peridicamente el cambio de la lnea costera y las profundidad de la costa, frente al perfil costanero de la parroquia.

Referencias

1.      Angel, M., & Sanchez, E. (2003). Diseo De Las Obras De Proteccin Costera Del Malecn De La Libertad, Provincia Del Guayas. Researchgate, 4-5.

2.      Cordova, E. A., Rodriguez, R. A., Franco, J. A., & Rueda, A. (2009). La Erosin en las playas del litoral de Holgun, Cuba. researchgate, 12.

3.      Diaz, A. P. (2017). Estudio y diseo de los rompe olas para el deposito del monoplaza UPM13C. Madrid: Universidad Politecnica de Madrid.

4.      Hernndez Valds, K., & Crdova Lpez, L. F. (Diciembre de 2015). Simulacin matemtica de la interaccin oleaje-estructuras de proteccin costera. Ingeniera Hidrulica y Ambiental, 3(3). Obtenido de http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1680-03382015000300006

5.      Instituto Oceanografico y Antrtico de la Armada. (2020). Obtenido de https://www.inocar.mil.ec/web/index.php/productos/temperatura-superficial-del-mar

6.      PLAN DE DESARROLLO Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL DE LA PARROQUIA PUERTO CAYO. (2015). En G. P. Csyo.

7.      Salles, P., & Silva, R. (Enero de 2003). Infraestructura de proteccin costera. ResearchGate. Obtenido de https://www.researchgate.net/publication/323719211_Infraestructura_de_proteccion_costera

8.      Snchez Cuadros, E. (2003). DISEO DE LAS OBRAS DE PROTECCIN COSTERA DEL MALECN DE LA LIBERTAD, PROVINCIA DEL GUAYAS. researchgate. Obtenido de https://www.researchgate.net/publication/28793714_Diseno_De_Las_Obras_De_Proteccion_Costera_Del_Malecon_De_La_Libertad_Provincia_Del_Guayas

9.      Suarez , J. O. (2016). DISEO DE UNA OBRA DE PROTECCIN COSTERA, EN FORMA DE ROMPEOLAS SUMERGIDO EN PLAYA DON LINO. Holguin: Universidad de Holguin.

10.  Tabla de Mareas. (2020). Obtenido de https://tablademareas.com/ec/manabi/puerto-cayo#_oleaje

11.  Torres-Hugues, R., & Cordova, L. (2010). Metodologa para la rehabilitacin y proteccin de playas. Instituto Superior Politcnico "Jos Antonio Echevarra. Obtenido de http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-24222010000400009

12.  Universo, E. (14 de Enero de 2014). Obtenido de https://www.eluniverso.com/noticias/2016/01/14/nota/5343316/oleaje-afecta-manabi-lluvias-otras-dos-provincias

13.  Martnez, J. (1997), Geomorfologa Ambiental, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Espaa.

14.  Matteucci, S. (1987), The vegetation of Falcn State, Venezuela, Vegetatio, vol. 70, pp. 67-91.

15.  Matteucci, S. y A. Colma (1982), Anlisis ecolgico regional del Estado Falcn, Acta Cientfica Venezolana, vol. 33, pp. 78-87.

2021 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

(https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/)

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