Modelado de onda larga en el Puerto de San Antonio, Chile, comparación entre MIKE 21 BW y SWASH

Abstract

En los últimos 60 años el creciente intercambio de bienes ha significado un aumento en las dimensiones de las naves que realizan el transporte marítimo debido a las economías de escalas asociadas. Las naves de mayores dimensiones (esloras mayores a ~300m) son más propensas a ser excitadas por oleaje de mayor periodo (periodos pico mayores a 100s), como los que se presentan actualmente al interior de los puertos de la costa americana del océano pacífico o los que se proyecta desarrollar. Esta condición, conocida como resonancia de dársena, presenta un problema serio en la operación de los terminales y es generada por la interacción de la geometría del puerto con componentes de energía de baja frecuencia en el oleaje. Estas componentes del oleaje son conocidas como oleaje de onda larga. El presente trabajo de título analiza y compara los resultados asociados al fenómeno de onda larga que se obtienen a partir de los modelos numéricos del tipo phase resolving, MIKE 21 BW y SWASH. Se seleccionó el Puerto de San Antonio, Chile, como escenario de modelado, debido a la relevancia que tiene este terminal a nivel nacional y la disponibilidad de datos que existen en el lugar. Estos últimos son utilizados con el objetivo de validar los modelos. El análisis y comparación se realizó en términos de aspectos técnicos tales como parámetros estadísticos, componentes del espectro de oleaje; y a través de aspectos prácticos como recursos computacionales. Para el modelado se seleccionó un set de estados de mar asociados a la data disponible en el puerto de San Antonio. A través del modelado se obtuvieron resultados de propagación de oleaje, espectros de oleaje, alturas significativas, relaciones de onda corta y onda larga, entre otros. Estos resultados fueron analizados con el objetivo principal de caracterizar los modelos, y compararlos en base a sus resultados. Finalmente, se concluyó mediante el correspondiente análisis que los resultados obtenidos con ambos modelos no presentan diferencias significativas respecto al fenómeno en cuestión, así siendo consistentes entre sí. Por otro lado, la diferencia entre ambos modelos radica en la demanda computacional requerida por ambos. Para efectos del modelado del puerto de San Antonio, Chile, el modelo SWASH presentó un costo computacional mayor al requerido por el modelo MIKE 21 BW, en lo que respecta el tiempo de cómputo.